[發(fā)明專利]一種全方位出光的高效LED模組器件

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410035441.5
• 申請日: 2014-01-26
• 公開（公告）號: CN103794602A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 左洪波;張學(xué)軍;褚淑霞;韓杰才
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱鎏霞光電技術(shù)有限公司
• 主分類號: H01L25/075
• 分類號: H01L25/075;H01L33/64
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

（一）技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于LED封裝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種全方位出光的高效LED模組器件。

（二）背景技術(shù)

LED具有高光效、低耗能、長壽命、綠色環(huán)保等優(yōu)點，是最理想的傳統(tǒng)光源替代品。然而，目前LED燈在發(fā)光效率、散熱、燈具重量等方面還存在許多問題，其中，阻礙LED性能提升的最大瓶頸就是散熱。傳統(tǒng)的LED結(jié)構(gòu)光源封裝方式中，低功率LED多芯片封裝結(jié)構(gòu)，由于發(fā)熱量不大，采用PCB基板做支架即可。而高功率LED，為滿足其散熱要求，常采用MCPCB基板，陶瓷基板或DCB基板。其中散熱性能較好的就是MCPCB封裝，即在導(dǎo)熱性好的金屬基底上依次制作絕緣層和電路層，再將將芯片或燈珠連接于其上。芯片產(chǎn)生的熱量需要通過絕緣層才能傳導(dǎo)到導(dǎo)熱金屬基底上。然而，絕緣層一般由高分子材料制成，其導(dǎo)熱系數(shù)僅為0.2~0.5W/mK，嚴(yán)重影響整體的導(dǎo)熱效果，造成芯片產(chǎn)生的熱量不能及時散出。尤其對于高功率芯片或芯片模組來說，其散熱性能遠(yuǎn)達(dá)不到要求。

另外，由于傳統(tǒng)封裝基板不透光，光源所發(fā)出的光無法從背面射出，必須經(jīng)過多次反射和吸收后才能從正面射出，造成外量子效率低，進而降低LED模組甚至整燈的出光效率低，且出光角度小。

類金剛石薄膜（DLC）是具有SP2和SP3雜化的碳原子空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的非晶碳膜，具有高光學(xué)透過性、導(dǎo)熱性、絕緣性、抗化學(xué)腐蝕性及耐磨性等優(yōu)異的性能，其超過熱導(dǎo)率400W/m.K。已有關(guān)于用DLC薄膜取代傳統(tǒng)金屬電路與金屬基板之間的高分子材料絕緣層的研究，可有效的提高絕緣層的熱導(dǎo)率。但該結(jié)構(gòu)同樣存在傳統(tǒng)封裝基板因不透光而帶來的出光角度小、產(chǎn)生熱量較多等一系列問題。

（三）發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，利用藍(lán)寶石的優(yōu)異的透光性及熱膨脹系數(shù)與DLC薄膜相匹配等優(yōu)勢，提供一種高可靠性的全方位出光的高效LED模組器件。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：它包括藍(lán)寶石基板，藍(lán)寶石基板上設(shè)置有LED芯片，LED芯片的上、下兩層均鍍有DLC透明導(dǎo)熱薄膜，待固定芯片一側(cè)上鍍有DLC透明導(dǎo)熱薄膜，LED芯片的下層DLC透明導(dǎo)熱薄膜上制作有預(yù)制電路或作為與外部電源連接引線的預(yù)制金屬電極。

本發(fā)明還有這樣一些技術(shù)特征：

1、??所述的藍(lán)寶石基板為雙面藍(lán)寶石拋光片，拋光片為長方形、正方形或圓形；

2、??所述的LED芯片為至少一組相同光色或不同光色芯片，芯片之間通過導(dǎo)線或預(yù)制電路實現(xiàn)相互連接；

3、??所述的LED芯片以正裝或倒裝的形式固定在DLC透明導(dǎo)熱薄膜上；

4、??所述的LED芯片用固晶膠或共晶焊固定在DLC透明導(dǎo)熱薄膜上；

5、??所述的DLC透明導(dǎo)熱薄膜外部包覆有熒光膠或均勻噴涂的熒光粉。

本發(fā)明公開了一種LED模組器件結(jié)構(gòu)，具體涉及一種以藍(lán)寶石為基板，以DLC薄膜改善器件散熱性能的高可靠性、全方位出光的高效LED模組器件。本發(fā)明以藍(lán)寶石拋光片做芯片封裝基板，在藍(lán)寶石基板待固定芯片一側(cè)上鍍有DLC透明導(dǎo)熱薄膜。在DLC透明導(dǎo)熱薄膜上制作預(yù)制電路，或僅在基板兩端DLC透明導(dǎo)熱薄膜上制作預(yù)制金屬電極，作為與外部電源連接的引線。將至少一組芯片固定在DLC透明導(dǎo)熱薄膜上，芯片之間及兩端芯片電極與預(yù)制金屬電極之間通過導(dǎo)線或預(yù)制電路實現(xiàn)相互連接。在藍(lán)寶石基板固定芯片一側(cè)再鍍上一層DLC透明導(dǎo)熱薄膜，形成夾層結(jié)構(gòu)，至此形成一個裸LED發(fā)光模組。如芯片所發(fā)出的光需要進行光色轉(zhuǎn)換，則在整個結(jié)構(gòu)外部包覆熒光膠或均勻噴涂上一層熒光粉。本發(fā)明采用藍(lán)寶石作為多芯片模組基板，可以實現(xiàn)全方位出光；在藍(lán)寶石基板上鍍上DLC透明導(dǎo)熱薄膜，可大幅度改善LED模組的散熱性能，且雙層DLC薄膜結(jié)構(gòu)散熱性優(yōu)于單層薄膜結(jié)構(gòu)；DLC透明導(dǎo)熱薄膜的熱膨脹系數(shù)與藍(lán)寶石接近，封裝更加安全可靠；該結(jié)構(gòu)有利于減少光的全反射，提高光提取效率，同時減小熱量的產(chǎn)生。