專利名稱：一種led照明模組及專用模具的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種LED照明模組及專用模具，該LED照明模組可實現(xiàn)大面積照 明，其光強分布均勻且出光率高，屬于LED光照明領域。
背景技術：
目前，熒光節(jié)能燈和熒光日光燈是我國室內(nèi)照明的主要方式之一，由于它比普通 白熾燈亮度高、節(jié)電，深受用戶歡迎。其缺點是由于熒光燈管內(nèi)含汞，不僅在生產(chǎn)過程中污 染環(huán)境，而且在使用過程中的破裂造成汞擴散到空氣中，危害人體健康，污染環(huán)境，不利于 環(huán)保。近幾年發(fā)展起來的白光LED照明技術，燈具能效比熒光燈光效高一倍以上，壽命 比熒光燈長十倍，無水銀和其他有害物質(zhì)，具有節(jié)能、環(huán)保、長壽命等許多優(yōu)點，是傳統(tǒng)熒光 燈的理想替代品。LED照明，主要解決LED芯片和燈具的整體設計，使整燈達到人們理想的照明效 果，并達到最佳的光效，光源不僅要有一定的照射面積和亮度，而且希望這種光源是均勻 的，柔和的，不刺眼，無眩光，這就要求合理設計光源的內(nèi)部結構?，F(xiàn)有的LED室內(nèi)燈主要有以下三種制作方法第一種方法是采用大功率(1W-5W)芯片，封裝成LED單燈，將單燈按一定間隔焊在 鋁基板上，再用擴散的不透明燈罩來實現(xiàn)均勻發(fā)光。這種方法的缺點是由于單燈的功率較 大，如果不加擴散罩，容易產(chǎn)生刺眼的眩光，單燈還會產(chǎn)生重影。增加了擴散罩，又會大大減 低光效，使光效效率損失15%左右。第二種制作方法是使用小功率芯片(0. 06-0. 2W)，封裝成SMD貼片單燈或草帽型 單燈，將單燈按燈具要求焊接在鋁基板或PCB上形成光源。這種結構雖然減小了重影和眩 光等問題，但光源還是不連續(xù)的點陣。一般還是需要外加擴散罩來解決此問題，造成燈具光 效降低。此外，這種方案制作的光源有較大的光衰。具體表現(xiàn)為一、由于SMD LED單燈沒 有熱沉，散熱是通過電極，散熱效果不好；二、草帽型LED單燈也是通過下面的電極散熱，由 于電極較長，散熱效果更差。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的問題是針對以上缺陷，提供一種LED照明模組及專用模具， 采用這種LED照明模組的散熱效果好、光強分布均勻且出光率高、壽命長，采用專用模具生 產(chǎn)透鏡，降低了出射光在透鏡上的全反射，提高了出光率和光效。為解決以上技術問題，本實用新型的技術方案如下一種LED照明模組，包括基板 和若干個LED芯片，其特征在于所述基板的表面設有絕緣導熱層，LED芯片設置在絕緣導 熱層上，若干個LED芯片電連接，絕緣導熱層上設置LED芯片的位置設有金屬反射層，絕緣 導熱層上設有阻焊層，LED芯片所處位置設有硅膠透鏡。作為上技術方案的進一步改進[0011]所述LED芯片分為至少兩個組，每組中的LED芯片并聯(lián)連接，組與組之間的LED芯 片串聯(lián)連接。一般來說，LED芯片的損壞，一般是從漏電流增大，到完全導通。由于組內(nèi)通常有N 個LED芯片彼此并聯(lián)，在某個LED芯片損壞導通后，會造成電流全部從該損壞的LED芯片流 過，從而導致芯片馬上燒斷，組內(nèi)的其它芯片又恢復正常工作，電流為原來的N/ (N-I)倍。 這種先并后串的電路排布方法，充分利用了 LED芯片本身的損壞特性，避免了因個別芯片 損壞而影響其它正常LED芯片工作的現(xiàn)象發(fā)生。所述硅膠透鏡為球形硅膠透鏡，每個LED芯片所處位置分別設有一個球形硅膠透 鏡，球形硅膠透鏡的截面為半圓形。所述LED芯片呈線性排列，硅膠透鏡為柱狀硅膠透鏡，柱狀硅膠透鏡的截面為半 圓形。這兩種專用模具以及相應的硅膠透鏡覆蓋在LED芯片上，不僅極大地提高了芯片 的出光率，同時改善了燈具的配光效果。所述LED芯片上設有熒光層。所述LED芯片位置處的絕緣導熱層上設置有焊盤電極，相鄰焊盤電極之間用連接 電路連接，LED芯片的電極通過金絲與焊盤電極連接。所述阻焊層覆蓋焊盤電極與金屬反射層以外的絕緣導熱層。一種制造LED照明模組的專用模具，所述模具具有上底面和下底面，模具的下底 面設有成型槽，成型槽的截面為半圓形，成型槽設有注膠孔，注膠孔與成型槽連通，注膠孔 設置在模具的上底面。所述成型槽包括若干個球面凹槽。所述成型槽為條形凹槽。與已有技術方案相比，本實用新型具有以下優(yōu)點=(I)LED芯片焊接或粘接在基板 的絕緣導熱層上，不再通過管座與鋁基板連接，從而降低了熱阻，提高了 LED芯片的散熱效 果，從而降低了光衰，有利于延長芯片的使用壽命。(2)LED芯片直接封裝在基板的金屬反射層上，可以大大提高反射率，避免了側向 光被散射或被相鄰單燈吸收，而造成光能量的丟失。(3)采用專用模具制作球形或柱形硅膠透鏡，大幅降低了出射光在透鏡上的全反 射，提高了出光率，從而提高了光效。(3)用來制作日光燈的模組，芯片采用一維線狀排列，透鏡為柱狀硅膠透鏡，使芯 片發(fā)出的光形成面發(fā)光，光線均勻，條狀發(fā)光，無暗點，無需擴散面罩，可以大大提高整燈光 效，解決了 LED日光燈中點光源不連續(xù)，有暗斑的問題。(4) LED芯片以串聯(lián)和并聯(lián)相結合的方式進行連接，可以比較容易地控制整體的電 壓和電流要求。(5)阻焊層可以避免外界的原因造成連接電路的短路。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。

附圖1為本實用新型實施例1、3中LED照明模組的結構示意圖；[0030]附圖2為附圖1中A-A向的結構示意圖；附圖3為本實用新型實施例1、2中LED芯片的連接電路結構示意圖；附圖4為本實用新型實施例1、3中的夾具結構示意圖；附圖5為本實用新型實施例1、3中LED照明模組制成的日光燈結構圖；附圖6為本實用新型實施例1、3中LED照明模組制成的吸頂燈結構圖；附圖7為本實用新型實施例2、4中LED照明模組的結構示意圖；附圖8為附圖7中B-B向的結構示意圖；附圖9為本實用新型實施例2、4中的夾具結構示意圖；附圖10為本實用新型實施例2、4中LED照明模組制成的日光燈結構圖；附圖11為本實用新型實施例2、4中LED照明模組制成的吸頂燈結構圖；附圖12為本實用新型實施例3中LED芯片的連接電路結構示意圖；附圖13為本實用新型實施例4中LED芯片的連接電路結構示意圖。圖中，1-基板，2-絕緣導熱層，3-阻焊層，4-球形硅膠透鏡，5-LED芯片，6_金絲， 7-焊盤電極，8-金屬反射層，9-連接電路，11-球面凹槽，12、16_注膠孔，13、18_散熱器， 15-條形凹槽，17-柱狀硅膠透鏡，19-熒光層。
具體實施例實施例1，以采用LED照明模組制作LED日光燈為例進行詳細說明。如圖1、圖2、圖3所示，金屬鋁制成的基板1呈長條形，基板1的表面上覆蓋有一 層絕緣導熱層2，絕緣導熱層2上設有20個LED芯片5，LED芯片5的功率為0. 06瓦，絕緣 導熱層2上設置LED芯片5的位置鍍有鍍銀金屬反射層8，用導熱銀漿將LED芯片5粘貼在 金屬反射層8上，LED芯片5設有熒光層19，每個LED芯片5位置處的絕緣導熱層2上設置 有焊盤電極7，相鄰焊盤電極7之間用連接電路9連接，LED芯片5的電極通過金絲6與焊 盤電極7連接，焊盤電極7與金屬反射層8之外的絕緣導熱層2上覆蓋有阻焊層3，基板1 上安裝的LED芯片呈線性排列并分為兩個組，每組中的10個LED芯片并聯(lián)連接，然后兩個 組之間的LED芯片串聯(lián)連接，每個LED芯片5位置處的絕緣導熱層2上設有一個球形硅膠 透鏡4，球形硅膠透鏡4的截面為半圓形，球形硅膠透鏡4是用專用模具制作的，球形硅膠透 鏡4將LED芯片5及焊盤電極7覆蓋，LED芯片5位于球形硅膠透鏡4的球心位置。附圖2中，為了清楚地表示LED照明模組各部分的結構，全部構件均未畫出剖面 線，全部用實線表示。如圖4所示，該專用模具為條形，具有上底面和下底面，模具的下底面設有成型 槽，成型槽包括20個球面凹槽11，球面凹槽11的截面為半圓形，球面凹槽11設有注膠孔 12，注膠孔12與球面凹槽11連通，注膠孔12設置在模具的上底面，當模具與基板1配合時， 球面凹槽11與LED芯片的位置一一對應，將硅膠從注膠孔12注入球面凹槽11內(nèi)，硅膠在 填充到球面凹槽11的過程中，球面凹槽11內(nèi)的空氣受擠壓從注膠孔12的側邊排出，烘烤 脫模成型后，取下模具，每個LED芯片5上形成一個球形硅膠透鏡4，基板1與安裝在基板1 上的LED芯片5形成具有20個點狀發(fā)光源的LED照明模組。如圖5所示，用點狀發(fā)光源的LED照明模組制成的日光燈，半圓柱狀的空心鋁制散 熱器13作為日光燈的殼體，恒流電源放置殼體內(nèi)，將LED照明模組安裝在散熱器13的表面上，再安裝燈罩、燈頭和引腳就構成LED日光燈，這種LED日光燈的出光率高，光強分布均 勻，無重影，無眩光。如圖6所示，為用點狀發(fā)光源的LED照明模塊制成的吸頂燈，吸頂燈包括四個LED 照明模組。實施例2，以采用LED照明模塊制作LED日光燈為例進行詳細說明。如圖3、圖7、圖8所示，金屬鋁制成的基板1呈長條形，基板1的表面上覆蓋有一 層絕緣導熱層2，絕緣導熱層2上設有20個LED芯片5，LED芯片5的功率為0. 06瓦，絕緣 導熱層2上設置LED芯片5的位置鍍有鍍銀金屬反射層8，用導熱銀漿將LED芯片5粘貼在 金屬反射層8上，LED芯片5設有熒光層19，每個LED芯片5位置處的絕緣導熱層2上設置 有焊盤電極7，相鄰焊盤電極7之間用連接電路9連接，LED芯片5的電極通過金絲6與焊 盤電極7連接，焊盤電極7與金屬反射層8以外的絕緣導熱層2上覆蓋有阻焊層3，基板1 上安裝的LED芯片呈線性排列并分為兩個組，每組中的10個LED芯片并聯(lián)連接，然后兩個 組之間的LED芯片串聯(lián)連接，基板1上設有一個柱狀硅膠透鏡17，柱狀硅膠透鏡17的截面 為半圓形，柱狀硅膠透鏡17是用專用模具制作的，該柱狀硅膠透鏡17將線性排列的20個 LED芯片及焊盤電極7覆蓋，LED芯片5位于柱狀硅膠透鏡17的中間位置。附圖8中，為了清楚地表示LED照明模組各部分的結構，全部構件均未畫出剖面 線，全部用實線表示。如圖9所示，該專用模具為模具，模具具有上底面和下底面，模具的下底面設有一 個成型槽，該成型槽為條形凹槽15，條形凹槽15的截面為半圓形，模具上設有注膠孔16，注 膠孔16與條形凹槽15連通，注膠孔16設置在條形凹槽15 —端的模具上底面，當模具與基 板1配合時，條形凹槽15與LED芯片的位置相對應，將硅膠從注膠孔16注入條形凹槽15 內(nèi)，硅膠在填充到條形凹槽15的過程中，條形凹槽15內(nèi)的空氣受擠壓從注膠孔16的側邊 排出，烘烤脫模成型后，取下模具，在基板1上形成一個柱狀硅膠透鏡17，基板1與安裝在基 板1上的LED芯片5形成具有連續(xù)發(fā)光源的LED照明模組。如圖10所示，半圓柱狀的空心鋁制散熱器18作為日光燈的殼體，恒流電源放置殼 體內(nèi)，將LED照明模組安裝在散熱器18的表面上，再安裝燈罩、燈頭和引腳就構成LED日光 燈，這種LED日光燈的出光率高，光強分布更加均勻，無重影，無眩光。如圖11所示，為用連續(xù)發(fā)光源的LED照明模塊制成的吸頂燈，吸頂燈包括四個LED 照明模組。實施例3，以采用LED照明模組制作LED日光燈為例進行詳細說明。如圖1、圖2、圖12所示，金屬鋁制成的基板1呈長條形，基板1的表面上覆蓋有一 層絕緣導熱層2，絕緣導熱層2上設有30個LED芯片5，LED芯片5的功率為0. 06瓦，絕緣 導熱層2上設置LED芯片5的位置鍍有鍍銀金屬反射層8，用導熱銀漿將LED芯片5粘貼在 金屬反射層8上，LED芯片5設有熒光層19，每個LED芯片5位置處的絕緣導熱層2上設置 有焊盤電極7，相鄰焊盤電極7之間用連接電路9連接，LED芯片5的電極通過金絲6與焊 盤電極7連接，焊盤電極7與金屬反射層8之外的絕緣導熱層2上覆蓋有阻焊層3，基板1 上安裝的LED芯片呈線性排列并分為三個組，每組中的10個LED芯片并聯(lián)連接，然后三個 組之間的LED芯片串聯(lián)連接，每個LED芯片5位置處的絕緣導熱層2上設有一個球形硅膠 透鏡4，球形硅膠透鏡4的截面為半圓形，球形硅膠透鏡4是用專用模具制作的，球形硅膠透
6鏡4將LED芯片5及焊盤電極7覆蓋，LED芯片5位于球形硅膠透鏡4的球心位置。附圖2中，為了清楚地表示LED照明模組各部分的結構，全部構件均未畫出剖面 線，全部用實線表示。如圖4所示，該專用模具為條形，具有上底面和下底面，模具的下底面設有成型 槽，成型槽包括30個球面凹槽11，球面凹槽11的截面為半圓形，球面凹槽11設有注膠孔 12，注膠孔12與球面凹槽11連通，注膠孔12設置在模具的上底面，當模具與基板1配合時， 球面凹槽11與LED芯片的位置一一對應，將硅膠從注膠孔12注入球面凹槽11內(nèi)，硅膠在 填充到球面凹槽11的過程中，球面凹槽11內(nèi)的空氣受擠壓從注膠孔12的側邊排出，烘烤 脫模成型后，取下模具，每個LED芯片5上形成一個球形硅膠透鏡4，基板1與安裝在基板1 上的LED芯片5形成具有30個點狀發(fā)光源的LED照明模組。如圖5所示，用點狀發(fā)光源的LED照明模組制成的日光燈，半圓柱狀的空心鋁制散 熱器13作為日光燈的殼體，恒流電源放置殼體內(nèi)，將LED照明模組安裝在散熱器13的表面 上，再安裝燈罩、燈頭和引腳就構成LED日光燈，這種LED日光燈的出光率高，光強分布均 勻，無重影，無眩光。如圖6所示，為用點狀發(fā)光源的LED照明模塊制成的吸頂燈，吸頂燈包括四個LED 照明模組。實施例4，以采用LED照明模塊制作LED日光燈為例進行詳細說明。如圖7、圖8、圖13所示，金屬鋁制成的基板1呈長條形，基板1的表面上覆蓋有一 層絕緣導熱層2，絕緣導熱層2上設有40個LED芯片5，LED芯片5的功率為0. 06瓦，絕緣 導熱層2上設置LED芯片5的位置鍍有鍍銀金屬反射層8，用導熱銀漿將LED芯片5粘貼在 金屬反射層8上，LED芯片5設有熒光層19，每個LED芯片5位置處的絕緣導熱層2上設置 有焊盤電極7，相鄰焊盤電極7之間用連接電路9連接，LED芯片5的電極通過金絲6與焊 盤電極7連接，焊盤電極7與金屬反射層8以外的絕緣導熱層2上覆蓋有阻焊層3，基板1 上安裝的LED芯片呈線性排列并分為四個組，每組中的10個LED芯片并聯(lián)連接，然后四個 組之間的LED芯片串聯(lián)連接，基板1上設有一個柱狀硅膠透鏡17，柱狀硅膠透鏡17的橫截 面為半圓形，柱狀硅膠透鏡17是用專用模具制作的，該柱狀硅膠透鏡17將線性排列的40 個LED芯片及焊盤電極7覆蓋，LED芯片5位于柱狀硅膠透鏡17的中間位置。附圖8中，為了清楚地表示LED照明模組各部分的結構，全部構件均未畫出剖面 線，全部用實線表示。如圖9所示，該專用模具為條形，具有上底面和下底面，模具的下底面設有一個成 型槽，該成型槽為條形凹槽15，條形凹槽15的橫截面為半圓形，模具上設有注膠孔16，注膠 孔16與條形凹槽15連通，注膠孔16設置在條形凹槽15 —端的模具上底面，當模具與基板 1配合時，條形凹槽15與LED芯片的位置相對應，將硅膠從注膠孔16注入條形凹槽15內(nèi)， 硅膠在填充到條形凹槽15的過程中，條形凹槽15內(nèi)的空氣受擠壓從注膠孔16的側邊排 出，烘烤脫模成型后，取下模具，在基板1上形成一個柱狀硅膠透鏡17，基板1與安裝在基板 1上的LED芯片5形成具有連續(xù)發(fā)光源的LED照明模組。如圖10所示，半圓柱狀的空心鋁制散熱器18作為日光燈的殼體，恒流電源放置殼 體內(nèi)，將LED照明模組安裝在散熱器18的表面上，再安裝燈罩、燈頭和引腳就構成LED日光 燈，這種LED日光燈的出光率高，光強分布更加均勻，無重影，無眩光。[0066] 如圖11所示，為用連續(xù)發(fā)光源的LED照明模塊制成的吸頂燈，吸頂燈包括四個LED 照明模組。
權利要求一種LED照明模組，包括基板(1)和若干個LED芯片(5)，其特征在于所述基板(1)的表面設有絕緣導熱層(2)，LED芯片(5)設置在絕緣導熱層(2)上，若干個LED芯片(5)電連接，絕緣導熱層(2)上設置LED芯片(5)的位置設有金屬反射層(8)，絕緣導熱層(2)上設有阻焊層(3)，LED芯片(5)所處位置設有硅膠透鏡。
2.如權利要求1所述的一種LED照明模組，其特征在于所述LED芯片分為至少兩個 組，每組中的LED芯片并聯(lián)連接，組與組之間的LED芯片串聯(lián)連接。
3.如權利要求2所述的一種LED照明模組，其特征在于所述硅膠透鏡為球形硅膠透 鏡(4)，每個LED芯片(5)所處位置分別設有一個球形硅膠透鏡(4)，球形硅膠透鏡(4)的 截面為半圓形。
4.如權利要求2所述的一種LED照明模組，其特征在于所述LED芯片(5)呈線性排 列，硅膠透鏡為柱狀硅膠透鏡(17)，柱狀硅膠透鏡(17)的截面為半圓形。
5.如權利要求1所述的一種LED照明模組，其特征在于所述LED芯片(5)上設有熒 光層(19)。
6.如權利要求1或5所述的一種LED照明模組，其特征在于所述LED芯片(5)位置 處的絕緣導熱層⑵上設置有焊盤電極(7)，相鄰焊盤電極(7)之間用連接電路(9)連接， LED芯片(5)的電極通過金絲(6)與焊盤電極(7)連接。
7.如權利要求6所述的一種LED照明模組，其特征在于所述阻焊層(3)覆蓋焊盤電 極(7)與金屬反射層(8)以外的絕緣導熱層(2)。
8.—種制造LED照明模組的專用模具，其特征在于所述模具具有上底面和下底面，模 具的下底面設有成型槽，成型槽的截面為半圓形，成型槽設有注膠孔(12、16)，注膠孔(12、 16)與成型槽連通，注膠孔(12、16)設置在模具的上底面上。
9.如權利要求8所述的一種制造LED照明模組的專用模具，其特征在于所述成型槽 包括若干個球面凹槽(11)。
10.如權利要8所述的一種制造LED照明模組的專用模具，其特征在于所述成型槽為 條形凹槽(15)。
專利摘要本實用新型涉及一種LED照明模組，包括基板和若干個LED芯片，基板的表面設有絕緣導熱層，LED芯片設置在絕緣導熱層上，若干個LED芯片電連接，絕緣導熱層上設置LED芯片的位置設有金屬反射層，絕緣導熱層上設有阻焊層，LED芯片所處位置設有硅膠透鏡，LED芯片焊接或粘接在基板的絕緣導熱層上，不再通過管座與鋁基板連接，從而降低了熱阻，提高了LED芯片的散熱效果，從而降低了光衰，有利于延長芯片的使用壽命，采用專用模具制作球形或柱形硅膠透鏡，大幅降低了出射光在透鏡上的全反射，提高了出光率，從而提高了光效。
文檔編號F21S2/00GK201753850SQ201020260578
公開日2011年3月2日 申請日期2010年7月16日 優(yōu)先權日2010年7月16日
發(fā)明者孫夕慶, 張彥偉, 李明軍, 馬季 申請人:中微光電子(濰坊)有限公司