專利名稱：Led照明cob封裝結(jié)構(gòu)以及球泡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種LED照明領(lǐng)域，特別是涉及LED的C0B(chip on board)封裝技術(shù)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)室內(nèi)LED球泡應(yīng)用主要使用大功率封裝。大功率制作球泡中存在眩光易超 標(biāo)，以及散熱難等難題。為解決眩光問(wèn)題必須對(duì)燈具面罩材料進(jìn)行霧化等特殊處理，對(duì)燈罩 霧化技術(shù)的依賴嚴(yán)重降低整燈光效。大功率芯片因熱產(chǎn)生的集中，同時(shí)球泡本身空間有限， 難以將大功率芯片集中產(chǎn)生的熱有效的導(dǎo)入散熱片，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響驅(qū)動(dòng)的工作，造成可靠 性下降
發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種LED照明COB封裝結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)用 來(lái)解決小功率芯片來(lái)制造大功率LED燈的問(wèn)題，以分散芯片的散熱，同時(shí)改善LED燈的眩光 效應(yīng)，減小人們對(duì)LED燈眩光的不適感。本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種LED照明COB封裝的球泡，用來(lái) 解決小功率芯片來(lái)制造大功率LED燈的問(wèn)題，以分散芯片的散熱，同時(shí)改善LED燈的眩光效 應(yīng)，減小人們對(duì)LED燈眩光的不適感。為了解決本發(fā)明的第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出一種LED照明COB封裝結(jié)構(gòu)，包括 多個(gè)LED芯片和LED芯片的電路基板；所述電路基板上包括熱沉，熱沉呈螺旋形盤在電路基板上，芯片沿?zé)岢恋穆菪€ 路分布固定在熱沉上；電路基板上包括將芯片電連接在一起的導(dǎo)線，導(dǎo)線布線在熱沉的側(cè)邊，芯片的電 極通過(guò)電極引線與位于熱沉側(cè)邊的導(dǎo)線連接。優(yōu)選地所述芯片為雙電極的芯片，導(dǎo)線布線在熱沉的兩側(cè)邊。優(yōu)選地所述芯片為單電極的芯片，導(dǎo)線布線在熱沉的一側(cè)邊。優(yōu)選地所述雙電極的芯片的襯底為藍(lán)寶石襯底，或者芯片的襯底為砷化鎵襯底。 藍(lán)寶石襯底通常是作為藍(lán)綠光LED的襯底，其不導(dǎo)電，因此芯片的兩個(gè)電極均做在襯底的 上面。而砷化鎵襯底為導(dǎo)電襯底，其通常是紅光LED芯片的襯底，如果將其做成雙電極，則 一般需要在砷化鎵襯底上做電子阻擋層。優(yōu)選地所述單電極的芯片的襯底為硅、碳化硅、金屬任一種類型材料的襯底。這 是一種垂直結(jié)構(gòu)的芯片。優(yōu)選地，所述芯片電連接關(guān)系包括對(duì)于雙電極的芯片，多個(gè)連續(xù)分布固定在熱沉 上的芯片串聯(lián)在一起構(gòu)成一組串聯(lián)芯片組，然后多組串聯(lián)芯片組并聯(lián)在一起。優(yōu)選地對(duì)于雙電極的芯片，多個(gè)連續(xù)分布固定在熱沉上的芯片并聯(lián)在一起構(gòu)成 一組并聯(lián)芯片組，然后多組并聯(lián)芯片組串聯(lián)在一起。優(yōu)選地，對(duì)于雙電極的芯片，電路基板上包括多個(gè)連續(xù)分布固定在熱沉上的芯片串聯(lián)在一起構(gòu)成一組串聯(lián)芯片組，然后多組串聯(lián)芯片組并聯(lián)在一起；以及，多個(gè)連續(xù)分布固 定在熱沉上的芯片并聯(lián)在一起構(gòu)成一組并聯(lián)芯片組，然后多組并聯(lián)芯片組串聯(lián)在一起，上 述兩種情況的混搭電路布線。優(yōu)選地對(duì)于雙電極的芯片，所有的芯片串聯(lián)在一起。優(yōu)選地所有的芯片并聯(lián)在一起。這種情況適用于雙電極的芯片和單電極的芯片。優(yōu)選地對(duì)于單電極的兩種不同工作電壓的芯片，同種電壓的芯片并聯(lián)在一起，兩 種芯片不公用的線路分設(shè)于熱沉的兩側(cè)。優(yōu)選地在芯片上涂敷有熒光粉封裝膠，熒光粉封裝膠僅僅沿螺旋形熱沉涂敷。這 種方式比較節(jié)約熒光粉，但是操作較為復(fù)雜。優(yōu)選地?zé)晒夥鄯庋b膠將整個(gè)電路基板覆蓋涂敷。這種方式操作簡(jiǎn)單，但是會(huì)浪費(fèi) 熒光粉。優(yōu)選地芯片為藍(lán)光芯片，熒光粉為黃光熒光粉。優(yōu)選地所述熱沉設(shè)在其橫截面呈倒梯形的槽體的底面上。優(yōu)選地所述熱沉沿螺旋形線路連續(xù)不間斷，或者斷開(kāi)。熱沉可以連續(xù)分布在整個(gè) 螺旋形線路上，也可以成小段的分布在螺旋形線路上，成斷開(kāi)狀。優(yōu)選地所述熱沉為鋁、銅、或銀至少一種材質(zhì)。也可以是其它金屬或金屬合金。為了解決本發(fā)明的第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出一種LED照明COB封裝的球泡，其 包括上述任一種LED照明COB封裝結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地芯片通過(guò)封裝膠封裝在電路基板上，該封裝膠為環(huán)氧樹(shù)脂或者硅膠。優(yōu)選地球泡包括燈罩，該燈罩經(jīng)過(guò)霧化處理或者透鏡化處理。霧化處理可以減 輕眩光感，鑒于本發(fā)明可以使用很多小功率芯片，它們發(fā)出的光非常分散，眩光感已經(jīng)大為 減輕，特別是在眩光感減輕的時(shí)候，光效提高很多。因此，采用霧化處理的燈罩并不是所有 情況下都需要的。在特殊情況下采用霧化燈罩的，在犧牲光效的情況下，會(huì)進(jìn)一步減輕眩光 感。透鏡化處理燈罩是將燈罩表面做出很多小透鏡，制造出更多的發(fā)光像點(diǎn)。本發(fā)明的有益效果相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提出一種螺旋形的LED芯片布置方案，該方案將大功率LED 芯片化整為零，換成若干小功率LED芯片，將其分散在電路基板上，從而使散熱變得非常分 散，相比大功率LED芯片的熱量集中在核心部位，這種結(jié)構(gòu)有利于芯片散熱，而且由于LED 芯片的分布呈螺旋形分布，LED芯片發(fā)出光也呈分散狀，發(fā)出的光相互干擾疊加，不容易產(chǎn) 生很明顯的亮點(diǎn)，因此可以很大程度的減輕眩光感，使燈發(fā)出光更為均勻、柔和。本發(fā)明可 以應(yīng)用于球泡等LED照明燈具上。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例一雙電極芯片先并后串的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是實(shí)施例一熱沉及槽體的橫截面示意圖。圖3是實(shí)施例二的雙電極芯片先串后并的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。圖4是實(shí)施例三的雙電極芯片全并的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。圖5是實(shí)施例四的雙電極芯片全串的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。圖6是實(shí)施例五的單電極芯片全并的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提出一種LED照明COB封裝結(jié)構(gòu)以及具有該結(jié)構(gòu)的球泡，該結(jié)構(gòu)包括多個(gè) LED芯片和LED芯片的電路基板；電路基板上包括熱沉，熱沉呈螺旋形盤在電路基板上，芯 片沿?zé)岢恋穆菪€路分布固定在熱沉上；電路基板上包括將芯片電連接在一起的導(dǎo)線，導(dǎo) 線布線在熱沉的側(cè)邊，芯片的電極通過(guò)電極引線與位于熱沉側(cè)邊的導(dǎo)線連接。以下給出描述，以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠制造和使用本發(fā)明，且這些描述是在 具體應(yīng)用及其需求的背景下提供的。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，可以對(duì)所公開(kāi)實(shí)施例進(jìn)行各 種修改，且在不離開(kāi)本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)和范圍的前提下，這里限定的一般原理可以應(yīng)用到 其它實(shí)施例和應(yīng)用。因而，本發(fā)明并不限于所示出的實(shí)施例，而是與權(quán)利要求的最寬范圍一 致。本發(fā)明的實(shí)施例一，參看圖1所示結(jié)構(gòu)示意圖，本例采用先并后串的電路連接關(guān)系。在電路基板1上設(shè)有螺旋形狀的熱沉3。參看圖2，熱沉3設(shè)在其橫截面呈倒梯形 的槽體8的底面上。熱沉3為鋁材。在熱沉3上有沿?zé)岢?的螺旋線路分布的芯片2。芯 片2為雙電極藍(lán)寶石襯底的藍(lán)光芯片，其通過(guò)銀膠固定在熱沉上。芯片2通過(guò)封裝膠7封 裝在槽體8內(nèi)。封裝膠7內(nèi)混有黃光熒光粉，在藍(lán)光芯片發(fā)光時(shí)，激發(fā)黃光熒光粉，發(fā)出白 光。封裝膠優(yōu)選為較低成本的環(huán)氧樹(shù)脂。電路基板1上包括將芯片2電連接在一起的導(dǎo)線。如圖1所示，導(dǎo)線包括外導(dǎo)線 5和內(nèi)導(dǎo)線6。外導(dǎo)線5和內(nèi)導(dǎo)線6分別位于熱沉3的外側(cè)和內(nèi)側(cè)。導(dǎo)線沿著熱沉3的螺 旋形走向沿路分布。芯片2的電極通過(guò)電極引線4與導(dǎo)線連接。參見(jiàn)圖1，每八個(gè)芯片并聯(lián)在一起組成一組并聯(lián)芯片組。第一組并聯(lián)芯片組28與 第二組并聯(lián)芯片組29的外導(dǎo)線斷開(kāi)，內(nèi)導(dǎo)線相連，以組成先并后串關(guān)系。這樣的組關(guān)系以 此類推，相鄰兩組之間只要一側(cè)導(dǎo)線相連則另一側(cè)導(dǎo)向斷開(kāi)。本例中，LED芯片都是選用小功率芯片，組成同樣功率的LED燈，相比大芯片，使用 小芯片可以使芯片發(fā)熱面積更分散，將一個(gè)大面積的熱源的熱量導(dǎo)出要比將一個(gè)小面積的 熱源的熱量導(dǎo)出要高效和容易一些，這樣更有利于散熱。由于小芯片在沿螺旋熱沉排布的 時(shí)候，外圈和內(nèi)圈位置會(huì)形成徑向錯(cuò)位，這使由于組與組之間的縫隙產(chǎn)生的光疏區(qū)得以彌 補(bǔ)，產(chǎn)生均勻發(fā)光。相比大芯片，由于發(fā)光光源面積更為分散，且均勻，因此發(fā)光后給人的眩 光感要減輕很多。當(dāng)所需要的燈的功率更大時(shí)，可以通過(guò)加長(zhǎng)螺旋外圈的方式增加小芯片以增加功 率，設(shè)計(jì)非常方便。本發(fā)明的實(shí)施例二，參看圖3所示。本例是LED小芯片先串后并的電路連接關(guān)系。相比實(shí)施例一，如圖所示，本例的熱沉9位于槽體30內(nèi)，其上有雙電極LED芯片 10，芯片10通過(guò)電極引線14與各導(dǎo)線連接。每組芯片組有5個(gè)小芯片，5個(gè)小芯片相互之 間串聯(lián)起來(lái)，串聯(lián)導(dǎo)線11按芯片順序逐?；ュe(cuò)設(shè)在熱沉兩側(cè)，依次將芯片串聯(lián)起來(lái)。每組 芯片的首端(或尾端)接到位于熱沉同側(cè)的同一并聯(lián)導(dǎo)線上，該并聯(lián)導(dǎo)線沿螺旋形熱沉布 線。圖3中，每組芯片的首端連接到并聯(lián)內(nèi)導(dǎo)線13上，尾端連接到并聯(lián)外導(dǎo)線12上。實(shí)施例三，參看圖4所示，本例是芯片全部并聯(lián)的情況。
相比實(shí)施例一，如圖4所示，雙電極芯片15位于熱沉16上。芯片16通過(guò)電極引 線17與各導(dǎo)線連接。此列的芯片不分組，每個(gè)芯片均與熱沉外側(cè)的外導(dǎo)線18和與熱沉內(nèi) 側(cè)的內(nèi)導(dǎo)線19連接，組成一個(gè)LED發(fā)光盤。實(shí)施例四，參看圖5所示，本例是芯片全部串聯(lián)的情況。相比實(shí)施例一，如圖5所示，雙電極芯片20位于熱沉21上。此列的芯片也不分組。 每個(gè)芯片的首尾通過(guò)導(dǎo)線連接在一起。導(dǎo)線按芯片順序逐粒錯(cuò)位設(shè)在熱沉兩側(cè)。實(shí)施例六，參看圖6，本例是單電極芯片全部并聯(lián)的情況。相比實(shí)施例一，本例的芯片24為單電極芯片。因此，熱沉25需要作為芯片的一個(gè) 共同電極，芯片24與熱沉25的底部連接是導(dǎo)電的。在熱沉25的一側(cè)設(shè)導(dǎo)線27。芯片24 與導(dǎo)線27通過(guò)電極引線26連接。每個(gè)芯片都與導(dǎo)線27連接組成一個(gè)全部并聯(lián)的電路結(jié) 構(gòu)。除了上述示例以外，由于電路基板可以采用多層結(jié)構(gòu)，因此本發(fā)明的變化結(jié)構(gòu)非 常豐富，例如熱沉沿螺旋形線路連續(xù)不間斷，或者斷開(kāi)。熱沉可以連續(xù)分布在整個(gè)螺旋形線 路上，也可以成小段的分布在螺旋形線路上，成斷開(kāi)狀，根據(jù)多層PCB設(shè)計(jì)串并聯(lián)電路。本發(fā)明實(shí)施例的前述描述僅為說(shuō)明和描述的目的而給出。它們并非窮盡性的，或 并不旨在將本發(fā)明限制成這里所公開(kāi)的形式。因而，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，在不背離如所 附權(quán)力要求公開(kāi)的發(fā)明的范圍和精神的前提下，對(duì)于本發(fā)明的許多修改和變化是顯而易見(jiàn) 的。如果按照本發(fā)明技術(shù)制造球泡，一般情況下即使不對(duì)球泡的燈罩進(jìn)行霧化處理， 也能獲得比大功率芯片好多得的弱眩光效果。為了獲得更好的弱眩光效果，也可以按照常 規(guī)方式，對(duì)球泡的燈罩進(jìn)行霧化或透鏡化處理以期獲得更完美的效果。
權(quán)利要求
一種LED照明COB封裝結(jié)構(gòu)，包括多個(gè)LED芯片和LED芯片的電路基板；其特征在于所述電路基板上包括熱沉，熱沉呈螺旋形盤在電路基板上，芯片沿?zé)岢恋穆菪€路分布固定在熱沉上；電路基板上包括將芯片電連接在一起的導(dǎo)線，導(dǎo)線布線在熱沉的側(cè)邊，芯片的電極通過(guò)電極引線與位于熱沉側(cè)邊的導(dǎo)線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED照明COB封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述芯片為雙電極的 芯片，導(dǎo)線布線在熱沉的兩側(cè)邊；或者芯片為單電極的芯片，導(dǎo)線布線在熱沉的一側(cè)邊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED照明COB封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述雙電極的芯片的 襯底為藍(lán)寶石襯底，或者芯片的襯底為砷化鎵襯底；或者所述單電極的芯片的襯底為硅、碳化硅、金屬任一種類型材料的襯底。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED照明COB封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述芯片電連接關(guān)系包 括對(duì)于雙電極的芯片，多個(gè)連續(xù)分布固定在熱沉上的芯片串聯(lián)在一起構(gòu)成一組串聯(lián)芯片 組，然后多組串聯(lián)芯片組并聯(lián)在一起；或者對(duì)于雙電極的芯片，多個(gè)連續(xù)分布固定在熱沉上的芯片并聯(lián)在一起構(gòu)成一組并聯(lián)芯片 組，然后多組并聯(lián)芯片組串聯(lián)在一起；或者對(duì)于雙電極的芯片，上述兩種情況的混搭；或者對(duì)于雙電極的芯片，所有的芯片串聯(lián)在一起；或者所有的芯片并聯(lián)在一起；或者對(duì)于單電極的兩種不同工作電壓的芯片，同種電壓的芯片并聯(lián)在一起，兩種芯片不公 用的線路分設(shè)于熱沉的兩側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED照明COB封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于在芯片上涂敷有熒光 粉封裝膠，熒光粉封裝膠僅僅沿螺旋形熱沉涂敷；或者熒光粉封裝膠將整個(gè)電路基板覆蓋 涂敷；或者芯片為藍(lán)光芯片，熒光粉為黃光熒光粉。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED照明COB封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述熱沉設(shè)在其橫截 面呈倒梯形的槽體的底面上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED照明COB封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述熱沉沿螺旋形線 路連續(xù)不間斷，或者斷開(kāi)；或者所述熱沉為鋁、銅、或銀至少一種材質(zhì)。
8.一種LED照明COB封裝的球泡，其特征在于包括權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的LED 照明COB封裝結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的LED照明COB封裝的球泡，其特征在于芯片通過(guò)封裝膠封 裝在電路基板上，該封裝膠為環(huán)氧樹(shù)脂或者硅膠。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的LED照明COB封裝的球泡，其特征在于球泡包括燈罩，該 燈罩經(jīng)過(guò)霧化處理或者透鏡化處理。
全文摘要
本發(fā)明提供一種LED照明COB封裝結(jié)構(gòu)以及球泡，用來(lái)解決小功率芯片來(lái)制造大功率LED燈的問(wèn)題，以分散芯片的散熱，同時(shí)改善LED燈的眩光效應(yīng)，減小人們對(duì)LED燈眩光的不適感。該結(jié)構(gòu)包括多個(gè)LED芯片和LED芯片的電路基板；所述電路基板上包括熱沉，熱沉呈螺旋形盤在電路基板上，芯片沿?zé)岢恋穆菪€路分布固定在熱沉上；電路基板上包括將芯片電連接在一起的導(dǎo)線，導(dǎo)線布線在熱沉的側(cè)邊，芯片的電極通過(guò)電極引線與位于熱沉側(cè)邊的導(dǎo)線連接。本發(fā)明主要用于球泡以及類似燈具上。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK101834175SQ201010171678
公開(kāi)日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2010年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月13日
發(fā)明者曾平 申請(qǐng)人:江西省晶和照明有限公司