[发明专利]一种三维封装发光光源及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及光源及制备工艺，尤其涉及一种三维封装发光光源及其制备方法。

背景技术

现有的汽车前大灯大多数为金属卤素灯，金属卤素灯效率低下，能耗较大，随着LED技术的不断成熟，目前LED已经深入到日常生活的方方面面，LED汽车前大灯也应运而生，LED车灯具有发光效率高，节能高效，绿色环保，寿命长，易控制等优势，正成为汽车前大灯的主流趋势。

而目前，LED汽车前大灯的制造，仍主要为二维基板集成封装制造以及灯珠贴合等传统方法，鉴于单颗LED灯珠光通量低下以及前大灯照度的高要求，目前市场上提供的汽车前大灯无不存在发光角度小、集成度低、封装密度低以及散热系统庞大等缺点，这不利于汽车前大灯的发展，另外由于LED芯片33焊接在基板的一面，无法有效利用基板的空间面积，造成LED芯片33封装密度低、集成度低，该车灯的散热方式也仅仅利用空气的对流传热，散热效率较为低下。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种三维封装发光光源及其制备方法。

本发明通过下述技术方案实现：

一种三维封装发光光源，包括透镜外壳51、三维封装热柱13、安装有LED芯片33阵列的PCB板11；三维封装热柱13置于透镜外壳51内，PCB板11通过粘贴片12被固定在三维封装热柱13上。

所述三维封装热柱13为中空多面体结构，该多面体结构有至少3个平面；PCB板11上开设有用于容纳LED芯片33的开口槽，LED芯片33通过该开口槽直接与三维封装热柱13接触。

所述透镜外壳51内灌注有硅胶、硅树脂或者环氧树脂。

所述透镜外壳51材质为PMMA、PC或者透明陶瓷；所述透镜外壳51表面具有荧光层。

所述三维封装发光光源的制备方法如下：利用光刻或者丝印，加工PCB板11的线路层，并表面处理；通过粘贴片12将PCB板11固定在三维封装热柱13的各个平面上，利用热压工艺使PCB板11与三维封装热柱13紧密贴合；将LED芯片33按所需的阵列排布方式，通过焊接实现LED芯片33与LED芯片33之间、以及LED芯片33与PCB板11线路层的电气互连；完成LED芯片33与三维封装热柱13的封装；准备一圆弧状顶部的透镜外壳51，然后在顶部外表面涂覆一层反射材料；将封装好LED芯片33的三维封装热柱13放置入透镜外壳51内进行灌胶封装，最终得到三维封装发光光源。具体步骤如下：

将三维封装热柱13固定在下基座14上，并在三维封装热柱13上依次放置粘贴片12和PCB板11，同时利用上基座10对下基座14施加0.1～10Mpa压力，同时对上基座10和下基座14进行加热50～100℃，保温保压3～5min后，释放上基座10的施加压力，同时停止对上基座10和下基座14加热；完成PCB板11与三维封装热柱13紧密结合；

将LED芯片33按所需要求，排布固定在三维封装热柱13的侧面上；首先，利用自动固晶机在LED芯片33的安装位置点固晶胶，然后将LED芯片33放置到固晶胶上，转动三维封装热柱13的不同侧面，重复以上过程，直至三维封装热柱13所有面都安放好LED芯片33，将安放有LED芯片33的三维封装热柱13放置到高温固晶炉内；

(4)利用焊接工艺实现LED芯片33与LED芯片33，以及LED芯片33与PCB线路层的电气互连；

(5)利用喷涂设备，在透镜外壳51顶部外表面喷涂一层反射材料；

(6)将封装好的三维封装热柱13放置入透镜外壳51中进行灌胶封装，最终得到三维封装发光光源。

所述三维封装热柱13材料为铜或铝，表面进行高反射处理。

LED芯片33通过PCB板的线路层的开口槽固定在三维封装热柱13的表面，LED芯片33与三维封装热柱13表面直接接触。

所述焊接为超声波金丝球焊法或铝线焊接。

所述透镜外壳51表面形状为自由曲面或平面；侧面为光滑或带有用于光扩散的微结构。

本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：

本发明可以实现灯具空间360°发光，极大提高LED芯片33的封装密度以及集成度，LED芯片33直接贴合热沉，散热效率极为高效，同时该制造方法采用的热压、固晶、金线焊接以及灌胶等封装工艺简单易行，可以极大地降低灯具的制造成本，以及提高生产效率。

附图说明

图1为本发明三维封装发光光源结构示意图。

图2为本发明三维封装发光光源制备工艺示意图。

具体实施方式