專利名稱：集成封裝大功率led照明燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及用于燈具的LED照明燈。屬照明裝置零部件類 (F21V)。
背景技術(shù)：
LED照明已成為照明發(fā)展趨勢，與傳統(tǒng)照明白熾燈、鈉燈、節(jié)能燈比有如下優(yōu)點(diǎn) 節(jié)能、長壽命、環(huán)保安全、健康光源、電壓波動(dòng)大使用方便等。目前，常用的LED照明系統(tǒng)均 是采用市售的獨(dú)立封裝成單粒的小燈珠光點(diǎn)，一個(gè)個(gè)串并聯(lián)而制成所需功率的照明光源， 此LED光源功率低，最大只能作到2瓦，相當(dāng)于白熾燈20瓦，對室內(nèi)照明而言基本滿足要 求；但對室外大功率路燈照明，一般傳統(tǒng)鈉燈是250W-400W，對應(yīng)上述LED路燈光源需要 20-40W,需要的小燈珠光點(diǎn)太多(少則50個(gè)，多則200個(gè)以上)。因此，對應(yīng)上述LED大 功率照明燈，存在以下缺點(diǎn)1)由于光點(diǎn)太多太刺眼，有眩光產(chǎn)生，易產(chǎn)生視覺疲勞。2)發(fā) 光點(diǎn)太多，難免有各點(diǎn)發(fā)光不均勻的現(xiàn)象、更由于各點(diǎn)的光衰嚴(yán)重的不同步、各點(diǎn)的發(fā)光強(qiáng) 弱嚴(yán)重不均，所以照在地面上易產(chǎn)生星星點(diǎn)點(diǎn)而形成了眩光和光污染；3)在多點(diǎn)的各個(gè)發(fā) 光點(diǎn)之間，只能采取簡單的串并聯(lián)連接串聯(lián)的光點(diǎn)電壓分配不是能滿足每一個(gè)點(diǎn)的需要； 并聯(lián)的又不能保證每條電路的電流不超過極限，所以不能保證其壽命，一年后就發(fā)現(xiàn)至少 有20%的路燈中部分點(diǎn)已熄滅，照度衰減嚴(yán)重；4)多光點(diǎn)中每個(gè)發(fā)光點(diǎn)是獨(dú)立封裝的，所 加的散射劑和熒光粉太多，所以光線不自然，太白，且超過一定的極限還會(huì)對人體有化學(xué)輻 射。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供的集成封裝大功率LED照明燈，就是克服小功率燈珠組成的多點(diǎn) 發(fā)光二極管LED照明燈，產(chǎn)生眩光和光污染、壽命短、光衰嚴(yán)重、光線不自然、化學(xué)輻射大及 功率受限等問題。其技術(shù)方案如下集成封裝大功率LED照明燈，其特征包括如下部分①在照明燈燈殼13內(nèi)，固定有集成封裝大功率LED照明光源12和與它連接的控 制電路14 ；LED照明光源功率大于30瓦，一般光源功率選30瓦-120瓦為佳。②LED照明 光源12包括金屬燈罩11內(nèi)固定有貼在金屬材料制作的基板9上的整體封裝芯片8 ；基板 安裝在散熱器10上；③整體封裝芯片8內(nèi)有光源芯片5、襯底2和外圍的環(huán)氧樹脂膠、散射 劑和熒光粉混合體形成的整體封裝層；整體封裝芯片為邊長小于40mm的正方形或長方形； ④光源芯片5由一塊以上發(fā)光芯片4按所需功率進(jìn)行串聯(lián)或/和并聯(lián)而成；⑤發(fā)光芯片4 內(nèi)有非金屬材料制作的襯底2上放置有一定間距的若干單個(gè)白光LED晶片1，并有導(dǎo)電膠 狀物銀膠3將若干晶片粘結(jié)固定為整體的塊狀體；單個(gè)白光LED晶片的功率為0. 01-3瓦。本實(shí)用新型有益效果是1)本實(shí)用新型LED照明燈與傳統(tǒng)光源照明燈比優(yōu)點(diǎn)如下①節(jié)能；能耗為白熾燈 的1/10、高壓鈉燈的1/6、節(jié)能燈的1/4。②長壽命達(dá)10萬小時(shí)。③可在頻繁啟動(dòng)和關(guān)斷 下工作，電壓波動(dòng)范圍大。④環(huán)保、安全無幅射，不用考慮散熱，無溫室效應(yīng)。⑤固態(tài)封裝；
3不易碎，不怕振，運(yùn)輸安裝方便，適合高風(fēng)砂區(qū)使用。2)根據(jù)本實(shí)用新型集成封裝大功率LED照明燈(也可稱為單點(diǎn)式或3點(diǎn)以內(nèi)的大 功率LED照明燈)與現(xiàn)有多光點(diǎn)LED照明燈樣品試驗(yàn)比較結(jié)果，得到①本實(shí)用新型單點(diǎn)式 大功率LED照明燈組成使光源顯色性極高；且因封裝材料總量減少，散射劑和熒光粉用量 也少，光線明顯柔和，更接近自然光、日光(見圖4)。②發(fā)光均勻，沒有眩光和光污染，對預(yù) 防視覺疲勞有積極作用。③衰減緩慢，三年之內(nèi)衰減不超過5%。④因本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)決 定所需用的環(huán)氧樹脂膠、散射劑、熒光粉等化學(xué)材料總量為現(xiàn)有多光點(diǎn)光源用量的1/10以 下，因此光線無化學(xué)輻射，更有利于眼和身體的健康。3)本實(shí)用新型大功率LED照明光源解 決了現(xiàn)有多點(diǎn)LED光源不能用于功率相對較大的戶外照明的問題，隨研發(fā)的深入，功率可 達(dá)120瓦以上，使LED半導(dǎo)體照明成為真正的大功率綠色照明。

圖1本實(shí)用新型光源芯片6示意圖，即LED照明燈制作方法步驟1)2)圖示；圖2本實(shí)用新型整體封裝芯片8示意圖，即LED照明燈制作方法步驟3)圖示；圖3本實(shí)用新型集成封裝大功率LED照明燈光源12示意圖；即LED照明燈制作方 法步驟3)圖示；圖4本實(shí)用新型芯片封裝效果圖；圖5本實(shí)施例照明路燈產(chǎn)品原理結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例見圖1-圖5，本實(shí)施例集成封裝大功率LED照明燈，是大功率路燈。有如下部分①見圖5，在照 明燈燈殼13內(nèi)，固定有集成封裝大功率LED照明光源12和與它連接的控制電路14。控制 電路如下組成路燈交流電源(AC)220V接手動(dòng)控制開關(guān)、變壓整流電路將交流220V整流為 直流DC24V ；再經(jīng)恒流驅(qū)動(dòng)控制電路接照明光源12的兩極8a和8b，光源功率為90瓦。此 路燈燈殼13外設(shè)燈桿和支撐件15。在燈殼13內(nèi)按使用需要調(diào)整光源位置。②見圖3，LED 照明光源12如下組成壓鑄鋁燈罩11內(nèi)固定有貼在鋁板制作的基板9上的整體封裝芯片 8;基板安裝在散熱器10上。散熱器10可采用陶瓷和鋁合金材料制作的散熱器10. 1;散 熱器10也可以作成與燈罩內(nèi)表面形狀相配合的形狀或貼于燈罩內(nèi)表面融合為一體的散熱 器10. 2。見圖4，在整體封裝芯片8和燈罩11間裝有反光件11. 1。在與光源相配合位置裝 凸鏡。③見圖2，整體封裝芯片8內(nèi)有光源芯片5、襯底2和外圍的環(huán)氧樹脂膠、散射劑和 熒光粉混合體形成的整體封裝層。整體封裝芯片8每邊長B8為30mm-40mm的正方形。④ 見圖1，光源芯片5由六塊發(fā)光芯片4按所需功率90瓦進(jìn)行兩塊串聯(lián)和三塊并聯(lián)而成。⑤ 見圖1，發(fā)光芯片4內(nèi)有有機(jī)材料制作的襯底2上放置有一定間距的六個(gè)單個(gè)白光LED晶 片1，并有導(dǎo)電膠狀物銀膠3將六個(gè)晶片粘結(jié)固定為整體塊狀體。單個(gè)白光LED晶片1的功 率為2. 5瓦。上述集成封裝大功率LED照明燈的制作方法包括下列步驟1)見圖1，選擇六個(gè)屬半導(dǎo)體元件的單個(gè)白光LED晶片1，按一定間距放于有機(jī)材 料制作的襯底2上，用導(dǎo)電膠狀物銀膠3將六個(gè)單個(gè)白光LED晶片粘結(jié)固定成為發(fā)光芯片
44 ；單個(gè)白光LED晶片1的功率為0. 01-3瓦(可在世界上專門制作半導(dǎo)體-LED晶片的公司 購買)。2)見圖1 (舉例)，將六塊發(fā)光芯片4進(jìn)行串聯(lián)(串兩塊)和并聯(lián)(并三塊)，達(dá)到所 需功率為90瓦的光源芯片5。3)見圖2，將光源芯片5和襯底2用環(huán)氧樹脂膠6、散射劑和 熒光粉7的混合體進(jìn)行整體封裝成為正方形整體封裝芯片8 ；正方形每邊長B8 = 30-40mm。 環(huán)氧樹脂膠6可由固態(tài)環(huán)氧樹脂加工而成。環(huán)氧樹脂膠、散射劑和熒光粉總量小于現(xiàn)有相 同功率獨(dú)立封裝單粒小燈珠制成的多點(diǎn)光源用量的1/10 ；散射劑和熒光粉封裝均勻用量 小于環(huán)氧樹脂膠用量的5%。4)見圖3，將上述整體封裝芯片8貼在基板9上，基板起導(dǎo)熱 和支撐作用，一般用鋁板制作。帶基板的整體封裝芯片安裝在散熱器10上最后整體裝入 金屬燈罩11內(nèi)，金屬燈罩采用壓鑄鋁，便制成集成封裝大功率LED照明光源12，照明光源功 率為90瓦。5)見圖5，將集成封裝大功率LED照明光源12和與它連接的控制電路14放在 照明燈燈殼13內(nèi)固定，便制成集成封裝大功率LED照明燈。
權(quán)利要求集成封裝大功率LED照明燈，其特征是包括如下部分①在照明燈燈殼(13)內(nèi)，固定有集成封裝大功率LED照明光源(12)和與它連接的控制電路(14)；每個(gè)LED照明光源(12)功率大于30瓦；②LED照明光源(12)包括金屬燈罩(11)內(nèi)固定有貼在金屬材料制作的基板(9)上的整體封裝芯片(8)；基板安裝在散熱器(10)上；③整體封裝芯片(8)內(nèi)有光源芯片(5)、襯底(2)和外圍的環(huán)氧樹脂膠、散射劑和熒光粉混合體形成的整體封裝層；整體封裝芯片為邊長小于40mm的正方形或長方形；④光源芯片(5)由一塊以上發(fā)光芯片(4)按所需功率進(jìn)行串聯(lián)或/和并聯(lián)而成；⑤發(fā)光芯片(4)內(nèi)有非金屬材料制作的襯底(2)上放置有一定間距的若干單個(gè)白光LED晶片(1)，并有導(dǎo)電膠狀物銀膠(3)將若干晶片粘結(jié)固定為整體的塊狀體；單個(gè)白光LED晶片的功率為0.01 3瓦。
2.按權(quán)利要求1所述的LED照明燈，其特征是光源功率為30瓦-120瓦；整體封裝芯 片為邊長為30mm-40mm的正方形。
3.按權(quán)利要求1或2所述的LED照明燈，其特征是散熱器(10)的形狀與燈罩內(nèi)表面形 狀相配合或貼于燈罩內(nèi)表面融合為一體。
專利摘要集成封裝大功率LED照明燈。包括如下部分①燈殼內(nèi)裝集成封裝大功率LED照明光源和控制電路；②光源包括金屬燈罩內(nèi)固定有貼在金屬基板上的整體封裝芯片；基板安裝在散熱器上；③整體封裝芯片內(nèi)有光源芯片、襯底和外圍的環(huán)氧樹脂膠、散射劑和熒光粉混合體的整體封裝層；④光源芯片由一塊以上發(fā)光芯片按所需功率串并而成；⑤發(fā)光芯片內(nèi)有非金屬襯底上放若干單個(gè)白光LED晶片，并有導(dǎo)電膠狀物銀膠將晶片粘結(jié)固定為整體。本實(shí)用新型與現(xiàn)有先封裝后集成的LED多光點(diǎn)光源比，光線明顯柔和，接近自然光；發(fā)光均勻、無眩光、無光污染、無輻射；防視覺疲勞；衰減緩慢，三年內(nèi)衰減小于5％。與傳統(tǒng)白熾燈、鈉燈、節(jié)能燈比節(jié)能、長壽命、環(huán)保、安全、固態(tài)封裝、運(yùn)輸方便等，特別適合功率為30-120W戶外大功率路燈。
文檔編號H01L33/48GK201739794SQ20102003779
公開日2011年2月9日 申請日期2010年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月18日
發(fā)明者李遠(yuǎn)清 申請人:趙翼