一种散热良好的大功率白光led的制作方法

文档序号:8788058阅读:338来源:国知局
一种散热良好的大功率白光led的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种大功率白光LED,具体涉及一种散热良好的大功率白光LED。
【背景技术】
[0002] 从1882年爱迪生发明白炽灯以来,人类照明光源已经历了三个阶段:白炽灯、霓 虹灯、气体放电灯。作为照明技术的真正革命,白光LED被誉为第四代照明光源。相较于传 统照明,其显著不同之处在于,白光LED利用半导体材料将电能直接转化为光,同时光线不 产生热量,并且有长寿命、节能、环保等特点。
[0003] 荧光转换技术仍是目前国内外制造白光LED的主流技术。传统的荧光转换技术 是通过在蓝光LED芯片上涂敷黄色荧光粉,当荧光粉受蓝光激发后发出黄色光,蓝光和 黄光混合形成白光;此技术有涂敷工艺简单、蓝光LED芯片及黄色荧光粉制备较为成熟、 YAG: Ce3+荧光粉的激发光谱与InGaN或GaN蓝光芯片发光光谱较匹配等优点,是目前制造 白光LED最为成熟的方法。但是,也存在如下问题:1、荧光粉颗粒在有机材料中分散的均匀 性较差,以致影响白光LED器件的光学均匀性;2、荧光粉表面存在较为严重的光散射,对发 光效率有较大影响;3、混合用有机胶材料热稳定性不高,存在老化和退化;4、荧光粉涂层 的导热、散热性能较差,容易致使荧光粉发生温度淬灭、老化,导致发光效率降低;5、因涂敷 于芯片表面时,涂层厚度难以控制,致使白光相关色温角向分布不均匀,导致出射白光光源 周围产生黄圈等现象。
[0004] 白光LED在照明普及与应用方面仍存在光通量较低的关键问题,即作为照明光 源,必须尽可能发出更多的光,必须具有更高的能量利用效率。而单芯片功率已无法满足照 明领域对高亮度、高功率的要求,若用多个蓝光LED芯片上涂敷黄色荧光粉来实现大功率 LED,其上述5个缺陷便越发明显,与理想中的大功率白光LED相差甚远。
[0005] 另一方面,为实现普通照明所需的光通量,必然寻求大功率、高集成白光LED技 术,这将使得LED的热流密度急剧增加。LED为热敏元件,若芯片处产生的热量不能及时散 出,将导致结温升高,影响其工作性能,进而引发如下系列问题:1、发光强度降低,芯片发光 效率随着结温的升高而迅速减小;2、芯片发射光谱发生红移,致使光转换效率下降;3、产 品寿命大幅度缩短。大功率LED模组朝着高集成度、体积小型化发展,其散热结构及性能优 劣直接影响着大功率LED的光学、热学特性及可靠性。

【发明内容】

[0006] 本实用新型要解决的技术问题,在于提供一种散热良好的大功率白光LED,不仅能 实现发光良好的大功率白光LED,还具有良好的散热性能。
[0007] 本实用新型要解决的技术问题是这样实现的:一种散热良好的大功率白光LED, 其特征在于:包括COB芯片模组、透明陶瓷荧光盖片、反光杯、上充液空腔、下充液空腔以及 散热器;
[0008] 所述COB芯片模组是封装有多颗蓝光LED芯片的散热基板;所述COB芯片模组位 于反光杯的底部;所述透明陶瓷荧光盖片位于COB芯片模组上方并通过密封粘胶固定于反 光杯上;且该透明陶瓷荧光盖片为由化学液相法制得稀土掺杂YAG前驱体后烧制而成的荧 光透明陶瓷材料或荧光透明玻璃陶瓷材料制得的盖片;所述上充液空腔处于所述透明陶瓷 荧光盖片与COB芯片模组之间并充满导热流体;所述下充液空腔处于所述COB芯片模组的 下方且与所述上充液空腔相通,并充满导热流体和蓄热型相变颗粒,所述下充液空腔的底 部设有一注液口,注液口上设有密封塞;所述散热器环设于所述下充液空腔的外圈并连接 于所述反光杯和COB芯片模组的下方。
[0009] 进一步的,所述蓄热型相变颗粒相变温度为30~35°C,且散布于带孔的袋式容器 中,所述COB芯片模组1中间位置开设有用以连通所述上充液空腔和下充液空腔的过液孔, 所述袋式容器大小大于该过液孔的孔径。
[0010] 进一步的,所述导热流体为无色透明流体,且其折射率在I. 4~1. 7之间。
[0011] 进一步的,所述散热基板为铝板、铜板或陶瓷板;且所述散热器与所述反光杯之间 通过导热粘胶粘接,与COB芯片模组的散热基板之间为焊接。
[0012] 进一步的,所述透明陶瓷荧光盖片的顶面半径小于底面半径,且侧面为弧形面,厚 度范围为〇· 5~2. 5謹。
[0013] 进一步的,所述反光杯的内侧面包括处于下段的圆柱面及位于上段的喇叭口面; 所述COB芯片模组整体高度要略低于反光杯的圆柱面。
[0014] 进一步的,所述COB芯片模组中的蓝光LED芯片按照圆环型阵列排布,相邻两蓝光 LED芯片之间的间距为3. 0-5. Omm ;且蓝光LED芯片通过固晶胶或共晶焊接方式键合固定于 散热基板上,并与外接电极电连接。
[0015] 本实用新型具有如下优点:
[0016] (1)可以实现集成光源模组的高功率、小体积,适用于制造低成本高效大功率白光 LED ;
[0017] (2)通过双梯度反射杯内外角、透明陶瓷荧光盖片厚度或有效掺杂浓度的调整,不 但可以增加光的有效输出,还可以减缓甚至消除封装光源出现的黄边等边缘色差效应,以 实现良好的发光效果;
[0018] (3)通过充液空腔内导热流体、下部充液空腔内蓄热型相变颗粒的引入,兼顾了 流体的传热与蓄热能力;通过高导热基板、导热流体及散热器之间热量的快速疏导、换热及 散热,很好地耦合了芯片、封装和散热器之间的各层级热管理,可实现高密度集成光源的良 好散热。
【附图说明】
[0019] 下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0020] 图1是本实用新型大功率白光LED实施例的结构示意图;
[0021] 图2是本实用新型实施例的COB芯片模组的结构示意图;
[0022] 图3是本实用新型实施例的透明陶瓷荧光盖片的结构示意图;
[0023] 图4是本实用新型反光杯的断面结构示意图;
[0024] 图5是本实用新型带孔的袋式容器的断面结构示意图;
[0025] 图6是本实用新型实施例的成品光谱图。
【具体实施方式】
[0026] 如图1至图5所示,本实用新型的散热良好的大功率白光LED,包括COB芯片模组 1、透明陶瓷荧光盖片2、反光杯4、上充液空腔31、下充液空腔32以及散热器6。
[0027]
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