一种外延片式的led灯泡光机模组的制作方法

专利名称：一种外延片式的led灯泡光机模组的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种外延片式的LED灯泡光机模组，特别是一种用于构建LED灯泡的 外延片式的LED灯泡光机模组。
背景技术：
申请号为 201210253590.X,201210253702.1,201210253639.1,201210253844.8, 201210255564等中国专利申请公开了多个结构方案、可通用和互换的LED灯泡，上述及相 关专利描述的LED灯泡，是采用LED作为发光体，可以独立使用、可互换和更换，用非破坏性 手段不可拆分的光源结构。这些技术为建立以LED灯泡为中心的照明产业架构，使LED灯 泡(照明光源)、灯具、照明控制成为独立生产、应用的终端产品的基本理念奠定了基础。进 一步创造理念先进、更易标准化的LED灯泡结构部件对于大规模推广LED照明意义深远，尤 其是作为LED灯泡核心组件的光机模组。发明内容
本发明的目的在于，提供一种外延片式的LED灯泡光机模组。它可为LED灯泡提 供通用型强、规格少、便于标准化和规模化制作的光机模组，使LED灯泡的更易大规模化和 标准化制作。
本发明的技术方案:一种外延片式的LED灯泡光机模组，其特点是:包括在现行 LED衬底上做过渡外延层形成的薄型外延片，外延片进入反应炉分层生长形成特定位置上 的LED晶片及相关线路，LED晶片生长完成后不分割，检测合格后，并固晶上相关元器件(对 晶片级驱动电源芯片等元件进行固晶，如果有的话。也可通过在反应炉中直接生长形成)， 再打金线连接LED晶片及相关元器件(如果需要的话)。LED晶片、相关电路及相关元器件 形成了 LED相关元器件，外延片与光机模板粘合，所述外延片与光机模板的外形相同，且光 机模板和外延片的两侧均设有缺口 ；或者还可以采用第二种方案，即直接在光机模板上做 过渡外延层，进入反应炉在其上生长形成特定位置上的LED晶片及相关线路，LED晶片生 长完成后不分割，检测合格后，并固晶上相关元器件(对晶片级驱动电源芯片等元件进行固 晶，如果有的话。也可通过在反应炉中直接生长形成)，再打金线连接LED晶片及相关元器 件(如果需要的话)。LED晶片、相关电路及相关元器件形成了 LED相关元器件；所述LED相 关元器件上使用透明封胶和/或透明盖板进行覆盖，仅露出LED相关元器件上的关连焊盘。 衬底材料可选用现有的LED衬底材料，而过渡外延层可根据生成的晶片如采用GaN等材料。 由于本发明的方案均不用考虑LED晶片分切等处理，且本发明的光机模组可用于液态散热 的灯泡方案，生产LED晶片对衬底的材质要求会有较大的降低，比如容易龟裂的Si衬底、力口 工性能较差的SiC衬底，甚至多晶高纯氧化铝、高纯硅基材料等也可进入第二个方案的光 机模板(或第一个方案中外延片的衬底)材料的选择清单中。
上述的外延片式的LED灯泡光机模组中，所述使用透明封胶和/或透明盖板对LED 相关元器件进行覆盖的方法分别是:在LED相关元器件的元件间填充少许透明胶找平，使LED晶片表面与透明盖板之间尽可能少地形成透明胶，再采用轮廓与光机模板相同的透明 盖板加盖其上，透明盖板上设有开口区域，用于露出焊盘；或者，在LED相关元器件的元件 间填充少许透明胶找平，再采用轮廓小于光机模板的透明盖板加盖其上，然后在透明盖板 周围包覆透明封胶，使透明封胶的轮廓与光机模板齐平，透明盖板上设有开口区域，用于 露出焊盘；或者，在LED相关元器件上直接包覆透明封胶，使透明封胶的轮廓与光机模板齐 平，透明胶上设有开口区域，用于露出焊盘。
所述光机模板采用透明材料的光机模板，这样LED晶片的下出射光可透过透明的 光机模板，再通过LED灯泡的反射面反射透出灯泡内罩，获得LED芯片发光效率较大提升和 降低LED芯片结温良好效果，参见图21。
所述光机模板对两种不同的方案采用不同材料，第一种方案中光机模板的作用等 同于透明盖板，可采用不同用外延片衬底的其他非金属透明导热材料来支撑外延片，背向 外延片的一面还可涂敷荧光粉并加涂保护层。或者所述光机模板为模具成型的透明荧光 体。透明荧光体为荧光材料与透明材料按重量比为5 30:100配制制成。而第二种方案中 光机模板采用LED衬底材料。
前述的外延片式的LED灯泡光机模组中，对于小尺寸的光机模板,所述光机模板 为圆形板，圆形板的两侧对称设有两个内圆弧缺口，圆弧缺口的圆心在圆形板外部的同心 圆上；所述光机模板上还设有用于与电气接插件的插针相连的圆孔，所述焊盘在LED相关 元器件上并位于圆孔所在处，电气接插件的插针插入圆孔后与焊盘相焊接。
前述的外延片式的LED灯泡光机模组中，对于中型尺寸的光机模板，所述光机模 板为圆形板，圆形板两侧对称地切除圆形板所在圆的两个弓形，形成两个对称缺口 ；所述光 机模板上还设有带对位销的圆孔，圆孔用于与电气接插件对位连接；所述LED相关元器件 通过柔性转接电路将焊盘设置于圆孔所在处，所述电气接插件插入圆孔后与柔性转接电路 上的焊盘相焊接。
前述的外延片式的LED灯泡光机模组中，对于较大型尺寸的光机模板，所述光机 模板为圆形板，圆形板的两侧设有两个对称缺口，每个缺口沿圆形板所在圆的一条弦切割 而成的，而且所述弦两端向外倾斜120度，并通过圆弧过渡到圆形板所在圆；所述焊盘位于 圆形板的缺口内侧，焊盘分别设在两个缺口内侧或集中设在其中一个缺口内侧。
前述的外延片式的LED灯泡光机模组中，对于小尺寸的光机模板，所述圆形板所 在圆的直径de为11 mm或16mm ;当圆形板所在圆的直径de为Ilmm时,两个圆弧缺口的圆 心在直径为13mm的圆上(即两圆心的间距),两个圆弧缺口的半径为3.2mm ;当圆形板所在 圆的直径de为16 mm时,两个圆弧缺口的圆心在直径为19mm的圆上(即两圆心的间距),两 个圆弧缺口的半径为3.6_。所述的与电气接插件的插针相连的圆孔为4个，等间距对称分 布，间距3.5mm, 4个圆孔的中心在偏离圆形板圆心2mm处,且4个圆孔的中心与两个缺口的 距离相等。
前述的外延片式的LED灯泡光机模组中，对于中型尺寸的光机模板，所述圆形板 所在圆的直径de为18mm或25mm ;当圆形板所在圆的直径de为18mm时,被切除的两个弓形 的弦长为8.2mm,两条弦之间的距离为16mm ;当圆形板所在圆的直径de为25mm时,被切除 的两个弓形的弦长为9.8mm,两条弦之间的距离为23mm,其圆心在偏离圆形板圆心2mm处， 且圆孔中心与两个缺口的距离相等。
前述的外延片式的LED灯泡光机模组中，对于较大尺寸的光机模板，所述圆形板 所在圆的直径de为20mm、38mm或50mm,所述缺口中的弦长减去两端向外倾斜的部分后长度 为IOmm,过渡用的圆弧的半径为Imm ;两个缺口所对应的两条弦相互平行；当圆形板所在圆 的直径为20mm时,两条弦之间的距离为15mm ;当圆形板所在圆的直径de为38mm时,两 条弦之间的距离为33mm ;当圆形板所在圆的直径de为50mm时,两条弦之间的距离为45mm。
前述的外延片式的LED灯泡光机模组中，所述透明盖板和/或光机模板上还涂敷 有荧光粉并加涂保护层；或者所述透明盖板和/或光机模板(43)为模具成型的透明荧光 体。透明荧光体为荧光材料与透明材料按重量比为5 30:100配制制成。
前述的外延片式的LED灯泡光机模组中，所述光机模板上还设有用于固定的固定 孔，所述固定孔的数量为两个，两个固定孔基于圆形板的圆形中心对称，且两个固定孔之间 的距离为de-6，固定孔的直径为2.2mm ;两个固定孔的连线，与两个缺口中心的连线相互正 交；当de=20mm时,单边开一个固定孔。
与现有技术相比，现行的LED照明产业延续了传统的半导体产业的思维模式，以 芯片形态才能满足千奇百怪的整体式LED照明灯的要求，进而芯片成为LED照明产业的中 心，向上延伸形成了芯片基底材料及外延片等相关产业，向下形成了芯片封装、驱动电源、 灯具制造、配件等相关产业，但从产业结构分析，这样的产业结构弊端较多。首先:基于芯 片生长和分割，对芯片的基底材料提出了极高的要求，目前只有生产工艺要求极高的单晶 氧化铝等为数很少的几种材料才能满足要求；其次:衬底及外延片、芯片生长、切割、筛分、 封装到装入灯具、驱动电源、控制配套等过程零星而冗长；其三:整体式照明灯通用和互换 性较差，产品生产过程化中用户对象零星而分散，集约化程度极低。而本发明基于前述灯 泡方案，且灯泡覆盖了大多数照明环境的用灯要求，本发明的技术方案将所有LED灯泡的 光机模组锐减集中到3种类型，共计7个具体产品上，由于光机模组的规格总量少，这样就 具备了让LED中上游企业将研发和生产重心调整到有限规格品种的光机模组上来组织规 模化和集约化生产的条件。本发明的LED晶片及相关电路是直接在外延片上生长得到的， 即LED芯片加工企业只需在外延片或光机模板上直接生长LED晶片及相关电路后，无需再 经过切割等工艺仅需简单焊接和粘贴即可直接得到用于LED灯泡生产的核心部件一一光机 模组，再通过简单组装即可得到LED灯泡。LED照明系统重心偏移到灯泡而不是芯片上，容 易解决当前LED行业存在的通用和互换性问题，本质上也弱化和局部消除了国外的专利壁 垒，为我国LED照明产业提供了很好发展空间；同时在其他具体技术效果上，本发明通过将 LED相关元器件密封在透明光机模板和透明盖板之间，LED芯片紧挨透明盖板，透明封胶较 少且将荧光粉设在透明盖板外可远离LED芯片，这样荧光粉和透明胶不易老化，对保证LED 灯泡稳定、高效运行具有重要意义；另外芯片的下出射光可透过透明光机模板，再通过LED 灯泡的反射面反射透出灯泡内罩，参见图20和图21，获得芯片发光效率较大提升和降低芯 片结温良好效果；而且光机模板上两侧的缺口设计，便于连接外部导线，同时使其能很好的 在液体氛围中工作，光机模组安装在LED灯泡带透明绝缘导热液的内罩中后，受热的透明 绝缘导热液可以穿过缺口完成畅通的流动以便进行热循环，这样就使本发明的光机模组在 工作时能具有极优的散热效果，从而提高了 LED的发光效率。而且本发明的申请人经过反 复研究、试验和总结，对于不同尺寸的光机模板开设形状大小均不同的缺口，使其在不影响 LED相关元器件的布置空间的情况下，可以达到最佳的液态流动效果，进而实现最好的散热效果。


图1是实施例1中使用轮廓与光机模板相同的透明盖板的光机模组的外形示意 图；图2是图1所示的光机模组的拆分图；图3是实施例1使用透明封胶的光机模组外形图；图4是实施例1中使用轮廓小于光机模板的透明盖板的光机模组结构示意图；图5是图4所示的光机模组的拆分图；图6是实施例1的光机模板开孔意图；图7是实施例1的光机模板与接插件的安装示意图；图8是实施例1的应用结构意图；图9是实施例2使用透明封胶的光机模组外形图；图10是实施例2中使用轮廓与光机模板相同的透明盖板的光机模组的拆分图；图11是实施例2中使用轮廓小于光机模板的透明盖板的光机模组结构示意图；图12是实施例2的光机模板与接插件的安装示意图；图13是实施例2的光机模板的开孔示意图；图14是实施例2的应用结构示意图；图15是实施例3使用透明封胶的光机模组外形图；图16是实施例3中使用轮廓与光机模板相同的透明盖板的光机模组的拆分图；图17是实施例3中使用轮廓小于光机模板的透明盖板的光机模组结构示意图；图18是实施例3的光机模板开孔意图；图19是实施例3的应用结构示意图；图20是使用本发明的光机模组组建的LED灯泡结构示意图；图21是基于本发明的GaN基LED的发光原理示意图。
附图中的标记为:2_导热垫,3-导热支架,4-光机模组,7-配光光学透镜,8-透镜 卡环，11-电气接插件，15-固定端，16-防水胶圈，31-反光层，41- LED相关元器件，42-透 明盖板，43-光机模板，44-柔性转接电路，45-透明封胶，46-外延片，61-灯泡凹形内罩， 61.1-卸压孔，61.2 -卸压膜，81-内卡环，105-灯泡固定螺钉，431-对位销。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例1:一种用于小尺寸LED灯泡的外延片式的LED灯泡光机模组，包括在现行 LED衬底上做过渡外延层形成的薄型外延片46，外延片46进入反应炉分层生长形成特定位 置上的LED晶片及相关线路，LED晶片生长完成后不分割，检测合格后，并固晶上相关元器 件，再打金线连接LED晶片及相关元器件。LED晶片、相关电路及相关元器件形成了 LED相 关兀器件41,外延片46与光机模板43粘合,所述光机模板43与外延片46的外形相同，且 光机模板43和外延片46的两侧均设有缺口 ；或者直接在光机模板43上做过渡外延层，进入反应炉并在其上分层生长形成特定位置上的LED晶片及相关线路，LED晶片生长完成后 不分割，检测合格后，并固晶上相关元器件，再打金线连接LED晶片及相关元器件。LED晶 片、相关电路及相关元器件形成了 LED相关元器件41 ;所述LED相关元器件41上使用透明 封胶45和/或透明盖板42进行覆盖，仅露出LED相关元器件41上的关连焊盘。所述使用 透明封胶45和/或透明盖板42透明盖板对LED相关元器件41进行覆盖的方法有:如图1 和图2所示，在LED相关元器件41的元件间填充少许透明胶找平，使LED晶片表面与透明 盖板之间尽可能少地形成透明胶，再采用轮廓与光机模板43相同的透明盖板42加盖其上， 透明盖板42上设有开口区域，用于露出焊盘；或者，如图4和5所示，在LED相关元器件41 的元件间填充少许透明胶找平，使LED晶片表面与透明盖板之间尽可能少地形成透明胶， 再采用轮廓小于光机模板43的透明盖板42加盖其上，然后在透明盖板42周围包覆透明封 胶45，使透明封胶45的轮廓与光机模板43齐平，透明盖板42上设有开口区域，用于露出 焊盘；或者，如图3所示，在LED相关元器件41上直接包覆透明封胶45，使透明封胶45的 轮廓与光机模板43齐平，透明胶45上设有开口区域，用于露出焊盘。
所述透明盖板42和/或光机模板43上还涂敷有荧光粉并加涂保护层；或者所述 透明盖板42和/或光机模板43为模具成型的透明荧光体。透明荧光体为荧光材料与透明 材料按重量比为5 30:100配制制成。
所述光机模板43的形状如图6所示，为圆形板，圆形板的两侧对称设有两个内圆 弧缺口，圆弧缺口的圆心在圆形板外部的同心圆上，其切割方式时以de直径，对称X轴以Ie 为长度，R为半径，I为弦长，切下圆的两边形成两个半径为R的圆缺口。缺口的用途为当 光机模组用于液态散热方案时，被加热的透明绝缘导热液可从缺口处进行热循环；所述光 机模板43上还设有用于与电气接插件11的插针相连的圆孔，在光机模板43的X轴正2mm 处为中心，以3.5为间距，对称分布4个直径1.4mm的圆孔；所述焊盘在LED相关元器件41 上并位于圆孔所在处，电气接插件11的插针插入圆孔后与焊盘相焊接，如图7所示。所述 的与电气接插件11的插针相连的圆孔为4个，等间距对称分布，间距3.5mm，4个圆孔的中 心在偏离圆形板圆心2mm处，且4个圆孔的中心与两个缺口的距离相等。即在光机模板43 的X轴正2mm处为中心，以3.5为间距,对称分布4个直径1.4mm的圆孔。所述圆形基板所 在圆的直径de为11 mm或16mm ;当圆形基板所在圆的直径de为Ilmm时,两个圆弧缺口的 圆心在直径为13_的圆上，两个圆弧缺口的半径为3.2mm ;当圆形基板所在圆的直径de为 16 mm时,两个圆弧缺口的圆心在直径为19mm的圆上,两个圆弧缺口的半径为3.6mm。
本发明的外延片式的LED灯泡光机模组的应用:电气接插件11穿过导热支架3并 粘接，电气接插件11的插针插入光机模板43的圆孔与LED相关元器件41上的焊盘焊接， 外延片式的LED灯泡光机模组外设有凹形内罩61，最终外延片式的LED灯泡光机模组悬空 于导热支架3和凹形内罩61之间密闭空间内，外延片式的LED灯泡光机模组的光机模板外 径与凹形内罩61的内径紧密贴合。这样就构成了一个LED灯泡的核心结构，最后在凹形内 罩61内注入透明绝缘导热液(凹形内罩61上设有泄压孔61.1和密封用的泄压膜61.2)，如 图8所示。图7和图8所示的结构均是直接在光机模板上做过渡外延层的方案。
实施例2:—种用于中型尺寸LED灯泡的外延片式的LED灯泡光机模组，包括在现 行LED衬底上做过渡外延层形成的薄型外延片46，外延片46进入反应炉分层生长形成特定 位置上的LED晶片及相关线路，LED晶片生长完成后不分割，检测合格后，并固晶上相关元器件，再打金线连接LED晶片及相关元器件。LED晶片、相关电路及相关元器件形成了 LED 相关兀器件41。外延片46与光机模板43粘合,所述光机模板43与外延片46的外形相同， 且光机模板43和外延片46的两侧均设有缺口 ；或者直接在光机模板43上做过渡外延层， 进入反应炉在其上生长形成特定位置上的LED晶片及相关线路，LED晶片生长完成后不分 害I]，检测合格后，并固晶上相关元器件，再打金线连接LED晶片及相关元器件。LED晶片、相 关电路及相关元器件形成了 LED相关元器件41 ;所述LED相关元器件41上使用透明封胶 45和/或透明盖板42进行覆盖，仅露出LED相关元器件41上的关连焊盘。所述透明封胶 45和/或透明盖板42透明盖板对LED相关元器件41进行覆盖的方法是:在LED相关元器 件41的元件间填充少许透明胶找平，使LED晶片表面与透明盖板之间尽可能少地形成透明 胶，再采用轮廓与光机模板43相同的透明盖板42加盖其上，透明盖板42上设有开口区域， 用于露出焊盘，如图10所示；或者，在LED相关元器件41的元件间填充少许透明胶找平，使 LED晶片表面与透明盖板之间尽可能少地形成透明胶，再采用轮廓小于光机模板43的透明 盖板42加盖其上，然后在透明盖板42周围包覆透明封胶45，使透明封胶45的轮廓与光机 模板43齐平，透明盖板42上设有开口区域，用于露出焊盘，如图11所示；或者，如图9所 示，在LED相关元器件41上直接包覆透明封胶45，使透明封胶45的轮廓与光机模板43齐 平，透明胶45上设有开口区域，用于露出焊盘。所述透明盖板42和/或光机模板43上还 涂敷有荧光粉并加涂保护层；或者所述透明盖板42和/或光机模板43为模具成型的透明 荧光体。透明荧光体为荧光材料与透明材料按重量比为5 30:100配制制成。
所述光机模板43为圆形板，如图13所示，圆形板两侧对称地切除圆形板所在圆 的两个弓形，形成两个对称缺口 ；所述光机模板43上还设有带对位销的圆孔，圆孔用于与 电气接插件11对位连接；以de直径，对称X轴以IeS长度，we为弦长，切下圆的两边形成 缺口。缺口的用途为当光机模组用于液态散热方案时，被加热的透明绝缘导热液可从缺口 处进行热循环，参见图14。在光机模板43的X轴正2mm处为圆心,开出8mm直径圆，圆上 设有电气接插件11的对位销431，如图13所示；柔性转接电路44与LED相关元器件41接 点焊接。所述圆形板所在圆的直径de为18mm或25mm ;当圆形板所在圆的直径de为18mm 时，被切除的两个弓形的弦长为8.2_，两条弦之间的距离为16_ ;当圆形板所在圆的直径 dG为25mm时,被切除的两个弓形的弦长为9.8mm,,两条弦之间的距离为23mm ;所述的带对 位销的圆孔直径为8mm,其圆心在偏离圆形板圆心2mm处,且圆孔中心与两个缺口的距离相 等，即在光机模板43的X轴正2mm处为圆心,开出8mm直径圆，圆上设有电气接插件11的 对位销431。所述LED相关元器件41通过柔性转接电路44将焊盘设置于圆孔所在处，所述 电气接插件11插入圆孔后与焊盘相焊接，如图12所示。
本发明的外延片式的LED灯泡光机模组的应用:电气接插件11通过固定端15固 定在导热支架3上，电气接插件11插入光机模板43的带对位销的圆孔与柔性转接电路44 上的焊盘焊接，外延片式的LED灯泡光机模组外设有凹形内罩61，最终外延片式的LED灯泡 光机模组悬空于导热支架3和凹形内罩61之间密闭空间内，外延片式的LED灯泡光机模组 的光机模板43外径与凹形内罩61的内径紧密贴合。这样就构成了一个LED灯泡的核心结 构，最后在凹形内罩61内注入透明绝缘导热液(凹形内罩61上设有泄压孔61.1和密封用 的泄压膜61.2)，如图14和图20所示。图12和图14所示的结构均是直接在光机模板上做 过渡外延层的方案。
实施例3: —种外延片式的LED灯泡光机模组，包括在现行LED衬底上做过渡外延 层形成的薄型外延片46，外延片46进入反应炉分层生长形成LED晶片及相关电路，并焊接 上相关元器件，再打金线连接LED晶片及相关元器件。LED晶片、相关电路及相关元器件形 成了 LED相关兀器件41,外延片46与光机模板43粘合,所述光机模板43与外延片46的外 形相同，且光机模板43和外延片46的两侧均设有缺口 ；或者直接在光机模板43上做过渡 外延层，进入反应炉并在其上分层生长形成LED晶片及相关电路，并焊接相关元器件，再打 金线连接LED晶片及相关元器件。LED晶片、相关电路及相关元器件形成了 LED相关元器件41;所述LED相关元器件41上使用透明封胶45和/或透明盖板42进行覆盖，仅露出LED 相关元器件41上的关连焊盘。所述透明封胶45和/或透明盖板42透明盖板对LED相关 元器件41进行覆盖的方法是:在LED相关元器件41的元件间填充少许透明胶找平，使LED 晶片表面与透明盖板42之间尽可能少地形成透明胶，再采用轮廓与光机模板43相同的透 明盖板42加盖其上，透明盖板42上设有开口区域，用于露出焊盘，如图16所示；或者，在 LED相关元器件41的元件间填充少许透明胶找平，使LED晶片表面与透明盖板42之间尽可 能少地形成透明胶，再采用轮廓小于光机模板43的透明盖板42加盖其上，然后在透明盖板 42周围包覆透明封胶45，使透明封胶45的轮廓与光机模板43齐平，透明盖板42上设有开 口区域，用于露出焊盘，如图17所示；或者，在LED相关元器件41上直接包覆透明封胶45， 使透明封胶45的轮廓与光机模板43齐平，透明胶45上设有开口区域，用于露出焊盘和固 定孔，如图15。
所述光机模板43如图18所示，为圆形板，圆形板的两侧设有两个对称缺口，每个 缺口沿圆形板所在圆的一条弦切割而成的，而且所述弦两端向外倾斜120度，并通过圆弧 过渡到圆形板所在圆。它的形状是，以de直径，对称X轴以Ie为长度，wG为弦长，在弦长 端向外倾斜120度，以R=L Omm圆弧向直径de过度，切下圆的两边形成缺口。缺口的用途 为当光机模组用于液态散热方案时，被加热的透明绝缘导热液可从缺口处进行热循环。如 图18所述圆形板所在圆的直径de为20mm、38mm或50mm,所述缺口中的弦长减去两端向外 倾斜的部分后长度为10mm，过渡用的圆弧的半径为Imm;两个缺口所对应的两条弦相互平 行；当圆形板所在圆的直径de为20mm时,两条弦之间的距离为15mm ;当圆形板所在圆的直 径de为38mm时,两条弦之间的距离为33mm ;当圆形板所在圆的直径de为50mm时,两条弦 之间的距离为45mm。所述焊盘位于圆形板的缺口内侧，各个焊盘分别设在两个缺口内侧或 集中设在其中一个缺口内侧，接插件11通过柔性转接电路44与焊盘相连。
所述透明盖板42和/或光机模板43上还涂敷有荧光粉并加涂保护层；或者所述 透明盖板42和/或光机模板43为模具成型的透明荧光体。透明荧光体为荧光材料与透明 材料按重量比为5 30:100配制制成；所述光机模板43上还设有用于固定的固定孔。所述 固定孔的数量为两个，两个固定孔关于圆形板的圆形中心对称，且两个固定孔之间的距离 为de-6,固定孔的直径为2.2mm ;两个固定孔的连线,与两个缺口中心的连线相互正交,如图 18 ;当de=20mm时,单边开一个固定孔。
本发明的外延片式的LED灯泡光机模组的应用:导热支架3的上设有开孔，接插 件11插入开孔并通过固定端15固定在导热支架3上，电气接插件11通过柔性转接电路44 与LED相关元器件41上的焊盘焊接，外延片式的LED灯泡光机模组设于导热支架3和凹形 内罩61之间密闭空间内，凹形内罩61上设有台阶，外延片式的LED灯泡光机模组搁置在台阶上，并用通过光机模板外沿与台阶固定，且外延片式的LED灯泡光机模组的光机模板外径与凹形内罩61的内径紧密贴合。不同于实施例1和2的地方在于,接插件位于凹形内罩 61之外，它通过柔性转接电路44与凹形内罩61内的LED相关元器件41的焊盘相连，最后在凹形内罩61内注入透明绝缘导热液(凹形内罩61上设有泄压孔61.1和密封用的泄压膜 61.2),这样就构成了一个LED灯泡的核心结构,如图19所不,其结构是直接在光机模板上做过渡外延层的方案。
图20是本发明在一种灯泡中的应用图例,在凹形内罩61外还可设置配光光学透镜7,配光光学透镜7通过内卡环81和透镜卡环8固定在导热支架3上；灯泡固定螺钉105 作灯泡安装时固定。
以上三个实施例，实现了以下7种规格的LED光机模组，这7种规格的光机模组能够满足大部分的照明要求:
权利要求
1.一种外延片式的LED灯泡光机模组，其特征在于:包括在现行LED衬底上做过渡外延层形成的薄型外延片(46)，外延片(46)进入反应炉分层生长形成LED晶片及相关电路， LED晶片生长完成后不分割，并固晶上相关元器件，再打金线连接LED晶片及相关元器件； LED晶片及相关电路和相关元器件形成了 LED相关元器件(41)，外延片(46)与光机模板 (43)粘合,所述外延片(46)与光机模板(43)的外形相同，且光机模板(43)和外延片(46) 的两侧均设有缺口 ；或者直接在光机模板(43)上做过渡外延层，进入反应炉在其上生长形成LED晶片及相关电路，并固晶上相关元器件，再打金线连接LED晶片及相关元器件；所述 LED晶片、相关电路及相关元器件形成了 LED相关元器件(41);所述LED相关元器件(41)上使用透明封胶(45)和/或透明盖板(42)进行覆盖，仅露出LED相关元器件(41)上的关连焊盘。
2.根据权利要求1所述的外延片式的LED灯泡光机模组，其特征在于，所述使用透明封胶(45)和/或透明盖板(42)对LED相关元器件(41)进行覆盖的方法是:在LED相关元器件(41)的元件间填充少许透明胶找平，使LED晶片表面与透明盖板(42)之间尽可能少地形成透明胶，再采用轮廓与光机模板(43)相同的透明盖板(42)加盖其上，透明盖板(42) 上设有开口区域，用于露出焊盘；或者，在LED相关元器件(41)的元件间填充少许透明胶找平，使LED晶片表面与透明盖板(42)之间尽可能少地形成透明胶，再采用轮廓小于光机模板(43)的透明盖板(42)加盖其上，然后在透明盖板(42)周围包覆透明封胶(45)，使透明封胶(45)的轮廓与光机模板(43)齐平，透明盖板(42)上设有开口区域，用于露出焊盘；或者，在LED相关元器件(41)上直接包覆透明封胶(45)，使透明封胶(45)的轮廓与光机模板 (43)齐平，透明胶(45)上设有开口区域，用于露出焊盘。
3.根据权利要求1所述的外延片式的LED灯泡光机模组，其特征在于:所述光机模板 (43)为圆形板，圆形板的两侧对称设有两个内圆弧缺口，圆弧缺口的圆心在圆形板外部的同心圆上；所述光机模板(43)上还设有用于与电气接插件(11)的插针相连的圆孔，所述焊盘在LED相关元器件(41)上并位于圆孔所在处，电气接插件(11)的插针插入圆孔后与焊盘相焊接。
4.根据权利要求1所述的外延片式的LED灯泡光机模组，其特征在于:所述光机模板 (43)为圆形板，圆形板两侧对称地切除圆形板所在圆的两个弓形,形成两个对称缺口 ；所述光机模板(43)上还设有带对位销的圆孔，圆孔用于与电气接插件(11)对位连接；所述LED 相关元器件(41)通过柔性转接电路(44)将焊盘设置于圆孔所在处，所述电气接插件(11) 插入圆孔后与柔性转接电路(44)上的焊盘相焊接。
5.根据权利要求1所述的外延片式的LED灯泡光机模组，其特征在于:所述光机模板 (43)为圆形板，圆形板的两侧设有两个对称缺口，每个缺口沿圆形板所在圆的一条弦切割而成的，而且所述弦两端向外倾斜120度，并通过圆弧过渡到圆形板所在圆；所述焊盘位于圆形板的缺口内侧，焊盘分别设在两个缺口内侧或集中设在其中一个缺口内侧。
6.根据权利要求3所述的外延片式的LED灯泡光机模组，其特征在于:所述圆形板所在圆的直径为Ilmm或16mm ;当圆形板所在圆的直径de为Ilmm时,两个圆弧缺口的圆心在直径为13mm的圆上,两个圆弧缺口的半径为3.2mm ;当圆形板所在圆的直径de为16mm 时，两个圆弧缺口的圆心在直径为19mm的圆上,两个圆弧缺口的半径为3.6mm;所述的与电气接插件(11)的插针相连的圆孔为4个，等间 距对称分布，间距3.5mm，4个圆孔的中心在偏离圆形板圆心2mm处,且4个圆孔的中心与两个缺口的距离相等。
7.根据权利要求4所述的外延片式的LED灯泡光机模组，其特征在于:所述圆形板所在圆的直径de为18mm或25mm ;当圆形板所在圆的直径de为18mm时,被切除的两个弓形的弦长为8.2mm,两条弦之间的距离为16mm ;当圆形板所在圆的直径de为25mm时,被切除的两个弓形的弦长为9.8mm,两条弦之间的距离为23mm ;所述的带对位销的圆孔直径为8mm, 其圆心在偏离圆形板圆心2mm处,且圆孔中心与两个缺口的距离相等。
8.根据权利要求5所述的外延片式的LED灯泡光机模组，其特征在于:所述圆形板所在圆的直径为20mm、38mm或50mm,所述缺口中的弦长减去两端向外倾斜的部分后长度为 IOmm,过渡用的圆弧的半径为Imm ;两个缺口所对应的两条弦相互平行；当圆形板所在圆的直径de为20mm时,两条弦之间的距离为15mm ;当圆形板所在圆的直径de为38mm时,两条弦之间的距离为33mm ;当圆形板所在圆的直径de为50mm时,两条弦之间的距离为45mm。
9.根据权利要求2所述的外延片式的LED灯泡光机模组，其特征在于:所述透明盖板(42)和/或光机模板(43)上还涂敷有荧光粉并加涂保护层；或者所述透明盖板(42)和/ 或光机模板(43)为模具成型的透明荧光体。
10.根据权利要求8所述的外延片式的LED灯泡光机模组，其特征在于:所述光机模板(43)上还设有用于固定的固定孔，所述固定孔的数量为两个，两个固定孔基于圆形板的圆形中心对称，且两个固定孔之间的距离为de-6，固定孔的直径为2 .2mm ;两个固定孔的连线， 与两个缺口中心的连线相互正交；当de=20mm时,单边开一个固定孔。
全文摘要
本发明公开了一种外延片式的LED灯泡光机模组，包括在现行LED衬底上做过渡外延层形成的外延片(46)，外延片(46)进入反应炉分层生长形成特定位置上的LED晶片及相关线路，LED晶片生长完成后不分割，检测合格后，并固晶上相关元器件，再打金线连接LED晶片及相关元器件。外延片(46)与光机模板(43)粘合，且光机模板(43)和外延片(46)的两侧均设有缺口；或者直接在光机模板(43)上做过渡外延层，进入反应炉在其上生长形成特定位置上的LED晶片及相关线路，LED晶片生长完成后不分割，检测合格后，并固晶上相关元器件，再打金线连接LED晶片及相关元器件；所述LED相关元器件(41)上使用透明封胶(45)和/或透明盖板(42)进行覆盖，仅露出LED相关元器件(41)上的关连焊盘。
文档编号F21S2/00GK103206637SQ20131014013
公开日2013年7月17日 申请日期2013年4月22日 优先权日2013年4月22日
发明者张继强, 张哲源 申请人:贵州光浦森光电有限公司