[实用新型]大功率LED发光组件

说明书

技术领域

实用新型是关于对大功率LED散热结构的改进，尤其涉及一种热传导性优良，散热结构成本低的大功率LED发光组件。

背景技术

大功率LED工作产生大量热量，如不将其导出会使芯片结温升高，加速亮度衰减(光衰)，进而降低产品亮度与使用寿命，有研究表明，温度每上升2℃，LED可靠性能会下降10%。现有大功率LED发光组件，从经济性考虑典型散热结构如图1，在导热铜基片1上通过胶封7固定有LED芯片2，并由支架3将电极线引出，有的在芯片前方加有透明罩6组成封装LED，然后将此封装后的LED通过导热胶叠放固定在有绝缘氧化层的铝基板4上(常用六角板或圆板)，两支架电极3焊接于铝基板绝缘层上的电极5上组成发光组件。应用做灯时再将此铝基板与更大的金属散热体连接固定，将热传导给灯上散热体。铝基板作封装大功率LED发光组件基板，同时承担传导散热和作为封装大功率LED固定基板双重功能，人们之所以选择铝基板主要是从热传导和经济性两个方面考虑，此为目前应用最为广泛普及的典型散热结构。此散热结构不足：一是LED点亮芯片产生热量，由相对高导热铜基座传给低导热中间铝基板，再由铝基板传导至应用灯具铝散热基座，由于铝热传导系数k值相对较低只有237 W/m·K，加上存在导热性能差的氧化绝缘层及导热胶，实际导热还要降低，实测铝基板背面热导系数k值只有220W/m·K(低于铝热传导系数k值)；二是由于铝基板吸热效应及与锡层不亲和性造成电极很难焊接，常会有假焊或冷焊不良问题，加长焊接时间，虽然会减少假焊或冷焊，但会因焊接热作用造成LED芯片性能降低；三是组件制备必须二步完成，第一步封装LED，第二步与铝基板叠放组合，并且组合时支架与铝基板电极电连接，只能采用工效低下的手工焊接，造成制备工效相对低。

人们为提高大功率LED发光组件散热性能，降低芯片工作产生热量对LED的损害，对散热结构提出多种改进，例如有。

中国专利CN201344505大功率LED散热连接结构，将封装LED经焊盘与铝线路板连接，使LED产生热量经支架直接传导于铝线路板。中国专利CN201549531U大功率LED封装结构，包括铜基板及连接在基板上倒梯形散热块，LED芯片放置在倒梯形散热块凹槽。中国专利CN101159300采用导热性好的铜材作封装LED散热基板等等。然而它们组成发光组件结构仍然沿用上述现有技术，将封装后的LED粘贴在有氧化绝缘层的铝基板表面焊接电极，因此上述缺点仍未得到解决。

中国专利CN201416774、CN201417788将封装散热基座设计为竖向，内有通孔插入镀银铜棒，镀银铜棒一端与LED芯片热接触，另一端与应用灯散热件接触，通过镀银铜棒传导达到快速传热散热。此解决的仍是封装结构，不仅结构相对复杂，封装LED体积大，而且虽然芯片产生热可以通过镀银铜棒快速导出(不用基座导热)，但与灯体菜热配合仍然需要氧化绝缘层的铝基板固定，实际向灯基座导热性能仍然不佳；其次，采用此结构成本相对较高，限制了LED推广使用。

中国专利CN1828956大功率LED散热封装，采用相变传热将LED产生热量转移到外部环境。中国专利CN201242104采用热管快速散热结构。虽然相变热管能够快速散热，但此结构造成封装LED体积大，而且显著增加了LED散热成本，不具有市场竞争力，不利于推广应用(经济性是推广应用重要因素)。中国专利CN200990387大功率LED芯片封装结构，将LED晶片直接固定在有绝缘氧化层、带散热结构的铝基板上，通过铝基板直接散热，使晶片、电路、散热板成一体。此结构不仅造成单颗体积大，而且热导系数K值还低于正常值仅为119mw/k。

现有技术客观表明，现有技术不论采用何种传热改进，组件仍然基本沿用封装LED叠放于有绝缘氧化层的铝基板表面，通过铝基板固定、导热，再由铝基板与使用灯具散热结构接触的传热模式，因此传热效率显然不会高于铝体；其次，组成组件必须由封装、固定于基板分开的二步工艺。

其次，大功率LED封装，典型结构如图1为在两面镀锡的铜基座1上放置LED芯片2用胶7固定，外用透光罩6封装，例如中国专利CN201274297、CN2916931。此种封装，因存在透光罩的二次配光，会使LED出光角度变小，有效角度最大只有120度，同时透光罩也约束了芯片散热。

上述不足仍有值得改进的地方。

实用新型内容

实用新型目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种导热性更好，成本更低的大功率LED发光组件。

实用新型另一目的在于提供一种发光角大的大功率LED发光组件。