[實用新型]一種高效散熱的一體化LED燈管結(jié)構(gòu)

有效

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• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN203848067U
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李立勉
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東金源照明科技有限公司
• 主分類號: F21S2/00
• 分類號: F21S2/00;F21V29/00;F21V23/00;H01L33/48;H01L33/64;H01L33/54;H01L33/50;F21Y101/02
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技術(shù)領(lǐng)域

?本實用新型涉及LED技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高效散熱的一體化LED燈管結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

LED屬于電致發(fā)光器件，其熱量不能輻射散出，只能通過介質(zhì)傳導出去。如果LED器件的熱系統(tǒng)設(shè)計不完善，從PN結(jié)到LED外部環(huán)境的熱阻過大，將導致PN結(jié)結(jié)溫過高，隨之而來的熱效應將會變得非常明顯：結(jié)溫升高，直接減少芯片出射的光子，出光效率降低；尤其對于目前所采用的熒光粉直接填充在藍光芯片周邊的白光實現(xiàn)方案，過高的溫度會嚴重影響熒光粉的特性，最終導致波長漂移、顏色不純等一系列問題。因此，散熱技術(shù)是LED燈具壽命及穩(wěn)定性的關(guān)鍵。

LED散熱問題的解決，最終是通過散熱器將熱量及時導出并散發(fā)到外界環(huán)境中；能否將熱量第一時間從芯片導出到散熱器是解決LED散熱問題的關(guān)鍵，而導熱的熱阻主要與導熱材料的導熱系數(shù)、導熱環(huán)節(jié)、接觸面間隙等有關(guān)。因此，要將芯片的熱量導出就必須選用高導熱系數(shù)的導熱載體，盡量減少導熱環(huán)節(jié)、盡量減少接觸面間隙等措施。

LED燈管目前最常用的結(jié)構(gòu)是采用單顆芯片獨立封裝于各種規(guī)格的支架上，再將封裝好的LED燈珠焊接在電路底板（鋁基板）上，并將電路底板（鋁基板）安裝固定在燈管的殼體（散熱器）上，最后接上驅(qū)動模塊構(gòu)成照明系統(tǒng)。此種結(jié)構(gòu)，其熱阻包括兩組成部分：芯片到鋁基板、鋁基板到散熱器（外殼）；LED芯片上產(chǎn)生的熱必須先傳遞到鋁基板上，然后再傳遞到散熱器（外殼）上，由于鋁基板與燈殼之間表面不是緊密貼合，導致熱導率很低，再加上芯片與散熱器（外殼）距離遠，熱傳遞路徑長，導致整體導熱性能不高。

????因此，綜合以上方面，需要對現(xiàn)有技術(shù)進行合理的改進，所改進的結(jié)構(gòu)必要因素有以下幾點：

⑴目前的LED燈具多采用先把芯片封裝到支架上，再將封裝后的燈珠焊接在印制有導電線路的鋁基板上，并將鋁基板固定在燈殼上，由于芯片與鋁基板之間隔了一層支架，燈珠和燈殼之間隔了一層鋁基板，且鋁基板與燈殼之間還有一定的間隔空隙，這種結(jié)構(gòu)造成芯片與散熱器之間多級導熱、熱傳遞路徑長，從而增加了他們之間的熱阻，不利于芯片熱量的及時傳導，長時間發(fā)光后LED燈珠積累的熱量較高，從而加速LED燈珠光衰，大大縮短LED燈珠的使用壽命；?

⑵現(xiàn)有LED封裝工藝是把LED芯片焊接在支架上，然后用拌有熒光粉的硅膠直接填充在LED芯片的表面，由于LED芯片發(fā)光的同時有大量的熱能產(chǎn)生，芯片發(fā)出的熱量直接作用在熒光粉上，熒光粉長期處于高溫高輻射的狀態(tài)下，將會加速老化與衰減，降低發(fā)光效率與使用壽命；

⑶傳統(tǒng)電源外接方式，容易發(fā)生因一顆LED芯片損壞而導致整個燈組不亮的現(xiàn)象；

⑷另外，鋁基板的價格較貴，增加了LED燈具的制造成本。

發(fā)明內(nèi)容

針對以上缺陷，本實用新型針對白光LED封裝技術(shù)中存在的散熱、光衰、光色及出光效率問題，提出一種高效散熱的一體化LED燈管結(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有技術(shù)的諸多不足，該結(jié)構(gòu)是直接在燈管殼體散熱器表面采用微細布線技術(shù)印制電路，再將芯片焊接在已印制電路的燈管殼體散熱器上，取消傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的支架和鋁基板；并且在熒光粉與芯片之間填充透明導熱硅膠，使熒光粉與芯片隔開，將IC驅(qū)動器件直接焊接在電路中。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案：

一種高效散熱的一體化LED燈管結(jié)構(gòu)，包括鋁殼與PC罩，所述PC罩為半圓形結(jié)構(gòu)并且PC罩的水平端面與鋁殼的水平端面固定拼接，所述鋁殼是縱截面為半圓形的管狀結(jié)構(gòu)，位于鋁殼外部弧形壁面上均勻開設(shè)凹槽，位于鋁殼的水平壁面為封裝平面，該封裝平面上設(shè)置印制電路層；

相應地，所述鋁殼的印制電路層上焊接兩列芯片，位于鋁殼的水平壁面邊緣處設(shè)置一圈打圍膠層，此打圍膠層所圍成的區(qū)域內(nèi)設(shè)置硅膠層，位于硅膠層上表面涂敷一層熒光粉涂層并且位于熒光粉涂層與芯片之間由硅膠隔離，在熒光粉涂層上表面再覆蓋一層保護硅膠，使其形成一層膜與外界隔絕；

相應地，所述鋁殼的印制電路層上直接焊接驅(qū)動IC單元并且該驅(qū)動IC單元與每一列芯片之間增設(shè)一個調(diào)節(jié)電阻，每一列的每個芯片外部分別連接一個穩(wěn)壓管。

所述打圍膠層的高度為1.5mm，所述該硅膠層高度大于芯片厚度50-100微米，使透明導熱硅膠完全包住芯片并將芯片與打圍膠層之間的間隙填平，形成一個膠層平面。

位于驅(qū)動IC單元外部接入整流橋堆部分；

所述驅(qū)動IC單元帶有濾波電容；

其中的驅(qū)動IC單元、調(diào)節(jié)電阻、整流橋堆部分、濾波電容組成一個驅(qū)動電源模組并且這個驅(qū)動電源模組焊接于導電線路層上。