專利名稱：一種照明用led光模組和led芯片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于LED照明技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及降低LED光模組或LED芯片內(nèi)導(dǎo)熱熱阻，并且提高其內(nèi)電的絕緣強(qiáng)度的封裝結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
LED照明被認(rèn)為是人類下一代綠色環(huán)保照明技術(shù)。但當(dāng)前LED照明產(chǎn)品造價高，阻礙著其應(yīng)用普及，LED照明產(chǎn)品造價高的根本原因是LED散熱造成。LED散熱過程包括內(nèi)部導(dǎo)熱傳熱和外部空氣對流(和輻射)傳熱，本實(shí)用新型只涉及內(nèi)部導(dǎo)熱傳熱?，F(xiàn)公開的LED芯片的內(nèi)導(dǎo)熱傳熱熱阻占整個傳熱熱阻非常大的比例，現(xiàn)產(chǎn)品熱阻最低的也要達(dá)到6°C /W，如果再加上鋁基板上的絕緣層熱阻，最小也要達(dá)到10°C /W。這么高的內(nèi)導(dǎo)熱熱阻，原因是為解決芯片內(nèi)電的絕緣問題所致，即使是前述的那么高的內(nèi)導(dǎo)熱熱阻，其電的絕緣強(qiáng)度也是不到2000V，要得到更高安全的用電絕緣強(qiáng)度，熱阻還要增加。有提出采用高導(dǎo)熱陶瓷片(如AIN陶瓷片)作LED芯片中的“熱沉”，可以解決絕緣與傳熱之間的矛盾，但是AIN這類高導(dǎo)熱陶瓷，成本造價高。光源模組化、標(biāo)準(zhǔn)化是LED照明發(fā)展的必然方向，中國專利(專利號 ZL2009201340325,《一種LED燈芯及其LED照明燈》)提出了采用圓錐形結(jié)構(gòu)或錐形螺柱結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱芯，解決了光源模組與燈具(散熱片)之間的接觸熱阻問題。但沒有提出解決從 LED晶片到導(dǎo)熱芯(燈具)之間的電絕緣與熱傳導(dǎo)之間的矛盾。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對以上所述的LED光模組以及LED芯片內(nèi)部導(dǎo)熱傳熱以及電的絕緣(特別是高電壓絕緣)問題，依據(jù)傳熱學(xué)基本原理，提出一種新架構(gòu)，不必選用昂貴的AIN之類的高導(dǎo)熱陶瓷，就可以實(shí)現(xiàn)高電壓絕緣，滿足更高的用電安全要求，而內(nèi)部導(dǎo)熱阻更低，整個造價顯著降低。本實(shí)用新型的LED光模組的構(gòu)成包括有多顆LED晶片、熱擴(kuò)散板、外層絕緣體、高壓絕緣片以及導(dǎo)熱芯，導(dǎo)熱芯向外傳熱的接觸傳熱面采用了圓錐形結(jié)構(gòu)或錐形螺柱結(jié)構(gòu)。 本實(shí)用新型的特征是LED晶片設(shè)置在熱擴(kuò)散板的一面，該面稱為熱擴(kuò)散板的A面，熱擴(kuò)散板采用了銅或鋁質(zhì)材料、或銅鋁復(fù)合材料，熱擴(kuò)散板的面積是其上的LED晶片面積之和的五倍以上，熱擴(kuò)散板的厚度大于0.4mm。高壓絕緣片設(shè)置在熱擴(kuò)散板的另一面(該面稱為 B面)與導(dǎo)熱芯的一端面(也就是導(dǎo)熱芯的熱量導(dǎo)入面，稱為吸熱面)之間；高壓絕緣片采用了燒結(jié)成瓷的陶瓷片，該陶瓷片的厚度不小于0. 15mm ；外層絕緣體圍著熱擴(kuò)散板邊緣側(cè)壁，并與高壓絕緣片相連接，外層絕緣體與高壓絕緣片一起將熱擴(kuò)散板包圍絕緣隔離。導(dǎo)熱芯采用圓錐形結(jié)構(gòu)或錐形螺柱結(jié)構(gòu)，有效解決了光模組與散熱片之間的接觸熱阻，中國專利(專利號ZL2009201340325，《一種LED燈芯及其LED照明燈》)中有詳細(xì)的解說。從LED晶片到導(dǎo)熱芯(散熱片)導(dǎo)熱熱阻主要是由于LED晶片面積小，形成高熱流密度所致。導(dǎo)熱溫差(即熱阻)與熱流密度和導(dǎo)熱距離成正比，與材料導(dǎo)熱系數(shù)成反比。 絕緣材料導(dǎo)熱系數(shù)低(除AIN之類的高導(dǎo)熱陶瓷)，比銅和鋁要小數(shù)十倍。IX Imm大小的晶片，IW發(fā)熱功率，其熱流密度就到106W/m2，采用現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，采用0. 15mm厚氧化鋁陶瓷 (導(dǎo)熱系數(shù)20W/m*h)作絕緣片，晶片直接設(shè)置在該陶瓷片上，絕緣強(qiáng)度可達(dá)1500V，但導(dǎo)熱溫差就要達(dá)到7.5°C。本實(shí)用新型中，將晶片設(shè)置在銅或鋁材的熱擴(kuò)散板上，承擔(dān)高電壓絕緣的高壓絕緣片則設(shè)置在熱擴(kuò)散板與導(dǎo)熱芯之間。同樣是1父1111111，11發(fā)熱功率的晶片，0. 15mm厚氧化鋁陶瓷作高壓絕緣片，即同樣的絕緣強(qiáng)度，但是高熱流密度經(jīng)熱擴(kuò)散板后，熱流密度下降， 若熱流密度降低5倍，則高壓絕緣片上的導(dǎo)熱溫差就可降低到1.5°C，熱阻降低非常顯著。 本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)思想是先不考慮LED晶片與熱擴(kuò)散板之間的絕緣(高電壓絕緣)，首先是降低熱流密度，再實(shí)施高電壓絕緣，就可有效降低內(nèi)導(dǎo)熱熱阻。采用金屬導(dǎo)電材料制成的熱擴(kuò)散板與晶片之間無絕緣或絕緣強(qiáng)度低，因而熱擴(kuò)散板的高電壓絕緣就成了主要問題。本實(shí)用新型中的熱擴(kuò)散板，雖然與現(xiàn)產(chǎn)品的熱沉的傳熱過程類似，但本實(shí)用新型首次明確強(qiáng)調(diào)其最重要作用——熱擴(kuò)散作用，因而稱之為熱擴(kuò)散板，當(dāng)今LED行業(yè)普通都不清楚熱擴(kuò)散的概念及其重要性。由于銅和鋁的導(dǎo)熱系數(shù)高，價格低，因而首選銅質(zhì)材料或鋁制材料、或銅鋁復(fù)合材料制作熱擴(kuò)散板。作為熱擴(kuò)散作用的熱擴(kuò)散板不僅要采用導(dǎo)熱性高的材料，其面積和厚度也要足夠大。熱擴(kuò)散板的面積應(yīng)是其上的LED晶片面積之和的五倍以上，設(shè)計(jì)時最好選十倍以上；熱擴(kuò)散板的厚度應(yīng)大于0. 4mm。如果晶片為lXlmm，1W，熱擴(kuò)散板的厚度應(yīng)達(dá)到1. Omm以上，其目的和作用就是使熱量在熱擴(kuò)散板內(nèi)有效擴(kuò)散，降低熱流密度。LED晶片最好是直接焊接在熱擴(kuò)散板上，因?yàn)長ED晶片與熱擴(kuò)散板結(jié)合處熱流密度最高，結(jié)合面的材料(焊料或粘膠)的導(dǎo)熱系數(shù)要盡可能高，金屬材料的導(dǎo)熱系數(shù)高，比如錫的導(dǎo)熱系數(shù)為60W/m · K，數(shù)倍地高于導(dǎo)熱粘膠(比如銀膠)。燒結(jié)成瓷的陶瓷片，致密、絕緣強(qiáng)度高，導(dǎo)熱系數(shù)高，因而本實(shí)用新型選用燒結(jié)成瓷的陶瓷片作為高壓絕緣片。氧化鋁陶瓷片，是電子元件中最常用的陶瓷基片，造價低，導(dǎo)熱系數(shù)高，96氧化鋁陶瓷的導(dǎo)熱系數(shù)可達(dá)20W/m · K，因而是首選的高壓絕緣片材料。本實(shí)用新型中提出高壓絕緣片的陶瓷片的厚度不小于0. 15mm，一是從制造工藝難度方面考慮，太薄的陶瓷片不容易生產(chǎn)，易破碎；二是從絕緣強(qiáng)度方面來考慮，希望有絕緣強(qiáng)度達(dá)到1500V以上。高的絕緣強(qiáng)度，有利于減化驅(qū)動電源，比如采用非隔離式驅(qū)動電源， 就可降低驅(qū)動電源的成本。高壓絕緣片可以設(shè)計(jì)成與導(dǎo)熱芯焊接(或粘接)成一體的部件，也可以與熱擴(kuò)散板焊接(或粘接)成一體的部件。依據(jù)該第二種設(shè)計(jì)，本實(shí)用新型又提出一種LED芯片，包括有多顆LED晶片、熱擴(kuò)散板、外層絕緣體以及高壓絕緣片。其特征是LED晶片設(shè)置在熱擴(kuò)散板的A面，熱擴(kuò)散板采用了銅或鋁質(zhì)材料、或銅鋁復(fù)合材料，熱擴(kuò)散板的面積是其上的 LED晶片面積之和的五倍以上，熱擴(kuò)散板的厚度大于0. 4mm。高壓絕緣片設(shè)置在熱擴(kuò)散板的 B面；高壓絕緣片采用了燒結(jié)成瓷的陶瓷片，該陶瓷片的厚度不小于0. 15mm;外層絕緣體圍著熱擴(kuò)散板邊緣側(cè)壁，并與高壓絕緣片相連接。

[0016]
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。圖1是一種本實(shí)用新型LED光模組的特征剖面示意圖，導(dǎo)熱芯為圓錐形結(jié)構(gòu)，示出了本實(shí)用新型LED光模組的基本結(jié)構(gòu)特征。圖2是一種本實(shí)用新型LED光模組的特征剖面示意圖，示出了一種強(qiáng)化提高高壓絕緣片邊緣處絕緣強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)特征。導(dǎo)熱芯為錐形螺柱結(jié)構(gòu)，并設(shè)置有燈罩。圖3是一種本實(shí)用新型LED芯片的特征剖面示意圖，采用了高壓絕緣片外邊緣大于熱擴(kuò)散板結(jié)構(gòu)，來強(qiáng)化提高高壓絕緣片邊緣處絕緣強(qiáng)度。圖4是一種本實(shí)用新型LED芯片的特征剖面示意圖，設(shè)置有定位片，LED晶片鑲嵌在定位片中，示出了一種強(qiáng)化提高高壓絕緣片邊緣處絕緣強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)特征。圖5是一種本實(shí)用新型LED芯片的特征剖面示意圖，采用了熱擴(kuò)散板的B面凸起結(jié)構(gòu)，來強(qiáng)化提高高壓絕緣片邊緣處絕緣強(qiáng)度。圖6是一種本實(shí)用新型LED芯片的特征剖面示意圖，熱擴(kuò)散板的A面設(shè)置有低壓
絕緣層。圖7是一種斷路保護(hù)元件的電路原理圖。圖中1、晶片，2、高壓絕緣片，3、熱擴(kuò)散板，4、外層絕緣體，5、導(dǎo)熱芯，6、燈罩殼，7、 絕緣膠(漆)，8、定位片，9、導(dǎo)線，10、焊料或?qū)щ娔z，11、低壓絕緣層，12、電源引線，13、絕緣套，14、穩(wěn)壓二極管，15、可控硅。
具體實(shí)施方式
圖1所示的本實(shí)用新型LED光模組，導(dǎo)熱芯5采用圓錐形結(jié)構(gòu)，熱擴(kuò)散板3為平板式結(jié)構(gòu)，圖中示出兩顆LED晶片1。設(shè)計(jì)時應(yīng)注意，單顆LED晶片功率不要太大，最好不要超過2瓦，LED晶片在熱擴(kuò)散板上分布應(yīng)呈輻射形分散分布。外層絕緣體4圍著熱擴(kuò)散板的邊緣側(cè)壁，外層絕緣體4延伸到高壓絕緣片2，和高壓絕緣片一起將熱擴(kuò)散板與導(dǎo)熱芯(或附近的導(dǎo)體)絕緣隔開，起到高壓絕緣作用，外層絕緣體的絕緣強(qiáng)度應(yīng)高于高壓絕緣片。外層絕緣體可以是一部件，也可以是絕緣漆(或膠)，或絕緣部件與絕緣漆(或膠)組合。高壓絕緣片與外層絕緣體是兩個部件，兩種材料，高壓絕緣片厚度薄(一般不超過0. 5mm)，圖1中所示結(jié)構(gòu)，高壓絕緣片2與外層絕緣體4結(jié)合處，絕緣強(qiáng)度低，很容易出現(xiàn)擊穿現(xiàn)象。為加強(qiáng)高壓絕緣片與外層絕緣體結(jié)合處(也就是高壓絕緣片的邊緣處)的絕緣強(qiáng)度，圖2所示的本實(shí)用新型光模組示出了一種結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱芯5的吸熱面設(shè)計(jì)成凸起，凸起邊緣小于高壓絕緣片的邊緣，這樣就留有間隙，在間隙處填充絕緣膠(漆)7，就可強(qiáng)化提高高壓絕緣片2邊緣處的絕緣強(qiáng)度。圖2所示本實(shí)用新型LED光模組，導(dǎo)熱芯5采用錐形螺柱結(jié)構(gòu)，設(shè)置有燈罩，并利用燈罩殼6作為外層絕緣體，與絕緣膠(漆)7 —起將熱擴(kuò)散板3絕緣隔離。圖3所示的本實(shí)用新型LED燈芯，和圖1所示的光模組區(qū)別有LED燈芯沒有導(dǎo)熱芯；為強(qiáng)化提高高壓絕緣片2邊緣處的絕緣強(qiáng)度，圖3所示的LED燈芯中，高壓絕緣片的邊緣大于熱擴(kuò)散板的邊緣，這樣就可以加大熱擴(kuò)散板邊緣與散熱片(導(dǎo)熱芯)等外設(shè)導(dǎo)體的爬電距離，自然就增加了絕緣強(qiáng)度。設(shè)計(jì)時，高壓絕緣片的邊緣應(yīng)大于熱擴(kuò)散板的邊緣 0. 5mm以上，以保證足夠、可靠的絕緣強(qiáng)度。圖4所示的本實(shí)用新型LED燈芯，設(shè)置有定位片8，定位片8上開有晶片嵌口，LED
5晶片1鑲嵌在晶片嵌口中，并一起貼附在熱擴(kuò)散板3的A面，LED晶片與熱擴(kuò)散板的A面之間應(yīng)該采用焊接或粘接連接，最好是焊接，降低LED晶片與熱擴(kuò)散板之間的熱阻；定位片采用了絕緣片制成，定位片上設(shè)置有電路和引線焊盤，引線焊盤靠近LED晶片上的電極焊盤， 兩焊盤之間的導(dǎo)通連接可采用導(dǎo)線焊接連接，比如超聲波金線球焊，還可以采用焊料焊接連接、導(dǎo)電膠粘接連接。圖4中所示的定位片上的引線焊盤與LED晶片上的電極焊盤之間的導(dǎo)通連接是通過導(dǎo)線9連通，即采用導(dǎo)線焊接連接。圖4中示出了另一種強(qiáng)化提高高壓絕緣片邊緣處絕緣強(qiáng)度結(jié)構(gòu)，熱擴(kuò)散板3的B 面邊緣采用了倒角結(jié)構(gòu)，高壓絕緣片2的邊緣大于熱擴(kuò)散板3倒角的內(nèi)側(cè)邊緣，如圖中所示，高壓絕緣片與熱擴(kuò)散板尺寸一致，由于有倒角，自然形成一三角口，圖中還示出，在該三角口中填充有絕緣膠(漆)7，這樣又進(jìn)一步提高了熱擴(kuò)散板在高壓絕緣片邊緣處的絕緣強(qiáng)度。在圖5所示的本實(shí)用新型LED芯片中，強(qiáng)化提高高壓絕緣片邊緣處的絕緣強(qiáng)度，采用了與圖2類似的結(jié)構(gòu)，在熱擴(kuò)散板3的B面采用了凸起結(jié)構(gòu)，與高壓絕緣片2緊貼的面 (承擔(dān)傳熱的面)凸起，凸起的邊緣小于高壓絕緣片2的邊緣，因而在熱擴(kuò)散板3邊緣處與高壓絕緣片2邊緣處形成間隙，圖中示出，在該間隙中還填充有絕緣膠(漆)7，這樣就可強(qiáng)化提高高壓絕緣片邊緣處的絕緣強(qiáng)度。圖5所示的LED芯片，也采用了定位片8，定位片8 上的引線焊盤與晶片上的電極焊盤之間的導(dǎo)通連接通過焊料(或?qū)щ娔z)10導(dǎo)通連接，即焊料焊接導(dǎo)通連接、導(dǎo)電膠粘接導(dǎo)通連接，LED晶片可分為兩類一是襯底為導(dǎo)電體，pn結(jié)電極為L接觸(Laterial-contact， 水平接觸)、簡稱為L型電極，比如碳化硅襯底的LED晶片；另一是襯底為絕緣體，pn結(jié)電極為V接觸(Vertical-contact，垂直接觸)，簡稱為V型電極，比如藍(lán)寶石襯底的LED晶片。如果LED晶片之間采用了串聯(lián)結(jié)構(gòu)，LED晶片又是直接接觸到熱擴(kuò)散板上的金屬(銅或鋁)，只能選用絕緣襯底的LED晶片，并且應(yīng)采用正裝結(jié)構(gòu)，圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示的結(jié)構(gòu)方可以選用。如果采用導(dǎo)電體襯底、或絕緣體襯底，倒裝式(也稱履晶式)結(jié)構(gòu)， LED晶片之間還是采用串聯(lián)式結(jié)構(gòu)，則就應(yīng)在熱擴(kuò)散板3的A面設(shè)置有絕緣層，因?yàn)榭紤]到 LED晶片與熱擴(kuò)散板的A面之間的熱流密度高，為降低該處的導(dǎo)熱熱阻，該處的絕緣層厚度應(yīng)該薄，該處的絕緣強(qiáng)度低，則就稱此為低壓絕緣層。采用氣相沉積工藝生成的陶瓷膜，比如金鋼石、SiC、AlN、BN、BeCKAl2O3等陶瓷膜， 致密、絕緣性好、導(dǎo)熱性高，特別是金剛石、SiC、AlN、BN、BeO為高導(dǎo)熱性陶瓷，可用于本實(shí)用新型中的熱擴(kuò)散片A面上的低壓絕緣層。氣相沉積工藝包括有物理氣相沉積(PVD)和化學(xué)氣相沉積(VCD)，這兩種工藝都可用于制造本實(shí)用新型中的低壓絕緣層。氣相沉積工藝雖然生成的陶瓷膜，致密、導(dǎo)熱性高，但陶瓷膜的厚度薄(幾微米)， 成本高，特別是要得到耐壓上百伏的陶瓷膜(膜厚度要達(dá)到IOym以上)，成本就更高。采用陽極氧化工藝，直接從熱擴(kuò)散板表面上的金屬鋁生長出氧化鋁膜，作為低壓絕緣層，雖然生成的氧化鋁膜的導(dǎo)熱性不如氣相沉積工藝制造的高，但成本低，容易得到較厚的膜，絕緣強(qiáng)度達(dá)到100V以上。設(shè)計(jì)時，低壓絕緣層的氧化鋁膜厚度應(yīng)小于50 μ m，控制該處的導(dǎo)熱熱阻。雖然銅比鋁貴，更不容易加工成型，但由于熱擴(kuò)散板材料用量非常少，外形簡單 (片狀)，制造容易，更重要的是LED晶片的熱流密度高，則高導(dǎo)熱性材料更重要，因而熱擴(kuò)散板應(yīng)首先選用銅。要想在銅熱擴(kuò)散片表面生成陽極氧化的氧化鋁絕緣層，就應(yīng)采用銅鋁復(fù)合材料，在銅板表面覆有一層鋁。熱擴(kuò)散片A面上的鋁層厚度要薄，其厚度只要夠用于陽極氧化所需的鋁厚即可。圖6所示的本實(shí)用新型LED芯片，在熱擴(kuò)散板3的A面設(shè)有低壓絕緣層11，可采用氣相沉積工藝生成的陶瓷膜、或采用陽極氧化直接從熱擴(kuò)散板表面上的金屬鋁生長出的氧化鋁膜。圖6中還示出，LED燈芯設(shè)有燈罩，利用燈罩外殼6作為外層絕緣體，并采用了熱擴(kuò)散板3的B面邊緣倒角結(jié)構(gòu)，再加填充絕緣膠(漆)7，以及高壓絕緣片2的邊緣大于熱擴(kuò)散板3的邊緣結(jié)構(gòu)，來強(qiáng)化提高高壓絕緣片邊緣處的絕緣強(qiáng)度。圖中示出，LED晶片的電源引線12，穿過高壓絕緣片2，熱擴(kuò)散板3以及定位片8，電源引線12與定位片8上的電路相連接(焊接)，并采用了絕緣套13，在熱擴(kuò)散板3上，電源引線12的穿孔處采用了倒角結(jié)構(gòu)，形成三角口，填充有絕緣膠(漆)7，強(qiáng)化該處的絕緣強(qiáng)度。當(dāng)采用到裝式結(jié)構(gòu)，如采用了定位片，引線焊盤在定位片的表面時，LED晶片上的電極焊盤就應(yīng)設(shè)置在LED晶片的側(cè)壁上，采用焊料焊接，或?qū)щ娔z粘接，實(shí)現(xiàn)定位片上的引線焊盤與LED晶片上的電極焊盤之間的導(dǎo)通連接。圖6中示出，一側(cè)的LED晶片1上的電極焊盤設(shè)有LED晶片的側(cè)壁上，適用于晶片襯底為導(dǎo)電體的LED晶片。本實(shí)用新型的LED光模組或LED芯片中，包括有數(shù)多顆LED晶片，采用串聯(lián)連接， 如果某一顆LED晶片失效、斷路，則會影響該光模組或芯片的工作，因而可以在每顆，或多顆LED晶片上并聯(lián)有斷路保護(hù)元件。圖7示出了一種LED晶片斷路保護(hù)元件的電路原理圖，當(dāng)與之并聯(lián)的LED晶片失效，并且斷路時，由于電壓升高，超過圖7中的穩(wěn)壓二極管14 的穩(wěn)定電壓(該電壓可設(shè)定為LED正常工作電壓的電壓1. 5倍，或更高點(diǎn))，穩(wěn)壓二極管14 導(dǎo)通，觸發(fā)可控硅15導(dǎo)通，因而電流就繞過失效、斷路的LED晶片，保證其他正常的LED晶片工作。W040]斷路保護(hù)元件可以設(shè)置在定位片的表面上，也可以采用類似于圖4、5、6中 LED晶片鑲嵌于定位片中的鑲嵌結(jié)構(gòu)，鑲嵌在定位片中。在定位片上還可以設(shè)置有或鑲嵌有溫度感應(yīng)元件，用于保護(hù)LED晶片不超溫。比如采用PTC元件，當(dāng)感應(yīng)溫度超過規(guī)定值時， 關(guān)閉電流，又比如溫度感應(yīng)元件為熱電偶，熱電阻或熱敏電阻，探測到溫度信號送到驅(qū)動電源中，調(diào)節(jié)驅(qū)動電流。定位片上還可以設(shè)置有或鑲嵌有其它保護(hù)元件(比如防靜電元件)。
權(quán)利要求1.一種用于照明的LED光模組，包括有多顆LED晶片(1)、熱擴(kuò)散板(3)、外層絕緣體 G)、高壓絕緣片(2)以及導(dǎo)熱芯(5)，導(dǎo)熱芯(5)向外傳熱的接觸傳熱面采用了圓錐形結(jié)構(gòu)或錐形螺柱結(jié)構(gòu)，其特征在于熱擴(kuò)散板C3)采用了銅質(zhì)或鋁質(zhì)材料、或銅鋁復(fù)合材料；LED 晶片(1)設(shè)置在熱擴(kuò)散板C3)的A面；熱擴(kuò)散板的面積是其上的LED晶片面積之和的五倍以上，熱擴(kuò)散板的厚度大于0.4mm;高壓絕緣片(2)設(shè)置在熱擴(kuò)散板(3)的B面與導(dǎo)熱芯(5) 的吸熱面之間，高壓絕緣片(2)采用了燒結(jié)成瓷的陶瓷片，該陶瓷片的厚度不小于0. 15mm； 外層絕緣體⑷圍著熱擴(kuò)散板⑶邊緣側(cè)壁，并與高壓絕緣片⑵相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED光模組，其特征在于高壓絕緣片( 邊緣處的絕緣強(qiáng)化提高結(jié)構(gòu)采用了，導(dǎo)熱芯(5)的吸熱面凸起結(jié)構(gòu)，該凸起邊緣小于高壓絕緣片O)的邊緣。
3.一種用于照明的LED芯片，包括有多顆LED晶片(1)、熱擴(kuò)散板(3)、外層絕緣體(4) 以及高壓絕緣片O)，其特征在于熱擴(kuò)散板C3)采用了銅質(zhì)或鋁質(zhì)材料、或銅鋁復(fù)合材料； LED晶片(1)設(shè)置在熱擴(kuò)散板(3)的A面；熱擴(kuò)散板的面積是其上的LED晶片面積之和的五倍以上，熱擴(kuò)散板的厚度大于0.4mm;高壓絕緣片( 設(shè)置在熱擴(kuò)散板(3)的B面，高壓絕緣片⑵采用了燒結(jié)成瓷的陶瓷片，該陶瓷片的厚度不小于0. 15mm;外層絕緣體(4)圍著熱擴(kuò)散板C3)邊緣側(cè)壁，并與高壓絕緣片( 相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED芯片，其特征在于高壓絕緣片(2)所采用的陶瓷片是氧化鋁陶瓷片。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED芯片，其特征在于高壓絕緣片( 邊緣處的絕緣強(qiáng)化提高結(jié)構(gòu)采用了，高壓絕緣片O)的邊緣大于熱擴(kuò)散板(3)的邊緣結(jié)構(gòu)、或熱擴(kuò)散板(3)的B面邊緣采用了倒角結(jié)構(gòu)、或熱擴(kuò)散板⑶的B面采用了凸起結(jié)構(gòu)，該凸起的邊緣小于高壓絕緣片⑵的邊緣。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED芯片，其特征在于熱擴(kuò)散板(3)的A面設(shè)置有采用了氣相沉積法生成的陶瓷絕緣膜或陽極氧化法直接從熱擴(kuò)散板表面的金屬鋁生長出的氧化鋁膜，該氧化鋁膜厚度不大于50 μ m。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED芯片，其特征在于采用了定位片(8)，定位片(8)上開有晶片嵌口，LED晶片(1)鑲嵌在晶片嵌口中，并一起貼附在熱擴(kuò)散板的A面，LED晶片(1) 與熱擴(kuò)散板C3)的A面之間的連接采用了焊接或粘接連接；定位片(8)采用了絕緣片制成， 定位片(8)上設(shè)置有電路和引線焊盤，引線焊盤和LED晶片上的電極焊盤之間的導(dǎo)通連接采用了導(dǎo)線焊接連接、焊料焊接連接、導(dǎo)電膠粘結(jié)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的LED芯片，其特征在于定位片(8)上設(shè)置有斷路保護(hù)元件， 斷路保護(hù)元件設(shè)置在定位片的表面上，或采用了鑲嵌結(jié)構(gòu)鑲嵌在定位片中。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的LED芯片，其特征在于定位片(8)上設(shè)置有或鑲嵌有溫度感應(yīng)元件。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種照明用LED光模組和LED芯片。LED晶片(1)設(shè)置在熱擴(kuò)散板(3)上，熱擴(kuò)散板(3)采用銅或鋁、或銅鋁復(fù)合材料，厚度大于0.4mm，面積是其上LED晶片面積之和的五倍以上，其目的和作用是降低熱流密度。承擔(dān)高壓絕緣的高壓絕緣片(2)，采用燒結(jié)成瓷的陶瓷片，厚度大于0.15mm，設(shè)置在熱擴(kuò)散板(3)的另一面，與外層絕緣體(4)一起將熱擴(kuò)散板隔離絕緣。這樣的設(shè)計(jì)就可顯著降低內(nèi)導(dǎo)熱熱阻，提高電的絕緣強(qiáng)度，封裝成本有效降低。本實(shí)用新型的LED燈芯中的導(dǎo)熱芯(5)采用圓錐形或錐形螺柱結(jié)構(gòu)，解決了LED燈芯與散熱片(燈具)之間的接觸傳熱問題。
文檔編號F21Y101/02GK202017909SQ20102069921
公開日2011年10月26日 申請日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者秦彪 申請人:秦彪