自帶溫度反饋高集成度覆晶cob光源及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源的制造方法，包括以下幾個(gè)步驟：一，機(jī)將芯片固定于陶瓷基板的發(fā)光面區(qū)域上，再將芯片以金錫共晶焊方式共晶于陶瓷基板上形成混聯(lián)電路；二，將完成共晶后的陶瓷基板的發(fā)光面區(qū)域的周邊圍上圍壩膠；三，在圍壩膠14形成的擋墻內(nèi)的陶瓷基板的發(fā)光面區(qū)域內(nèi)均勻的涂覆熒光膠體；四，將陶瓷基板、熱敏電阻及接插件通過回流焊的方式焊接在預(yù)先設(shè)計(jì)好電路的高導(dǎo)熱金屬基板上；五，在發(fā)光面區(qū)域邊緣外的高導(dǎo)熱金屬基板基板上涂覆導(dǎo)熱耐溫粘接膠；六，將高透光低反率玻璃貼于陶瓷基板的發(fā)光面區(qū)域的正上方。本發(fā)明設(shè)置了熱敏電阻，可對(duì)光源工作狀態(tài)準(zhǔn)確采樣，并進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)，防止光源超溫工作。
【專利說明】自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源及其制造方法
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及照明設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種COB光源及其制造方法。
[0003]【背景技術(shù)】
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中的COB光源，采用的基板材質(zhì)大多是紅銅或鋁材，在基板上用絕緣PPA注塑，分別用銅片引出正負(fù)極，且形成一個(gè)固晶區(qū)，固晶區(qū)規(guī)格是20*20MM，在固晶區(qū)和引腳處電鍍銀；外框PPA注塑成形，為保證PPA與銅基板結(jié)合，銅板需打孔背面設(shè)置拉釘，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的氣密性較差，安裝光源時(shí)使用的散熱膏部分成份易滲透至硅膠內(nèi)導(dǎo)致光源故障；
此結(jié)構(gòu)電極引線與固晶區(qū)高度差較大，晶片焊線時(shí)線弧較長(zhǎng)，在硅膠內(nèi)承受應(yīng)力較大，易出現(xiàn)金線拉斷死燈問題；
光源的散熱性能較差，出于散熱方面的考慮，無法在小發(fā)光面積內(nèi)，實(shí)現(xiàn)大功率密度輸出，導(dǎo)致成品應(yīng)用聚光不良或光強(qiáng)度不夠；而且，光源內(nèi)不設(shè)溫度取樣原件，工作時(shí)無法進(jìn)行溫度反饋，容易導(dǎo)致光源超溫工作，或者引發(fā)故障。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)上述技術(shù)中存在的不足之處，本發(fā)明提供一種具有溫度反饋功能、散熱性好、不易死燈的COB光源及其制造方法。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源的制造方法，包括以下幾個(gè)步驟:
步驟一，在陶瓷基板上劃分出發(fā)光面區(qū)域，利用自動(dòng)固晶機(jī)將芯片固定于陶瓷基板的發(fā)光面區(qū)域上，再用共晶機(jī)將芯片以金錫共晶焊方式共晶于陶瓷基板上形成混聯(lián)電路；步驟二，將完成共晶后的陶瓷基板的發(fā)光面區(qū)域的周邊圍上圍壩膠；
步驟三，在圍壩膠形成的擋墻內(nèi)的陶瓷基板的發(fā)光面區(qū)域內(nèi)均勻的涂覆熒光膠體；步驟四，將陶瓷基板、熱敏電阻及接插件通過回流焊的方式全部一次性焊接在預(yù)先設(shè)計(jì)好電路的高導(dǎo)熱金屬基板上；
步驟五，在發(fā)光面區(qū)域邊緣外的高導(dǎo)熱金屬基板基板上涂覆導(dǎo)熱耐溫粘接膠；
步驟六，將高透光低反率玻璃貼于陶瓷基板的發(fā)光面區(qū)域的正上方。
[0008]其中，所述由芯片構(gòu)成的混聯(lián)電路為七串七并的矩陣結(jié)構(gòu)。
[0009]其中，在所述步驟二中涉及的熒光膠體是由硅膠和熒光粉以1:1.5的比例充分混合制造而成的。
[0010]其中，在所述步驟一中，陶瓷基板上的發(fā)光面區(qū)域的面積為85.75平方毫米；在所述步驟六中涉及的高透光低反率玻璃，形狀為正方形，其面積為207.36平方毫米。
[0011]其中，其特征在于，所述高導(dǎo)熱金屬基板為銅基板；所述陶瓷基板具體為氮化鋁陶瓷基板。
[0012]本發(fā)明還提供一種自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源，包括陶瓷基板、倒裝芯片、圍壩膠、熒光粉膠層、高導(dǎo)熱金屬基板、粘結(jié)膠層和高透光低反率玻璃；所述倒裝芯片固定在陶瓷基板的發(fā)光面區(qū)域上，所述圍壩膠固定在倒裝芯片四周，所述熒光粉膠層涂覆于倒裝芯片的上表面，所述粘結(jié)膠層固定在陶瓷基板上的圍壩膠的四周，所述高透光低反率玻璃粘貼在粘結(jié)膠層上；
所述高導(dǎo)熱金屬基板上設(shè)有陶瓷基板固定位和電路，所述陶瓷基板粘貼固定在陶瓷基板固定位內(nèi)，所述電路與高導(dǎo)熱金屬基板電連接。
[0013]其中，該自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源還包括2PIN插頭、2PIN插座、熱敏電阻和跳線；所述2PIN插頭和2PIN插座分別與高導(dǎo)熱金屬基板的電路電連接；所述2PIN插座與高導(dǎo)熱金屬基板之間電連接熱敏電阻；所述陶瓷基板的通過跳線與高導(dǎo)熱金屬基板的電路電連接。
[0014]其中，所述倒裝芯片為七串七并的矩陣結(jié)構(gòu)。
[0015]其中，所述高透光低反率玻璃的面積為207.36平方毫米，所述陶瓷基板上的發(fā)光面區(qū)域的面積為85.75平方毫米。
[0016]其中，所述高導(dǎo)熱金屬基板為銅基板；所述陶瓷基板具體為氮化鋁陶瓷基板。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源的制造方法，取得了以下有益效果:設(shè)有熱敏電阻，可對(duì)光源工作狀態(tài)準(zhǔn)確采樣，并進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)，防止光源因長(zhǎng)時(shí)間超溫工作導(dǎo)致壽命減低的問題，也避免了高溫引發(fā)的故障；無需在高導(dǎo)熱金屬基板上打孔，無需在背面設(shè)置拉釘，因此結(jié)構(gòu)的氣密性好，熒光膠體不容易被其他膠體污染；采用倒裝共晶焊的生產(chǎn)工藝，不存在因斷線原因而造成的死燈故障；陶瓷基板采用回流焊接至高導(dǎo)熱金屬基板上，散熱效果更好，同時(shí)可解決陶瓷基板易碎的問題；高透光低反率玻璃可有效保護(hù)發(fā)光區(qū)域內(nèi)的熒光體與芯片結(jié)構(gòu)，使光源的工作更加穩(wěn)定。
[0018]【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源的制造方法的流程圖；
圖2為本發(fā)明的自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源的結(jié)構(gòu)圖；
圖3為本發(fā)明的高導(dǎo)熱金屬基板的結(jié)構(gòu)圖；
圖4為本發(fā)明的陶瓷基板的結(jié)構(gòu)圖；
圖5為本發(fā)明的倒裝芯片的結(jié)構(gòu)圖；
圖6為本發(fā)明的圍壩膠的結(jié)構(gòu)圖；
圖7為本發(fā)明的熒光粉膠層的結(jié)構(gòu)圖；
圖8為本發(fā)明的粘結(jié)膠層的結(jié)構(gòu)圖；
圖9為本發(fā)明的高透光低反率玻璃的結(jié)構(gòu)圖；
圖10為本發(fā)明的自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源的電路圖。
[0020]主要元件符號(hào)說明如下:
11、高導(dǎo)熱金屬基板12、陶瓷基板
13、芯片14、圍壩膠
15、熒光粉膠層16、粘結(jié)膠層
17、高透光低反率玻璃 18、熱敏電阻 19、2PIN 插頭20、2PIN 插座
21、跳線 【具體實(shí)施方式】
[0021 ] 為了更清楚地表述本發(fā)明，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地描述。
[0022]請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明提供的自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源的制造方法，包括以下幾個(gè)步驟:
步驟一，在陶瓷基板12上劃分出發(fā)光面區(qū)域，利用自動(dòng)固晶機(jī)將芯片13固定于陶瓷基板12的發(fā)光面區(qū)域上，再用共晶機(jī)將芯片13以金錫共晶焊方式共晶于陶瓷基板12上形成混聯(lián)電路；
步驟二，將完成共晶后的陶瓷基板12的發(fā)光面區(qū)域的周邊圍上圍壩膠14 ；
步驟三，在圍壩膠14形成的擋墻內(nèi)的陶瓷基板12的發(fā)光面區(qū)域內(nèi)均勻的涂覆熒光膠
體；
步驟四，將陶瓷基板12、熱敏電阻18及接插件通過回流焊的方式全部一次性焊接在預(yù)先設(shè)計(jì)好電路的高導(dǎo)熱金屬基板11上；
步驟五，在發(fā)光面區(qū)域邊緣外的高導(dǎo)熱金屬基板11基板上涂覆導(dǎo)熱耐溫粘接膠； 步驟六，將高透光低反率玻璃17貼于陶瓷基板12的發(fā)光面區(qū)域的正上方。
[0023]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源的制造方法，無需在高導(dǎo)熱金屬基板11上打孔，無需在背面設(shè)置拉釘，因此結(jié)構(gòu)的氣密性好，熒光膠體不容易被其他膠體污染；采用倒裝共晶焊的生產(chǎn)工藝，不存在因斷線原因而造成的死燈故障；陶瓷基板12采用回流焊接至高導(dǎo)熱金屬基板11上，散熱效果更好，同時(shí)可解決陶瓷基板12易碎的問題；設(shè)有熱敏電阻18，可對(duì)光源工作狀態(tài)準(zhǔn)確采樣，并進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)，防止光源因長(zhǎng)時(shí)間超溫工作導(dǎo)致壽命減低的問題，也避免了高溫引發(fā)的故障；高透光低反率玻璃17可有效保護(hù)發(fā)光區(qū)域內(nèi)的熒光體與芯片13結(jié)構(gòu)，使光源的工作更加穩(wěn)定。
[0024]在本實(shí)施例中，由芯片13構(gòu)成的混聯(lián)電路為七串七并的矩陣結(jié)構(gòu)。將芯片13以此排列方式布置，可以功率密度較大，即在小面積內(nèi)實(shí)現(xiàn)大功率輸出，光源的聚光良好且光強(qiáng)度夠大。
[0025]在本實(shí)施例中，陶瓷基板12上的發(fā)光面區(qū)域的面積為85.75平方毫米；在步驟六中涉及的高透光低反率玻璃17，形狀為正方形，其面積為207.36平方毫米。上述形狀和大小的陶瓷基板12以及高透光低反率玻璃17，能很好的完成各自功能，達(dá)到良好的照明效果。但這僅是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，本發(fā)明的陶瓷基板12以及高透光低反率玻璃17的形狀和大小并不僅限于此，也可為其他合理形狀。
[0026]在本實(shí)施例中，在步驟二中涉及的熒光膠體是由硅膠和熒光粉以1:1.5的比例充分混合制造而成的。實(shí)驗(yàn)證明:將硅膠和熒光粉以1:1.5的比例充分混合后，其透光性和散熱性最好，屬于熒光膠體的最佳配比。但這僅是本發(fā)明的最佳實(shí)施例，本發(fā)明的熒光膠體的構(gòu)成并不僅限于此，實(shí)際上硅膠和熒光粉的比例可以在1:1和1:2之間即可。
[0027]在本實(shí)施例中，高導(dǎo)熱金屬基板11為銅基板；陶瓷基板12為氮化鋁陶瓷基板12。氮化鋁陶瓷基板12和銅基板不僅散熱性好，且成本較低；此外銅基板的力學(xué)性能有效，能解決陶瓷基板12易碎的問題。當(dāng)然，這僅是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，本發(fā)明的高導(dǎo)熱金屬基板11和陶瓷基板12的類型并不僅限于此。
[0028]請(qǐng)參閱圖2，本發(fā)明還提供一種自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源，包括熱敏電阻18、陶瓷基板12 (具體結(jié)構(gòu)參閱圖4)、倒裝芯片13 (具體結(jié)構(gòu)參閱圖5)、圍壩膠14 (具體結(jié)構(gòu)參閱圖6)、熒光粉膠層15 (具體結(jié)構(gòu)參閱圖7)、高導(dǎo)熱金屬基板11 (具體結(jié)構(gòu)參閱圖3)、粘結(jié)膠層16 (具體結(jié)構(gòu)參閱圖8)和高透光低反率玻璃17 (具體結(jié)構(gòu)參閱圖9)；
倒裝芯片13固定在陶瓷基板12的發(fā)光面區(qū)域上，圍壩膠14固定在倒裝芯片13四周，熒光粉膠層15涂覆于倒裝芯片13的上表面，粘結(jié)膠層16固定在陶瓷基板12上的圍壩膠14的四周，高透光低反率玻璃17粘貼在粘結(jié)膠層16上；高導(dǎo)熱金屬基板11上設(shè)有陶瓷基板固定位和電路，陶瓷基板12粘貼固定在陶瓷基板固定位內(nèi)，電路與高導(dǎo)熱金屬基板11電連接；熱敏電阻18固定在高導(dǎo)熱金屬基板11上，熱敏電阻18與電路電連接。
[0029]參閱圖10，自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源的具體工作原理如下:
正常點(diǎn)亮工作時(shí)，芯片13產(chǎn)生的熱量，由陶瓷基板12傳導(dǎo)至高導(dǎo)熱金屬基板11之上，高導(dǎo)熱金屬基板11均溫后傳導(dǎo)致散熱器，同時(shí)熱敏電阻18將均溫基板上的溫度采樣反饋至超溫保護(hù)電路對(duì)工作狀態(tài)的溫度實(shí)時(shí)監(jiān)控；當(dāng)燈具之外散熱器散熱不良導(dǎo)致光源溫度超正常工作溫度，熱敏電阻18取樣并反饋至驅(qū)動(dòng)電路，降低驅(qū)動(dòng)輸出電流。當(dāng)燈具之外散熱器散熱不良導(dǎo)致光源溫度超接近LED最高結(jié)溫時(shí)，熱敏電阻18取樣并反饋至驅(qū)動(dòng)電路，關(guān)閉驅(qū)動(dòng)電路輸出，以保護(hù)LED光源。
[0030]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源，無需在高導(dǎo)熱金屬基板11上打孔，無需在背面設(shè)置拉釘，因此結(jié)構(gòu)的氣密性好，熒光膠體不容易被其他膠體污染；采用倒裝共晶焊的生產(chǎn)工藝，不存在因斷線原因而造成的死燈故障；陶瓷基板12采用回流焊接至高導(dǎo)熱金屬基板11上，散熱效果更好，同時(shí)可解決陶瓷基板12易碎的問題；設(shè)有熱敏電阻18，可對(duì)光源工作狀態(tài)準(zhǔn)確采樣，并進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)，防止光源因長(zhǎng)時(shí)間超溫工作導(dǎo)致壽命減低的問題，也避免了高溫引發(fā)的故障；高透光低反率玻璃17可有效保護(hù)發(fā)光區(qū)域內(nèi)的熒光體與芯片13結(jié)構(gòu)，使光源的工作更加穩(wěn)定。
[0031]在本實(shí)施例中，自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源還包括2PIN插頭19、2PIN插座20和跳線21 ;2PIN插頭19和2PIN插座20分別與高導(dǎo)熱金屬基板11的電路電連接；2PIN插座20與高導(dǎo)熱金屬基板11之間電連接熱敏電阻18 ;陶瓷基板12的通過跳線21與高導(dǎo)熱金屬基板11的電路電連接。2PIN插頭19和2PIN插座20方便實(shí)現(xiàn)COB光源與外部電路的電連接。
[0032]在本實(shí)施例中，倒裝芯片13為七串七并的矩陣結(jié)構(gòu)。高透光低反率玻璃17的面積為207.36平方毫米，陶瓷基板12上的發(fā)光面區(qū)域的面積為85.75平方毫米。高導(dǎo)熱金屬基板11為銅基板；陶瓷基板12具體為氮化鋁陶瓷基板12。
[0033]本發(fā)明提供的自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源，其主要優(yōu)點(diǎn)在于:
一，無反向拉釘氣密性問題；
二，產(chǎn)品采用倒裝共晶焊的生產(chǎn)工藝，不存在因斷線原因而造成死燈；
三，陶瓷覆晶基板采用回流焊接至專用銅基板上，散熱效果更好，同時(shí)可解決陶瓷基板易碎等問題；
四，大電流接插件的引用，可有效避免光源外引線的虛焊；
五，溫度取樣元件的導(dǎo)入，可對(duì)光源工作狀態(tài)準(zhǔn)確采樣；
六，玻璃片可有效保護(hù)發(fā)光區(qū)域內(nèi)的熒光體與芯片結(jié)構(gòu)。
[0034]以上公開的僅為本發(fā)明的幾個(gè)具體實(shí)施例，但是本發(fā)明并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源的制造方法，其特征在于，包括以下幾個(gè)步驟: 步驟一，在陶瓷基板上劃分出發(fā)光面區(qū)域，利用自動(dòng)固晶機(jī)將芯片固定于陶瓷基板的發(fā)光面區(qū)域上，再用共晶機(jī)將芯片以金錫共晶焊方式共晶于陶瓷基板上形成混聯(lián)電路； 步驟二，將完成共晶后的陶瓷基板的發(fā)光面區(qū)域的周邊圍上圍壩膠； 步驟三，在圍壩膠形成的擋墻內(nèi)的陶瓷基板的發(fā)光面區(qū)域內(nèi)均勻的涂覆熒光膠體； 步驟四，將陶瓷基板、熱敏電阻及接插件通過回流焊的方式全部一次性焊接在預(yù)先設(shè)計(jì)好電路的高導(dǎo)熱金屬基板上； 步驟五，在發(fā)光面區(qū)域邊緣外的高導(dǎo)熱金屬基板基板上涂覆導(dǎo)熱耐溫粘接膠； 步驟六，將高透光低反率玻璃貼于陶瓷基板的發(fā)光面區(qū)域的正上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源的制造方法，其特征在于，所述由芯片構(gòu)成的混聯(lián)電路為七串七并的矩陣結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源的制造方法，其特征在于，在所述步驟二中涉及的熒光膠體是由硅膠和熒光粉以1:1.5的比例充分混合制造而成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源的制造方法，其特征在于，在所述步驟一中，陶瓷基板上的發(fā)光面區(qū)域的面積為85.75平方毫米；在所述步驟六中涉及的高透光低反率玻璃，形狀為正方形，其面積為207.36平方毫米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源的制造方法，其特征在于，所述高導(dǎo)熱金屬基板為銅基板；所述陶瓷基板具體為氮化鋁陶瓷基板。
6.一種自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源，其特征在于，包括熱敏電阻、陶瓷基板、倒裝芯片、圍壩膠、熒光粉膠層、高導(dǎo)熱金屬基板、粘結(jié)膠層和高透光低反率玻璃；所述倒裝芯片固定在陶瓷基板的發(fā)光面區(qū)域上，所述圍壩膠固定在倒裝芯片四周，所述熒光粉膠層涂覆于倒裝芯片的上表面，所述粘結(jié)膠層固定在陶瓷基板上的圍壩膠的四周，所述高透光低反率玻璃粘貼在粘結(jié)膠層上； 所述高導(dǎo)熱金屬基板上設(shè)有陶瓷基板固定位和電路，所述陶瓷基板粘貼固定在陶瓷基板固定位內(nèi)，所述電路與高導(dǎo)熱金屬基板電連接；所述熱敏電阻固定在高導(dǎo)熱金屬基板上，熱敏電阻與電路電連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源，其特征在于，該自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源還包括2PIN插頭、2PIN插座和跳線；所述2PIN插頭和2PIN插座分別與高導(dǎo)熱金屬基板的電路電連接；所述2PIN插座與高導(dǎo)熱金屬基板之間電連接熱敏電阻；所述陶瓷基板的通過跳線與高導(dǎo)熱金屬基板的電路電連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源，其特征在于，所述倒裝芯片為七串七并的矩陣結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源，其特征在于，所述高透光低反率玻璃的面積為207.36平方毫米，所述陶瓷基板上的發(fā)光面區(qū)域的面積為85.75平方毫米。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源，其特征在于，所述高導(dǎo)熱金屬基板為銅基板；所述陶瓷基板具體為氮化鋁陶瓷基板。
【文檔編號(hào)】H01L33/00GK104037272SQ201410115211
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月26日
【發(fā)明者】王志成 申請(qǐng)人:深圳市格天光電有限公司