一种新型led灯丝封装结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种照明装置，尤其涉及一种新型LED灯丝封装结构，包括基板和封装在基板上的若干LED芯片，其特征在于：所述基板为一块透明散热大基板，若干LED芯片按序排列嵌设在透明散热大基板上进行模顶荧光胶封装形成LED灯丝，所述透明散热大基板的端部设有配合LED灯丝的正电极和负电极。本实用新型采用透明散热大基板组成散热架，大大增加了热容积，可以将LED灯丝产生的热快速导出，使得其可以制作成大功率球泡灯；该基板还增加了散热面积；使得其散热效果好，使用寿命长，同时该基板为透明的还能保证球泡灯360°全周发光效果；本实用新型同时解决COB不能全周发光和LED灯丝功率做不大两大问题。
【专利说明】一种新型LED灯丝封装结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种照明装置，尤其涉及一种新型LED灯丝封装结构。
【背景技术】
[0002]LED封装技术大都是在分立器件封装技术基础上发展与演变而来的，但却有很大的特殊性。一般情况下，分立器件的管芯被密封在封装体内，封装的作用主要是保护管芯和完成电气互连。而LED封装则是完成输出电信号，保护管芯正常工作，输出:可见光的功能，既有电参数，又有光参数的设计及技术要求，无法简单地将分立器件的封装用于LED。
[0003]LED的核心发光部分是由p型和η型半导体构成的ρη结管芯，当注入ρη结的少数载流子与多数载流子复合时，就会发出可见光，紫外光或近红外光。但ρη结区发出的光子是非定向的，即向各个方向发射有相同的几率，因此，并不是管芯产生的所有光都可以释放出来，这主要取决于半导体材料质量、管芯结构及几何形状、封装内部结构与包封材料，应用要求提高LED的内、外部量子效率。常规Φ 5mm型LED封装是将边长0.25mm的正方形管芯粘结或烧结在引线架上，管芯的正极通过球形接触点与金丝，键合为内引线与一条管脚相连，负极通过反射杯和引线架的另一管脚相连，然后其顶部用环氧树脂包封。反射杯的作用是收集管芯侧面、界面发出的光，向期望的方向角内发射。顶部包封的环氧树脂做成一定形状，有这样几种作用:保护管芯等不受外界侵蚀；采用不同的形状和材料性质(掺或不掺散色剂)，起透镜或漫射透镜功能，控制光的发散角；管芯折射率与空气折射率相差太大，致使管芯内部的全反射临界角很小，其有源层产生的光只有小部分被取出，大部分易在管芯内部经多次反射而被吸收，易发生全反射导致过多光损失，选用相应折射率的环氧树脂作过渡，提高管芯的光出射效率。用作构成管壳的环氧树脂须具有耐湿性，绝缘性，机械强度，对管芯发出光的折射率和透射率高。选择不同折射率的封装材料，封装几何形状对光子逸出效率的影响是不同的，发光强度的角分布也与管芯结构、光输出方式、封装透镜所用材质和形状有关。若采用尖形树脂透镜，可使光集中到LED的轴线方向，相应的视角较小；如果顶部的树脂透镜为圆形或平面型，其相应视角将增大。
[0004]一般情况下，LED的发光波长随温度变化为0.2-0.3nm/°C，光谱宽度随之增加，影响颜色鲜艳度。另外，当正向电流流经ρη结，发热性损耗使结区产生温升，在室温附近，温度每升高1°C，LED的发光强度会相应地减少1%左右，封装散热；时保持色纯度与发光强度非常重要，以往多采用减少其驱动电流的办法，降低结温，多数LED的驱动电流限制在20mA左右。但是，LED的光输出会随电流的增大而增加，很多功率型LED的驱动电流可以达到70mA、100mA甚至1A级，需要改进封装结构，全新的LED封装设计理念和低热阻封装结构及技术，改善热特性。例如，采用大面积芯片倒装结构，选用导热性能好的银胶，增大金属支架的表面积，焊料凸点的硅载体直接装在热沉上等方法。此外，在应用设计中，PCB线路板等的热设计、导热性能也十分重要。
[0005]进入21世纪后，LED的高效化、超高亮度化、全色化不断发展创新，红、橙LED光效已达到100Im/W，绿LED为501m/W，单只LED的光通量也达到数十Im。LED芯片和封装不再沿袭传统的设计理念与制造生产模式，在增加芯片的光输出方面，研发不仅仅限于改变材料内杂质数量，晶格缺陷和位错来提高内部效率，同时，如何改善管芯及封装内部结构，增强LED内部产生光子出射的几率，提高光效，解决散热，取光和热沉优化设计，改进光学性能，加速表面贴装化SMD进程更是产业界研发的主流方向。
[0006]C0B封装可将多颗芯片直接封装在金属基印刷电路板MCPCB，通过基板直接散热，不仅能减少支架的制造工艺及其成本，还具有减少热阻的散热优势。
[0007]从成本和应用角度来看，C0B成为未来灯具化设计的主流方向。C0B封装的LED模块在底板上安装了多枚LED芯片，使用多枚芯片不仅能够提高亮度，还有助于实现LED芯片的合理配置，降低单个LED芯片的输入电流量以确保高效率。而且这种面光源能在很大程度上扩大封装的散热面积，使热量更容易传导至外壳。
[0008]LED灯丝封装是一种技术创新，我们知道，普通的LED灯珠是单个电压为3.0V的芯片固定在塑料支架杯内，再进行点胶封装，即PLCC封装。而LED灯丝是将多个芯片串联固定在玻璃基板上，再进行压模封装完成。LED灯丝具有小电流高电压的特性，有效地降低了LED的发热和驱动器的成本，具有突出的优势。
[0009]这就是LED灯丝，一种全新的LED封装形式，用它可以制作出与白炽灯形态相似的LED球泡灯，可以轻松实现360度全周发光。
[0010]LED灯丝工艺通常是将28颗0.02W的1016的LED芯片串联封装在长38mm，直径1.5mm的玻璃基板上，再进行模顶荧光胶来实现。LED灯丝采用10mA电流驱动，电压为84V，功率为0.84W，光通量为1001m，光效可以达到1201m/W，如果搭配红色芯片，显色指数可以达到95以上，具有出色的光电性能。
[0011]利用LED灯丝可以制作出各种中小功率的LED球泡灯或蜡烛灯。通常使用四根LED灯丝，二串二并可以设计出功率为3.6W的LED球泡灯或蜡烛灯，具有4001m的光通量，可以代替40W的白炽灯泡。
[0012]综上所述，目前LED灯丝灯由于技术的限制，只能用来制作小功率的灯泡，比如2W、4W、6W ;这个对于替换白炽灯是有非常大的限制的，不能替换60W及以上的白炽灯泡。而目前COB LED常规都是使用不透明的基板制作大功率灯珠，功率能达到10W、30W、50W甚至更高，所以本专利所介绍的，将现有灯丝封装结合C0B封装两种工艺来提高LED灯丝灯的功率。已达到全系列替换白炽灯。
实用新型内容
[0013]本实用新型为了解决上述现有技术存在的缺陷和不足，提供了一种解决C0B不能全周发光和LED灯丝功率做不大两大问题；不仅加大了 LED灯丝工作时产生的热能导出和散出能力，使目前360°发光的LED灯丝球泡灯功率做大的新型LED灯丝封装结构。
[0014]本实用新型的技术方案:一种新型LED灯丝封装结构，包括基板和封装在基板上的若干LED芯片，其特征在于:所述基板为一块透明散热大基板，若干LED芯片按序排列嵌设在透明散热大基板上进行模顶荧光胶封装形成LED灯丝，所述透明散热大基板的端部设有配合LED灯丝的正电极和负电极。
[0015]本实用新型采用透明散热大基板组成散热架，大大增加了热容积，可以将LED灯丝产生的热快速导出，使得其可以制作成大功率球泡灯；该基板还增加了散热面积；使得其散热效果好，使用寿命长，同时该基板为透明的还能保证球泡灯360°全周发光效果；本实用新型同时解决COB不能全周发光和LED灯丝功率做不大两大问题。
[0016]优选地，所述LED灯丝形状呈倒“U”状或者横放“S”状或者“W状”或者“M”状或者“N”状。
[0017]本实用新型中透明大基板尺寸按照实际灯泡或灯具的尺寸而定；LED芯片的颗数按照产品实际所需的数量而定；LED灯丝的形状可以根据客户需求排布LED芯片进行改变。
[0018]优选地，所述透明散热大基板为玻璃散热大基板、透明陶瓷散热大基板或蓝宝石散热大基板种的一种。
[0019]该种结构增加了透明散热大基板的材料选择种类。
[0020]目前传统的LED灯丝都是单根形式封装而成，本实用新型的LED灯丝封装结构，其中LED灯丝> 2根，即多根灯丝封装到透明散热大基板上。
[0021]本实用新型采用透明散热大基板组成散热架，大大增加了热容积，可以将LED灯丝产生的热快速导出，使得其可以制作成大功率球泡灯；该基板还增加了散热面积；使得其散热效果好，使用寿命长，同时该基板为透明的还能保证球泡灯360°全周发光效果；本实用新型同时解决C0B不能全周发光和LED灯丝功率做不大两大问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型中实施例1的结构示意图；
[0023]图2为本实用新型中实施例2的结构示意图；
[0024]图3为本实用新型中实施例3的结构示意图；
[0025]图4为本实用新型中实施例4的结构示意图。
[0026]图中1.透明散热大基板，2.LED芯片，3.LED灯丝，4.正电极，5.负电极。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的说明，但并不是对本实用新型保护范围的限制。
[0028]实施例1
[0029]如图1所示，一种新型LED灯丝封装结构，包括基板和封装在基板上的若干LED芯片2，基板为一块透明散热大基板1，若干LED芯片2按序排列嵌设在透明散热大基板1上进行模顶荧光胶封装形成LED灯丝3，透明散热大基板1的端部设有配合LED灯丝3的正电极4和负电极5。LED灯丝3形状呈倒“U”状。透明散热大基板1为玻璃散热大基板。
[0030]实施例2
[0031]如图2所示，一种新型LED灯丝封装结构，包括基板和封装在基板上的若干LED芯片2，基板为一块透明散热大基板1，若干LED芯片2按序排列嵌设在透明散热大基板1上进行模顶荧光胶封装形成LED灯丝3，透明散热大基板1的端部设有配合LED灯丝3的正电极4和负电极5。LED灯丝3形状呈横放“S”状。透明散热大基板1为透明陶瓷散热大基板。
[0032]实施例3
[0033]如图3所示，一种新型LED灯丝封装结构，包括基板和封装在基板上的若干LED芯片2，基板为一块透明散热大基板1，若干LED芯片2按序排列嵌设在透明散热大基板1上进行模顶荧光胶封装形成LED灯丝3，透明散热大基板1的端部设有配合LED灯丝3的正电极4和负电极5。LED灯丝3形状呈倒“W”状。透明散热大基板1为蓝宝石散热大基板。
[0034]实施例4
[0035]如图4所示，一种新型LED灯丝封装结构，包括基板和封装在基板上的若干LED芯片2，基板为一块透明散热大基板1，若干LED芯片2按序排列嵌设在透明散热大基板1上进行模顶荧光胶封装形成LED灯丝3，透明散热大基板1的端部设有配合LED灯丝3的正电极4和负电极5。LED灯丝3形状呈倒“M”状。透明散热大基板1为玻璃散热大基板。
[0036]本实用新型采用透明散热大基板组成散热架，大大增加了热容积，可以将LED灯丝产生的热快速导出，使得其可以制作成大功率球泡灯；该基板还增加了散热面积；使得其散热效果好，使用寿命长，同时该基板为透明的还能保证球泡灯360°全周发光效果；本实用新型同时解决C0B不能全周发光和LED灯丝功率做不大两大问题。
【权利要求】
1.一种新型LED灯丝封装结构，包括基板和封装在基板上的若干LED芯片，其特征在于:所述基板为一块透明散热大基板，若干LED芯片按序排列嵌设在透明散热大基板上进行模顶荧光胶封装形成LED灯丝，所述透明散热大基板的端部设有配合LED灯丝的正电极和负电极。
2.根据权利要求1所述的一种新型LED灯丝封装结构，其特征在于:所述LED灯丝形状呈倒“U”状或者横放“S”状或者“W状”或者“M”状或者“N”状。
3.根据权利要求2所述的一种新型LED灯丝封装结构，其特征在于:所述透明散热大基板为玻璃散热大基板、透明陶瓷散热大基板或蓝宝石散热大基板种的一种。
【文档编号】H01L33/48GK204118125SQ201420633630
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年10月30日 优先权日:2014年10月30日
【发明者】简国新, 杨海峰, 赵晨东 申请人:杭州庄诚进出口有限公司