[發(fā)明專利]LED模塊

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280055982.3
• 申請日: 2012-11-15
• 公開（公告）號: CN103946995B
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 格爾德·米爾巴赫爾;S·克貝爾;G·布賴登
• 申請（專利權(quán)）人: 赤多尼科兩合股份有限公司
• 主分類號: H01L33/64
• 分類號: H01L33/64
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11127
• 代理人: 呂俊剛,楊薇

本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1前序部分的發(fā)光二極管組件，其具有被顏色轉(zhuǎn)換材料包圍的發(fā)光二極管芯片(LED芯片)，該顏色轉(zhuǎn)換材料被用于將由發(fā)光二極管芯片所發(fā)出的至少一部分光變換為另一波長的光。

發(fā)光二極管且尤其是所謂的白色發(fā)光二極管或LED的領(lǐng)域構(gòu)成本發(fā)明的背景。從現(xiàn)有技術(shù)中知道了將例如藍色LED的光借助顏色轉(zhuǎn)換變換為白色混合光，其中磷吸收發(fā)光二極管芯片所發(fā)出的光并將其轉(zhuǎn)換為長波光。因此可以從LED芯片所產(chǎn)生的藍光中，或許與(例如紅色的)另一LED芯片結(jié)合，產(chǎn)生白光。

從現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)公開了如圖6所示的發(fā)光二極管組件60，其中，發(fā)光二極管芯片61布置在基座62上，基座具有隔離層63和帶有導(dǎo)體電路64的導(dǎo)電層。芯片61位于導(dǎo)體電路上并且還借助連接線65與另一導(dǎo)體電路相連。圍繞芯片61設(shè)有壁部66。根據(jù)所謂的“壩填充”技術(shù)，由該壁部限定的內(nèi)部區(qū)域被填充顏色轉(zhuǎn)換物質(zhì)67，其中該發(fā)光二極管芯片61被該材料包圍。

此實施方式的缺點在于源自發(fā)光二極管芯片61的散熱。在光出射方向且圍繞該壁部實際上存在空氣或者氣體。芯片在其底面直接接觸導(dǎo)熱的導(dǎo)體電路。但由于其尺寸原因而幾乎不適用于傳遞熱。在發(fā)光二極管組件60的下側(cè)區(qū)域內(nèi)設(shè)有隔離層63，其減弱可能有的散熱。

為了更好地控制發(fā)光二極管組件60內(nèi)的溫度，從現(xiàn)有技術(shù)中公開了另一個如圖7所示的組件70，其中，作為散熱體而采用一個厚達幾毫米的銅板71，銅板至少在表面在光出射方向被涂有高度反光涂層。在散熱板的中心沖壓出圓形凹窩，多個串聯(lián)的發(fā)光二極管芯片72粘接在該凹窩中。隨后用顏色轉(zhuǎn)換物質(zhì)73例如磷幾乎齊平地灌注該凹窩。

此實施方式的優(yōu)點在于，從發(fā)光二極管芯片72至散熱體的熱通道近似最佳。但此時有以下問題，這種設(shè)計不滿足對抗電強度的要求。即，在已知結(jié)構(gòu)中可能不利地出現(xiàn)不希望有的電壓擊穿。

鑒于此，本發(fā)明基于以下任務(wù)，提出一種可實現(xiàn)發(fā)光二極管組件的可能性，其中保證了散熱和電壓安全性的良好折中。尤其是應(yīng)該可以獲得良好的溫度控制或者散熱以及高的抗電強度。該任務(wù)將根據(jù)本發(fā)明通過權(quán)利要求1的特征來完成。本發(fā)明的有利改進方案是從屬權(quán)利要求的主題。

提出了通過優(yōu)選施加在金屬散熱體上的印刷電路板(PCB)的凹空部的壁來構(gòu)成用于顏色轉(zhuǎn)換物質(zhì)的側(cè)邊界，而該側(cè)邊界在現(xiàn)有技術(shù)中例如由附加壁或者通過板的沖壓區(qū)邊緣來產(chǎn)生。該印刷電路板可具有一個或多個所述凹空部，在這里，在所有的或其中一些凹空部中設(shè)置一個或多個LED芯片。因此，可以在所述凹空部中將一個或多個LED芯片直接安置例如粘接在其下方裸露的金屬散熱體上。

在凹空部中的LED芯片隨后優(yōu)選利用連接線在多個金屬焊盤上被導(dǎo)通，所述金屬焊盤在印刷電路板上設(shè)置在凹空部外但基本與凹空部相鄰。隨后，可利用所述焊盤實現(xiàn)設(shè)置在凹空部內(nèi)的LED芯片借助通常較粗的端子引線被導(dǎo)電接通。

隨后，在印刷電路板內(nèi)的所述一個或多個凹空部例如利用包含變換材料的基座來灌注，直到凹空部優(yōu)選被基本填平。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提出一種發(fā)光二極管組件，具有：

-優(yōu)選導(dǎo)熱的載體，

-安置在載體上的印刷電路板，其中在該印刷電路板內(nèi)設(shè)有凹空部，

-至少一個發(fā)光二極管芯片，其設(shè)置在載體上且設(shè)置在凹空部內(nèi)，

其中，該凹空部至少部分地優(yōu)選齊平地用基體材料來填滿，其可以具有至少一種顏色轉(zhuǎn)換材料。

優(yōu)選至少一個發(fā)光二極管芯片可以用顏色轉(zhuǎn)換材料覆蓋。在出射方向上在發(fā)光二極管芯片上方的顏色轉(zhuǎn)換材料的厚度或濃度優(yōu)選根據(jù)期望的波長位移來選擇。厚度或濃度越大，顏色轉(zhuǎn)換光的光譜移位越強。

該印刷電路板的與印刷電路板的凹空部相鄰的內(nèi)側(cè)面可優(yōu)選至少部分用顏色轉(zhuǎn)換材料覆蓋。發(fā)光二極管芯片的至少兩個發(fā)光二極管芯片優(yōu)選可以具有不同的發(fā)射光譜。

在每個凹空部內(nèi)可以只設(shè)置發(fā)光二極管芯片，這些發(fā)光二極管芯片具有基本相同的發(fā)射光譜。

印刷電路板可以優(yōu)選包括至少兩個凹空部，其中在每個凹空部內(nèi)的顏色轉(zhuǎn)換材料厚度可被單獨調(diào)整。該厚度可以如此選擇，即，針對每個凹空部單獨選擇顏色轉(zhuǎn)換光的光譜移位。由此例如可以實現(xiàn)在一個凹空部內(nèi)的各發(fā)光二極管芯片發(fā)出基本在同一波長范圍的光。

相似地，也可以在每個凹空部內(nèi)單獨調(diào)節(jié)顏色轉(zhuǎn)換材料的成分和/或濃度。

在熒光材料轉(zhuǎn)換情況下由每個發(fā)光二極管芯片產(chǎn)生的光的混合得到的混合光尤其可以是白光。

該發(fā)光二極管芯片可借助芯片膠或焊接被固定在載體上。

至少在凹空部區(qū)域內(nèi)，該載體可以在光出射方向被涂覆成是反光的或高反光的。