一种大功率LED震荡封装结构转让专利

申请号 : CN200910182203.6

文献号 : CN101604688B

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : 王海军

申请人 : 王海军

摘要 :

本发明涉及一种大功率LED震荡封装结构,包括基板、震荡晶片组、LED芯片、支架和透镜,震荡晶片组包括至少一个震荡晶片,震荡晶片固定在基板上表面上,与基板上表面之间留有震荡空间,LED芯片固定在震荡晶片中部的上表面或下表面上,基板上设有震荡晶片电极和LED芯片电极,震荡晶片电极与震荡晶片连接导通,LED芯片电极与LED芯片连接导通,所述支架压住震荡晶片的两端并与基板固定连接,所述透镜固定安装在支架上。本发明结构简单合理,发光效率高,散热性能好,适用范围广泛,使用寿命长。

权利要求 :

1.一种大功率LED震荡封装结构,其特征在于:包括基板(1)、震荡晶片组、LED芯片(3)、支架(2)和透镜(4),震荡晶片组包括至少一个震荡晶片(5),震荡晶片(5)固定在基板(1)上表面上,与基板(1)上表面之间留有震荡空间(9),LED芯片(3)固定在震荡晶片(5)中部的上表面或下表面上,基板(1)上设有震荡晶片电极(6)和LED芯片电极(7),震荡晶片电极(6)与震荡晶片(5)连接导通,LED芯片电极(7)与LED芯片(3)连接导通,所述支架(2)压住震荡晶片(5)的两端并与基板(1)固定连接,所述透镜(4)固定安装在支架(2)上。

2.根据权利要求1所述的大功率LED的封装结构,其特征还在于:所述基板(1)上设有两组电极线路,分别为与震荡晶片(5)连接导通的震荡晶片电极(6)和与LED芯片(3)连接导通的LED芯片电极(7),该两组电极线路高出基板(1)平面,形成可容纳震荡晶片(5)向下震荡动作的震荡空间(9)。

3.根据权利要求1所述的大功率LED的封装结构,其特征还在于:所述基板(1)上表面上位于支架(2)下方的部位凹设有凹陷,形成可容纳震荡晶片(5)向下震荡动作的震荡空间(9)。

4.根据权利要求1所述的大功率LED的封装结构,其特征还在于:所述震荡晶片(5)与震荡晶片电极(6)之间、LED芯片(3)与LED芯片电极(7)之间通过焊接的金属线连接导通。

5.根据权利要求1所述的大功率LED的封装结构,其特征还在于:所述震荡晶片(5)表面布设有电气线路,震荡晶片(5)和LED芯片(3)通过该电气线路分别与震荡晶片电极(6)和LED芯片电极(7)连接导通。

6.根据权利要求1所述的大功率LED的封装结构,其特征还在于:所述震荡晶片(5)与基板(1)之间的震荡空间(9)内装有导热银浆。

7.根据权利要求1所述的大功率LED的封装结构,其特征还在于:所述震荡晶片组包括两个或两个以上震荡晶片(5),震荡晶片(5)固定在基板(1)上表面上并相交固定,LED芯片(3)固定在该震荡晶片组相交点的上表面或下表面上。

8.根据权利要求1所述的大功率LED的封装结构,其特征还在于:所述震荡晶片组包括两个或两个以上震荡晶片(5),震荡晶片(5)固定在基板(1)上表面上并相互平行,LED芯片(3)固定在该震荡晶片组的上表面或下表面上。

9.根据权利要求1所述的大功率LED的封装结构,其特征还在于:所述支架(2)下表面压住震荡晶片(5)的两端,支架(2)下部的孔径小于上部的孔径,支架(2)内壁由下向上弧形过渡,形成从基板向透镜方向扩散放大的腔体(8),腔体(8)内有硅胶。

10.根据权利要求1所述的大功率LED的封装结构,其特征还在于:所述震荡晶片(5)采用水晶晶体或陶瓷材料制作。

说明书 :

一种大功率LED震荡封装结构

技术领域

[0001] 本发明属于光电照明技术领域,具体是涉及一种大功率LED震荡封装结构。

背景技术

[0002] 目前,随着LED材料外延和芯片工艺的发展,LED显示了良好的应用前景,特别是大功率LED,其应用领域不断拓展,已被广泛应用在景观照明、矿灯、路灯、应急灯等领域。
[0003] LED是一种特殊的二极管,其核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的芯片,这些半导体材料预先通过注入或掺杂等工艺产生P/N结结构,在某些半导体材料的P/N结中,LED中的电流可以轻易地从P极流向N极,两种不同的载流子即空穴和电子在不同的电极电压作用下从电极流向P/N结,当空穴和电子相遇而产生复合,电子会跌落到较低的能阶,同时以光子的方式释放出能量,而给P/N结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。
[0004] 发光效率是LED的主要技术指标,研究表明,LED芯片的高速运动会使空穴增加了表面的有效面积,使光子阱释放更多的光子,提高LED的发光效率。 而晶体或陶瓷具有压电震荡并产生位移的特性,通过将大功率LED发光芯片与震荡晶片组合应用,能提取芯片更多的光子,提高大功率LED的发光效能。另外,散热性能也是LED的一个重要的技术指标,在上述能量转换的很大一部分能量是以热能的形式释放,长时间使用将导致LED芯片的结温过高,衰减速度加快,使用寿命缩短;而且温度升高还会影响LED的驱动效率,损害设备内部的其他元件寿命。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于合理利用晶体或陶瓷的压电震荡并产生位移和LED芯片的高速运动使光子阱释放更多光子的特性,提供一种将大功率LED发光芯片与震荡晶片组合应用,发光效率高,散热性能好适用范围广泛且使用寿命长的大功率LED震荡封装结构。
[0006] 本发明的目的通过以下的技术方案实现:所述大功率LED震荡封装结构包括基板、震荡晶片组、LED芯片、支架和透镜,震荡晶片组包括至少一个震荡晶片,震荡晶片固定在基板上表面上,与基板上表面之间留有震荡空间,LED芯片固定在震荡晶片中部的上表面或下表面上,基板上设有震荡晶片电极和LED芯片电极,震荡晶片电极与震荡晶片连接导通,LED芯片电极与LED芯片连接导通,所述支架压住震荡晶片的两端并与基板固定连接,所述透镜固定安装在支架上。
[0007] 作为本发明的进一步改进,所述基板上印刷有两组电极线路,分别为与震荡晶片连接导通的震荡晶片电极和与LED芯片连接导通的LED芯片电极,该两组电极线路高出基板平面,形成可容纳震荡晶片向下震荡动作的震荡空间。
[0008] 作为本发明的进一步改进,所述基板上表面上位于支架下方的部位凹设有凹陷,形成可容纳震荡晶片向下震荡动作的震荡空间。
[0009] 作为本发明的进一步改进,所述震荡晶片与震荡晶片电极之间、LED芯片与LED芯片电极之间通过焊接的金属线连接导通。
[0010] 作为本发明的进一步改进,所述震荡晶片表面布设有电气线路,震荡晶片和LED芯片通过该电气线路分别与震荡晶片电极和LED芯片电极连接导通。
[0011] 作为本发明的进一步改进,所述震荡晶片与基板之间的震荡空间内装有导热银浆。
[0012] 作为本发明的进一步改进,所述震荡晶片组包括两个或两个以上震荡晶片,震荡晶片固定在基板上表面上并相交固定,LED芯片固定在该震荡晶片组相交点的上表面或下表面上。
[0013] 作为本发明的进一步改进,所述震荡晶片组包括两个或两个以上震荡晶片,震荡晶片固定在基板上表面上并相互平行,LED芯片固定在该震荡晶片组的上表面或下表面上。
[0014] 作为本发明的进一步改进,所述支架下表面压住震荡晶片的两端,支架下部的孔径小于上部的孔径,支架内壁由下向上弧形过渡,形成从基板向透镜方向扩散放大的腔体,腔体内有硅胶,以固定震荡晶片,防止脱焊。
[0015] 作为本发明的进一步改进,所述震荡晶片采用水晶晶体或陶瓷材料制作。
[0016] 本发明与现有技术相比,结构简单合理,通过震荡晶片的震动,提取更多的光子,使电能转换为光能的转换率大大提升,提高了LED的发光效率且使热能相对地大幅下降;导热银浆进一步提高了装置的散热性能,保证LED能长时间安全稳定工作,适用范围及环境更广泛;震荡晶片的震荡能使LED芯片一直保持良好工作状态,减少光衰,提高使用寿命。

附图说明

[0017] 图1为本发明实施例一的结构俯视图。
[0018] 图2为本发明实施例一的侧剖结构示意图。
[0019] 图3为本发明实施例二的结构俯视图。
[0020] 图4为本发明实施例二的侧剖结构示意图。
[0021] 图5为本发明的多个震荡晶片相交设置的结构俯视图。

具体实施方式

[0022] 下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0023] 如图1~图5所示,本发明所述大功率LED震荡封装结构包括基板1、震荡晶片组、LED芯片3、支架2和透镜4,震荡晶片组包括至少一个震荡晶片5,震荡晶片5固定在基板1上表面上,与基板1上表面之间留有震荡空间9,LED芯片3焊接固定在震荡晶片5中部的上表面或下表面上,基板1上设有震荡晶片电极6和LED芯片电极7,震荡晶片电极6与震荡晶片5连接导通,LED芯片电极7与LED芯片3连接导通,所述支架2为环形结构,其压住震荡晶片5的两端并与基板1固定连接,所述透镜4固定安装在支架2上。
[0024] 所述震荡晶片5与震荡晶片电极6之间、LED芯片3与LED芯片电极7之间可通过焊接的金属线连接导通,但这种焊接方式在长期使用后,容易脱焊导致设备故障;为提高设备的稳定性,可以在所述震荡晶片5表面采用印刷或电镀方式布设电气线路,震荡晶片5和LED芯片3通过该电气线路分别与震荡晶片电极6和LED芯片电极7连接导通,有效克服了焊接存在的脱焊问题;另外为加速芯片的热传导,热沉等散热问题,可以在震荡晶片与基板间加入导热银胶。 在另外,所述支架2下部的孔径小于上部的孔径,支架2内壁由下向上弧形过渡,形成从基板1向透镜4方向扩散放大的腔体8,该腔体8内装有硅胶,以固定震荡晶片5,防止脱焊。
[0025] 实施例一:
[0026] 如图1、图2所示,基板1上表面印刷有两组类环形的铜极线路,分别为与震荡晶片5连接导通的震荡晶片电极6和与LED芯片3连接导通的LED芯片电极7,该两组电极线路高出基板1平面,形成可容纳震荡晶片5向下震荡动作的环形震荡空间9,震荡晶片5的两端通过导电胶粘结在震荡晶片电极6上,并通过支架2压紧,震荡晶片5与基板1之间的震荡空间9内装有导热银浆,以方便LED芯片3散热与热沉,支架2与基板1之间胶粘固定,LED芯片3焊接在震荡晶片5中部的上表面上并与LED芯片电极7连接导通,在LED芯片3上点上荧光粉胶,使兰光混光成为白光,支架2腔体9内封装有硅胶,以保护电气线路,透镜4压装固定在支架2上,完成封装而得到一个高频震荡的大功率LED。
[0027] 实施例二:
[0028] 本发明中的震荡晶片5还可以为两个或两个以上,如图3、图4所示,震荡晶片组由两个震荡晶片5组成,此两个震荡晶片5固定在基板1上表面上并相互平行,基板1上表面印刷有一组类环形的铜极线路,两个震荡晶片5的两端通过导电胶粘结在该铜极线路上,并通过支架2压紧,支架2下方的基板1表面上通过模压或研磨方式凹设有弧形的凹陷,形成可容纳震荡晶片5向下震荡动作的震荡空间9,该震荡空间9内装有导热银浆,以方便LED芯片3散热与热沉,支架2与基板1之间胶粘固定,LED芯片3采用倒装形式固定,焊接在该两个震荡晶片5的下表面上,震荡晶片5表面布设电气线路,LED芯片3通过该电气线路连接导通所述铜极线路的正负极,在LED芯片3上点上荧光粉胶,使兰光混光成为白光,支架2腔体9内封装有硅胶,以保护电气线路,透镜4压装固定在支架2上,完成封装而得到一个高频震荡的大功率LED。
[0029] 实施例三
[0030] 本发明中的震荡晶片5为两个或两个以上时,震荡晶片5还可以相交设置,如图5所示,震荡晶片组由两个震荡晶片5组成,此两个震荡晶片5固定在基板1上表面上并相交固定,LED芯片3焊接固定在该两个震荡晶片5相交点的上表面上,其余结构与实施例二相同。
[0031] 在本发明中,所述组成震荡晶片组的两个或两个以上震荡晶片5的震荡频率可以相同或者不同,可根据要求组合以调节整个震荡晶片组的震荡频率。
[0032] 在本发明中,震荡晶片5可采用水晶晶体或陶瓷材料制作。