一种发光组件及发光组件的制造方法与流程

1.本发明属于照明技术领域，尤其涉及一种发光组件及发光组件的制造方法。


背景技术：

2.led(半导体发光二极管)封装是指对led芯片进行封装所形成的组件，其能够连接于电路中，并将电能转化光能，故其能够用作光源，并在照明领域得到愈发广泛的应用。在户外照明领域中，为提升光照强度，满足高功率和高流明输出的需求，部分灯具采用多晶片封装技术，将多个led芯片焊接于同一碗状支架内。
3.但是，这样的高功率灯具在发光过程中将产生大量热量，该热量不及时导出，易使led芯片内出现热沉积，进而影响其性能。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提供一种发光组件及发光组件的制造方法，旨在解决如何减小发光组件内的热沉积的问题。
5.为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：提供一种发光组件，包括发光结构、热电传导结构、导热结构以及支撑结构；所述支撑结构开设有安装槽，所述发光结构、所述热电传导结构以及所述导热结构依次层叠设置，且均收容于所述安装槽中；所述发光结构具有第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极分别电性连接所述支撑结构和所述热电传导结构，所述热电传导结构电性连接所述支撑结构；其中，所述热电传导结构能够从所述发光结构接收热量，并将所述热量传递至所述导热结构；所述支撑结构能够从所述导热结构接收所述热量，并将所述热量传递至外界。
6.在一些实施例中，所述热电传导结构为包括导热部和导电部，所述导热部和所述导电部间隔设置；所述导热部的两侧表面分别连接所述发光结构和所述导热结构，并能够接收和传递所述热量；所述导电部电性连接所述第二电极和所述支撑结构。
7.在一些实施例中，所述发光结构贴合连接所述热电传导结构；所述热电传导结构贴合连接所述导热结构；所述导热结构贴合连接所述安装槽的内壁。
8.在一些实施例中，所述第一电极和所述第二电极分别位于所述发光结构上相对设置的两侧，且所述第一电极背离所述安装槽的槽底设置，所述第二电极朝向所述安装槽的槽底设置。
9.在一些实施例中，所述发光组件还包括第一散热层；所述第一散热层设置于所述发光结构和所述热电传导结构之间，且其两侧表面分别粘接所述发光结构和所述热电传导结构
10.和/或，所述发光组件还包括第二散热层；所述第二散热层设置于所述导热结构和所述支撑之间，且其两侧表面分别粘接所述导热结构和所述支撑结构。
11.另一方面，还提供一种发光组件的制造方法，用于制造发光组件，所述发光组件的制造方法包括以下步骤：
12.堆叠，将所述发光结构、所述热电传导结构以及所述导热结构依次层叠连接，并将所述导热结构连接于所述安装槽的内壁；其中，所述第二电极与所述热电传导结构相对设置，并电性连接；
13.接电，使所述第一电极和所述热电传导结构均电性连接所述支撑结构。
14.在一些实施例中，所述发光组件的制造方法包括以下步骤：
15.喷胶，向所述安装槽内填充反光材料以形成出光结构；并使所述第一电极外露，且使所述出光结构于背离所述安装槽的槽底的一侧形成出光面。
16.在一些实施例中，所述发光组件的制造方法还包括以下步骤：
17.第一点胶，于所述第一电极的外部点涂荧光胶以形成滤光结构，并使所述滤光结构朝向所述安装槽的槽底的投影覆盖所述第一电极。
18.在一些实施例中，所述发光组件的制造方法还包括以下步骤：
19.第二点胶，于所述出光面点涂透明胶以形成过渡结构，所述过渡结构的外表面与所述安装槽的槽口边缘平齐。
20.在一些实施例中，述发光组件的制造方法还包括以下步骤：
21.注塑，于所述安装槽的槽口处注入透明材料以形成聚光结构，并使所述聚光结构覆盖所述安装槽的槽口。
22.本技术的有益效果在于：本技术提供的发光组件包括发光结构、热电传导结构、导热结构以及支撑结构。其中，支撑结构开设有安装槽，安装槽能够用于收容和固定其他部件；发光结构的第一电极直接电性连接支撑结构，发光结构的第二电极通过热电传导结构电性连接支撑结构，进而使发光结构能够通过支撑结构接通外部供电设备以发光；发光结构、热电传导结构以及导热结构依次层叠设置，故发光结构在工作过程中产生的热量能够经热电传导结构传递至导热结构再传递至支撑结构或直接散发。其中，电流自外部供电设备流经支撑结构，再经热电传导结构流向发光结构；发光结构产生热量经热电传导结构，传递至导热结构，再传递至支撑结构或直接散发；通过这种方式，发光组件实现了热电部分分离，并有效地将发光组件内部的热量导出。综上，本技术解决了如何减小发光组件内的热沉积的技术问题。
附图说明
23.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或示范性技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
24.图1为本技术一实施例提供的发光结构的示意图；
25.图2为本技术另一实施例提供的发光结构的示意图；
26.图3为本技术一实施例提供的热电传导结构和导热结构的连接工序原理图；
27.图4为本技术一实施例提供的导热结构和安装槽的连接工序原理图；
28.图5为本技术一实施例提供的固晶工序原理图；
29.图6为本技术一实施例提供的接电工序原理图；
30.图7为本技术一实施例提供的填充安装槽以形成出光结构工序的原理图；
31.图8为本技术一实施例提供的滤光结构点涂原理图；
32.图9为本技术另一实施例提供的导热结构和安装槽的连接工序原理图；
33.图10为本技术另一实施例提供的固晶工序原理图；
34.图11为本技术另一实施例提供的接电工序原理图；
35.图12为本技术另一实施例提供的填充安装槽以形成出光结构工序的原理图；
36.图13为本技术另一实施例提供的填充透明胶以及滤光结构工序的原理图。
37.其中，图中各附图标记：100、发光组件；10、发光结构；11、第一电极；12、第二电极；20、热电传导结构；21、第一散热层；22、第二焊盘；30、导热结构；31、第二散热层；40、支撑结构；41、安装槽；42、键合线；43、第一焊盘；50、出光结构；51、出光面；60、聚光结构；70、滤光结构；80、透明胶。
具体实施方式
38.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本技术。
39.需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
40.请参阅图1及图2，本技术实施例提供了一种发光组件100，包括发光结构10、热电传导结构20、导热结构30以及支撑结构40。其中，支撑结构40开设有安装槽41，发光结构10、热电传导结构20以及导热结构30依次层叠设置，且均收容于安装槽41中；发光结构10具有第一电极11和第二电极12，第一电极11和第二电极12分别电性连接支撑结构40和热电传导结构20，热电传导结构20电性连接支撑结构40；其中，热电传导结构20能够从发光结构10接收热量，并将热量传递至导热结构30；支撑结构40能够从导热结构30接收热量，并将热量传递至外界。
41.其中，发光结构10是能够将电能转换为光能的结构，其可以是led，第一电极11和第二电极12分别为其正极和负极。可选地，发光结构10是垂直型led芯片，即，第一电极11和第二电极12分别位于发光结构10相互背离的两侧。
42.热电传导结构20可以是由导电材料制成的片状或板状结构，例如，铜箔；其材料本身具有导电功能，片状和板状设置能够增大其吸收和散发热量的面积，从而有效地将发光结构10所产生的热量传递至导热结构30。
43.导热结构30由具有良好导热性能的绝缘材料制成。可选地，导热结构30由具有高导热率的陶瓷材料制成。可选地，导热结构30由氮化铝陶瓷材料制成；或者，导热结构30由氧化铝陶瓷材料制成。其中，导热材料的厚度可以根据发光结构10的功率确定，发光结构10
的功率越大，单位时间内散热的热量越大，故导热材料的厚度越厚。以图1及图2的摆放角度为例，此处的厚度是指，导热结构30垂直方向的延伸长度；其中，图1所示的发光结构10具有较薄的导热结构30，图2所示的发光结构10具有较厚的导热结构30。
44.支撑结构40一方面用于电性安装发光结构10，另一方面，用于电性接通外部供电设备以向发光结构10供电。可选地，支撑结构40上设置有两个用于电性连接其他元器件的第一焊盘43，电热传导结构上设置有第二焊盘22；第一电极11通过键合线42电性连接其中一第一焊盘43，第二焊盘22通过键合线42电性连接另一第一焊盘43。
45.可以理解的是，本技术提供的发光组件100包括发光结构10、热电传导结构20、导热结构30以及支撑结构40。其中，支撑结构40开设有安装槽41，安装槽41能够用于收容和固定其他部件；发光结构10的第一电极11直接电性连接支撑结构40，发光结构10的第二电极12通过热电传导结构20电性连接支撑结构40，进而使发光结构10能够通过支撑结构40接通外部供电设备以发光；发光结构10、热电传导结构20以及导热结构30依次层叠设置，故发光结构10在工作过程中产生的热量能够经热电传导结构20传递至导热结构30再传递至支撑结构40或直接散发。其中，电流自外部供电设备流经支撑结构40，再经热电传导结构20流向发光结构10；发光结构10产生热量经热电传导结构20，传递至导热结构30，再传递至支撑结构40或直接散发；通过这种方式，发光组件100实现了部分热电分离，并有效地将发光组件100内部的热量导出。综上，本技术解决了如何减小发光组件100内的热沉积的技术问题。
46.可选地，在一些实施例中，热电传导结构20为包括导热部和导电部，导热部和导电部间隔设置；导热部的两侧表面分别连接发光结构10和导热结构30，并能够接收和传递热量；导电部电性连接第二电极12和支撑结构40。可以理解的是，在这些实施例中，导热部和导电部分别用于导热和导电，能够实现发光结构10的热电分离，进而能够有效地将发光结构10所产生的热量导出以减小其内产生的热沉积。具体地，电流自外部供电设备流向支撑结构40的相应电连部位，再流向发光结构10，再经导电部流向支撑结构40的另一电连部位；其中，两个电连部位可以分别是支撑结构40上的两个第一焊盘43。热量自发光结构10产生，随后经导热部传递至导热结构30，随后传递至支撑结构40或直接散发。
47.请参阅图1及图2，可选地，在一些实施例中，发光结构10贴合连接热电传导结构20；热电传导结构20贴合连接导热结构30；导热结构30贴合连接安装槽41的内壁。可以理解的是，在本实施例中，发光结构10、热电传导结构20以及导热结构30，两两之间通过贴合连接的方式增大的接触面积，进而能够有效提高热量传递的效率，并有助于及时将发光结构10所产生的热量及时导出。可选地，导热结构30贴合连接安装槽41的槽底。
48.可选地，在一些实施例中，发光结构10为高功率的垂直导电型芯片。可以理解的是，高功率的垂直导电型芯片能够满足户外照明高功率、高流明输出的需求，且能够替代多颗较低功率的发光芯片以减小发光组件100内产热结构的数量，进而减小发光组件100内部的热沉积。
49.可选地，在一些实施例中，第一电极11和第二电极12分别位于发光结构10上相对设置的两侧，且第一电极11背离安装槽41的槽底设置，第二电极12朝向安装槽41的槽底设置。为便于理解，以图1和图2所示的摆放角度为例进行说明，将第一电极11和第二电极12沿图示的竖直方向设置，使发光结构10的底部正对热电传导结构20，能够同时满足接电和热传递的需求，并有助于使发光结构10的侧壁朝四周均匀出光。
50.可选地，在一些实施例中，发光组件100还包括第一散热层21；第一散热层21设置于发光结构10和热电传导结构20之间，且其两侧表面分别粘接发光结构10和热电传导结构20。可以理解的是，第一散热层21可以由具有较好导热及导电性能的材料制成，其设置于发光结构10和热电传导结构20之间能够复制发光结构10的热量传递。
51.可选地，第一散热层21由导电银胶制成；其中，导电银胶是一种固化或干燥后具有一定导电性能的胶黏剂，其常以基体树脂和导电填料即导电粒子为主要组成成分，通过基体树脂的粘接作用把导电粒子结合在一起，形成导电通路，实现被粘结构的导电连接。
52.可选地，第一散热层21由焊锡膏固化而成；其中，焊锡膏是由焊锡粉、助焊剂以及其它的表面活性剂、触变剂等加以混合，并形成的膏状混合物。可以理解的是，焊锡膏具有较强的导热性能，有助于进一步提升发光结构10与热电传导结构20之间热量传递效率。
53.可选地，在一些实施例中，发光组件100还包括第二散热层31；第二散热层31设置于导热结构30和支撑结构40之间，且其两侧表面分别粘接导热结构30和支撑结构40。可以理解的是，第二散热层31可以由具有较好导热性能的绝缘材料制成，其设置于导热结构30和支撑结构40之间，既能够用于连接两结构，还能够辅助导热结构30将热量传递至支撑结构40。
54.可选地，第二散热层31由具有高导热率的硅基底胶制成；其中，硅基底胶的主要成分为硅胶和环氧树脂，硅胶具有较好的吸附性能，环氧树脂均具有较好的耐热性和电绝缘性，故硅基底胶能够用于粘连导热材料和支撑结构40，并于烘烤成型后使导热结构30和支撑结构40稳定连接。
55.本发明还提供了一种发光组件100的制造方法，用于制造发光组件100。该发光组件100的具体结构参照上述实施例，该发光组件100各实施例所带来的有益效果在此不再一一赘述。
56.具体地，发光组件100的制造方法包括堆叠步骤和接电步骤。在本实施例中，通过以下顺序进行：
57.s1：堆叠，将发光结构10、热电传导结构20以及导热结构30依次层叠连接，并将导热结构30连接于安装槽41的内壁；其中，第二电极12与热电传导结构20相对设置，并电性连接；
58.s2：接电，使第一电极11和热电传导结构20均电性连接支撑结构40。
59.其中，堆叠步骤具体又可分为下述几个步骤进行：
60.模压，请参阅图3，将热电传导结构20模压至导热结构30的外表面。具体地，可使用模压机，设定合模压力为100～120kg/cm2，模具温度为200℃，模压时间为120s。模压完成后，热电传导结构20模压至导热结构30形成一个整体，并可作为发光结构10的第二电极12延展和热传递基底。
61.第一固晶，请参阅图4级图9，将导热结构30通过胶体粘接于安装槽41内。具体地，可使用固晶机，先在安装槽41的槽底或其他适于连接的内壁点涂具有高导热率硅基底胶，然后将导热结构30连接于该处，再经烘烤成型以完成导热结构30和支撑结构40的机械连接。其中，图4和图9所示的结构中，区别在于，导热结构30的厚度不同。
62.第二固晶，请参阅图5级图10，将发光结构10通过胶体粘接于热电传导结构20的相应表面。具体地，可使用固晶机，于热电传导结构20的外表面点涂具有高导热率的银胶，随
后将发光结构10固定于此处，再经烘烤成型以完成发光结构10和热电传导结构20的机械连接和电性连接。可选地，银胶包含80％的银粉、15％的环氧树脂以及5％的添加剂。其中，银胶也可替换成焊锡膏，以提升热量传递的效率。
63.进一步地，请参阅图6级图11，接电步骤具体可通过如下方式进行：采用焊线工艺，于第一电极11和相应的第一焊盘43之间通过键合线42进行电性连接，并于第二焊盘22和相应的第一焊盘43之间通过另一键合线42进行电性连接。可以理解的是，采用焊线工艺，即可通过键合线42完成发光结构10和支撑结构40的电气连接，此时发光组件100的热阻包括第一散热呈、热电传导结构20、导热结构30以及第二散热层31，前述结构均具有较好的导热性能；且此时发光组件100的电流自第一焊盘43经相应的键合线42，流向发光结构10，从而能够实现热电部分分离或热电分离，以提高减小热量产生并提高热量传递的效率，进而能够有效减小发光组件100内的热沉积。
64.请参阅7及图12可选地，在一些实施例中，发光组件100的制造方法包括以下步骤：喷胶，向安装槽41内填充反光材料以形成出光结构50；并使第一电极11外露，且使出光结构50于背离安装槽41的槽底的一侧形成出光面51。具体地，可使用喷胶机，向安装槽41内填充高反射粒子胶，再将组件整体烘烤定型以形成出光结构50。
65.可选地，前述高反射粒子胶包括tio2、zno和sio2。可以理解的是，通过喷胶步骤，能够于安装槽41内形成出光结构50，发光结构10发射出的光线能够经出光结构50修正后，从出光面51均匀射出。
66.其中，高反射粒子胶的填充高度可根据导热结构30的厚度确定，并使第一电极11和发光结构10的相应外表面外露于出光结构50。具体地，图7所示的结构中，导热结构30较薄，发光结构10的上表面与安装槽41的槽口边缘的垂直距离较大，出光面51可呈向下凹陷的弧形面设置，即，出光面51的边缘与安装槽41的槽口处平齐，中部向下凹陷以使发光结构10相应部位外露。图12所示的结构中，导热结构30较厚，发发光结构10的上表面与安装槽41的槽口边缘的垂直距离较小，出光面51可基本于发光结构10的相应表面平齐，或设置为曲率较小的弧形面。
67.可选地，出光面51朝安装槽41的槽底凹陷并呈弧形设置。可以理解的是，发光结构10发射出光线后，呈弧形设置的出光面51有助于该光线朝其曲率中心汇聚，故本实施例中的出光面51具有聚光的作用。
68.请参阅图8及图13，可选地，在一些实施例中，发光组件100的制造方法还包括以下步骤：第一点胶，于第一电极11的外部点涂荧光胶以形成滤光结构70，并使滤光结构70朝向安装槽41的槽底的投影覆盖第一电极11。其中，荧光胶包括胶体和融合进胶体内的荧光粉；胶体用于连接相应的结构，其可以是硅胶；荧光粉用于过滤发光结构10发射的光线，以形成白光并发出。此外，滤光结构70可直接设置于发光结构10的相应表面，也可不直接接触发光结构10，其朝向安装槽41的槽底的投影能够覆盖发光结构10的相应表面，以过滤发光结构10发射的光线即可。可以理解的是，发光结构10发射的光线，穿设滤光结构70后形成白光，进而能够满足不同场合的照明需求。
69.请参阅图8，可选地，在一些实施例中，第一点胶具体为：使用点胶机，在发光结构10设有第一电极11的上表面点涂团状荧光胶，并设置出胶量在0.3～0.5ul范围内，再经烘烤成型以形成滤光结构70。可选地，荧光胶为流体黏度10000～15000cps的果冻胶。
70.请参阅图13，可选地，在一些实施例中，发光组件100的制造方法还包括以下步骤：第二点胶，于出光面51点涂透明胶80以形成过渡结构，过渡结构的外表面与安装槽41的槽口边缘平齐。具体地，可使用点胶机，将出光面51与安装槽41的槽口之间剩余的腔体填充，填充高度不高于发光结构10高度的1/5。可以理解的是，透明胶80具有较强的透光性，其主要用于填充出光面51的凹陷部位以形成与安装槽41的槽口平齐的平面，以供设置滤光结构70；其中，这些实施例的滤光结构70可形成于过渡结构的外表面，并呈薄膜状设置。
71.请参阅图13，可选地，在有进行第二点胶步骤的实施例中，第一点胶步骤于第二点胶步骤之后进行，并使滤光结构70于过渡结构的外表面呈薄膜状设置。具体地，可使用切割机和印刷机，对荧光胶形成的薄膜进行无水切割以形成适当大小的薄膜状滤光结构70，再通过印刷工艺将滤光结构70印刷在发光结构10上方。其中，滤光结构70的面积大小可调节；可选地，滤光结构70的面积设置在2倍发光结构10上表面积～3倍发光结构10上表面积的范围内。
72.请参阅图1及图2，可选地，在一些实施例中，发光组件100的制造方法还包括以下步骤：注塑，于安装槽41的槽口处注入透明材料以形成聚光结构60，并使聚光结构60覆盖安装槽41的槽口。可以理解的是，聚光结构60即透镜，其由透光材料制成，其背离支撑结构40的外表面外凸并形成弧形面或球形面，以实现聚光功能。可以理解的是，可通过改变聚光结构60外表面的曲率改变发光组件100的出光角，具体可以视具体应用场景进行调整。
73.可以理解的是，就结构而言，本技术的发光组件100可采用高功率单晶粒封装结构，发光结构10数量单一，产生的热量较少。此外，电流通过支架结构流向发光结构10，热量能够从发光结构10，经热电传导结构20传递至导热结构30，能够实现热电分离或热电部分分离，故而具有良好的散热能力，能满足更高功率发光的需求，并有助于延长发光结构10的使用寿命。另外，本技术的发光组件100可采用单晶粒封装结构，相较多晶粒的灯珠，本技术的出光角度小，具有较强的出光均匀性，且有助于避免产生光斑；与此同时，通过改变聚光结构60的球头半径，可实现对出光角度的控制。
74.可以理解的是，就方法而言，本技术的发光组件100的制造方法，可采用单一的垂直型高功率芯片作为发光结构10，其制备成本低，且制造的可控性及一致性高。此外，使用本方法生产发光组件100时，导热结构30的厚度、高反射粒子胶的填充高度、荧光胶的点涂用量或荧光膜的面积大小、聚光结构60的球头半径即角度均可调节，进而满足不同需求产品间的快速更迭。
75.以上仅为本技术的可选实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。