[發明專利]一種采用COB封裝技術的超薄LED面光源

無效

• 申請號: 201110269255.4
• 申請日: 2011-09-13
• 公開（公告）號: CN102322584A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 王峰;莊美琳;李抒智;黃健;魯康;楊衛橋;馬可軍;錢雯磊;錢晶;高衛東;侯麗敏
• 申請（專利權）人: 上海半導體照明工程技術研究中心;莎益博設計系統商貿（上海）有限公司
• 主分類號: F21S2/00
• 分類號: F21S2/00;F21V19/00;F21V29/00;F21Y101/02
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所 31230
• 代理人: 蔡海淳

技術領域

本發明屬于照明領域，尤其涉及一種采用LED發光器件的照明裝置。

背景技術

半導體照明被公認為是21世紀最具發展前景的高技術領域之一。

LED發光器件屬于半導體芯片發光器件，其優越的物理屬性是傳統自熾燈、熒光燈等無法比擬的。它的發光機理為：當在半導體發光二極管(LED，light-emitting?diode)的兩端加上正偏的電壓時，大量的電子空穴對注入半導體，當電子和空穴在半導體中的某些特殊活性區域中復合時，即產生光子而發光。

由于LED是電能通過半導體器件直接轉化為光能并非由熱發光，所以LED光源又被稱為冷光源，其轉換效率隨著科研水平的發展正逐步提高，現在已經達到和超過節能燈的水平并且其可挖的潛力還很大。作為半導體器件其長壽命可達10萬小時，也是所有其它光源所無法期冀的。

LED封裝技術大都是在分立器件封裝技術基礎上發展與演變而來的，但卻有很大的特殊性。

一般情況下，分立器件的管芯被密封在封裝體內，封裝的作用主要是保護管芯和完成電氣互連。

而LED發光器件芯片的封裝則是完成輸出電信號，保護管芯正常工作，輸出可見光的功能，既有電參數，又有光參數的設計及技術要求，無法簡單地將分立器件的封裝直接用于LED發光器件芯片的封裝。

目前LED發光器件芯片的封裝主要分為兩種：一是單獨封裝，也就是將每顆發光芯片單獨進行封裝，制造出一個一個的獨立光源，然后再根據需要進行組裝；二是集成封裝，將多個芯片按照一定的排列方式，然后進行集成封裝，這種方法封裝出的是一個多芯片的集合體。

進入21世紀后，LED的高效化、超高亮度化、全色化不斷發展創新，紅、橙LED光效已達到100Im/W，綠LED為501m/W，單只LED的光通量也達到數十Im。LED芯片和封裝不再沿龔傳統的設計理念與制造生產模式，在增加芯片的光輸出方面，研發不僅僅限于改變材料內雜質數量，晶格缺陷和位錯來提高內部效率，同時，如何改善管芯及封裝內部結構，增強LED內部產生光子出射的幾率，提高光效，解決散熱，取光和熱沉優化設計，改進光學性能，加速表面貼裝化進程更是產業界研發的主流方向。

在2002年，表面貼裝封裝的LED(SMD?LED)逐漸被市場所接受，并獲得一定的市場份額，從單獨的引腳式封裝轉向SMD(Surface?Mount?Devices)封裝符合整個電子行業發展大趨勢，很多生產廠商推出此類產品。

SMD?LED成為一個發展熱點，很好地解決了亮度、視角、平整度、可靠性、一致性等問題，采用更輕的PCB板和反射層材料，在顯示反射層需要填充的環氧樹脂更少，并去除較重的碳鋼材料引腳，通過縮小尺寸，降低重量，可輕易地將產品重量減輕一半，最終使應用更趨完美，尤其適合戶內，半戶外全彩顯示屏應用。

但是，現有LED的SMD封裝多適用于小功率LED的封裝，其在大功率LED器件的封裝應用上還有一定的局限性，究其原因，主要是散熱問題更加突出。采用集成封裝后，多顆芯片被聚集到很小的面積上，芯片與散熱片之間的熱阻增大，這就使得散熱問題比單獨封裝再組裝所制造出的大功率照明裝置問題更加突出。

同時，由于SMD封裝結構的限制，整個燈具的厚度尺寸不能做的太薄，限制了其應用場合。

此外，隨著功率型LED在普通照明領域的廣泛應用，功率型器件應用在室內照明燈具中也已成為趨勢，相對狹小的空間里，對燈具散熱技術的要求更加苛刻。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種采用COB封裝技術的超薄LED面光源，其采用一體化的單列芯片COB封裝技術，一方面很好地將器件的封裝形式和燈具殼體結合起來，實現芯片直接導熱到基板再到燈殼的導熱路徑，熱阻明顯減小，可達到更好的散熱效果，相對傳統封裝方式可以更有效地降低器件結溫，其單位發光面積上可以提供更高的光照度或光流明量，提高/延長燈具的使用壽命，另一方面由于采用單列芯片的排列方式，其LED面光源燈具的厚度尺寸可大大減小。

本發明的技術方案是：提供一種采用COB封裝技術的超薄LED面光源，包括燈具殼體、PCB基板和多個LED發光芯片，其特征是：設置一帶有側立邊的框狀結構的燈具殼體；在兩個對應的側立邊，設置LED燈條模塊容納槽；在各LED燈條模塊容納槽中，設置一個COB封裝LED燈條模塊；在框狀結構燈具殼體所容納/包含的空間內，嵌入/設置一個導光板；所述的框狀結構燈具殼體、COB封裝LED燈條模塊和導光板，組合成一個LED面光源。