[实用新型]一种高功率高亮度LED光源封装结构

说明书

技术领域

本实用新型属于LED光源技术领域，涉及LED光源封装，尤其是一种高功率高亮度LED光源封装结构。

背景技术

投影显示系统通常使用的光源为超高压水银灯(UHP)、金属卤化物灯、氙灯及卤素灯。多年来人类一直在寻找和开发固体发光光源，随着发光材料的开发和半导体制作工艺的改进，半导体照明用发光二极管效率不断提高。目前，超高压水银灯是投影装置的主流光源。发光二极管(简称LED)是一类直接将电能转化为光能的半导体器件。LED具有工作电压低、耗电量小、发光效率高、响应时间短、耐震动、稳定性高、体积小等一系列优点，广泛应用于指示灯、LCD背光、LED显示屏、装饰以及固态照明等各个领域。近年来，随着半导体发光材料的发展，LED在各种照明领域中越来越受到世人的瞩目，目前人们正努力研究用LED作为新型投影光源。相比高压水银灯光源，LED具有以下优点：

(1)效率高，近年来，LED的发光效率每年约以20lm/W的速度提升，现已达到100lm/W以上，而且由于LED的光谱几乎全部集中于可见光频段，所以其可见光的转换效率远高于其它光源。白炽灯是最常用的照明光源，其可见光效率仅为10％～20％。

(2)色纯度高，UHP发出的光是全频段波长连续的光，而LED发出的光是单波峰的光，波峰半高宽只有几十纳米，色彩远比UHP更为鲜艳。

(3)能耗小，LED的功率一般在0.05～1W，通过集群方式可以满足不同的需要，浪费很少，而UHP灯的耗能是LED的30倍左右。

(4)寿命长，LED寿命可以达到100000h，而UHP灯的寿命只有2000h左右。

(5)响应时间短，LED的响应时间为纳秒级，在显示上可采用LEDRGB三基色组合取代白光光源，通过时序电路驱动LED发光，投影系统中的色轮及其相关机械装置可以被取消，投影机可实现小型化、轻量化。

(6)绿色环保，LED光谱集中在可见光波段，光谱几乎没有紫外线和红外线，热量、辐射很少，器件中不含有害物质。此外，LED还具有驱动容易、颜色再现范围大等优点。

目前国际上商业化的LED光源，多采用将芯片直接粘接在PCB电路板上或者将芯片封装在陶瓷上，然后再焊接或粘贴在PCB电路板上。以上两种封装形式都有以下缺点：

(1)散热性差，以上两种封装形式都使用PCB线路板，从而使散热效率低。

(2)结构复杂，需要多层结构，造成工艺复杂，增加成本。

(3)热膨胀系数不匹配，直接焊接在PCB电路板上的方式，芯片同热沉的热沉与LED芯片热膨胀系数不匹配，影响LED性能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种高功率高亮度LED光源封装结构，本实用新型通过对LED光源封装结构的优化设计，能够解决现有技术中LED封装结构散热效率不高，稳定性差的问题，并且能够改善LED芯片同热沉热膨胀系数不匹配的问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案解决的：

这种高功率高亮度LED光源封装结构，包括绝缘导热线路板，该绝缘导热线路板的中部贴有芯片，在所述绝缘导热线路板的边沿设有电源连接模块，所述芯片的正负极通过设于绝缘导热线路板上的正负极连接线与电源连接模块连接，所述电源连接模块连接至电源上。

上述电源连接模块包括电极连接端口和电极连接块；所述芯片是LED芯片；所述绝缘导热线路板上覆有金属引线，所述金属引线包括正极金属引线和负极金属引线；LED芯片的正极面焊接在绝缘导热线路板的正极金属引线上，LED芯片的负极通过连接线A与绝缘导热线路板上的负极金属引线相连；所述电极连接端口安装在电极连接块上，并与所述金属引线连接。

上述绝缘导热线路板上于靠近所述LED芯片的位置固定有用于监测LED芯片的热敏电阻。

上述LED芯片是RGB单色或混色的三基色LED芯片或者白光芯片。

上述LED芯片的个数是一个或者多个；当LED芯片的个数为多个时，多个芯片采用串联、并联、串并联结合或者分别独立与所述金属引线连接。

为了提高导热效率，以上所述的绝缘导热线路板可选择陶瓷、金刚石或其他绝缘高导热材料；金属引线的材质为铜或金或其他导电性好的金属材料。

在本实用新型的较佳实施例中，在所述绝缘导热线路板上还设置有热沉、散热片或散热风扇或其他制冷器。

在本实用新型的实施例中，可以在LED芯片与金属引线之间设置用于保护LED芯片的二极管。

以上所述的连接线A为金属材料。