專利名稱：集成封裝大功率led照明燈的制作方法
技術領域：
本實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：
LED照明已成為照明發展趨勢，與傳統照明白熾燈、鈉燈、節能燈比有如下優點 節能、長壽命、環保安全、健康光源、電壓波動大使用方便等。目前，常用的LED照明系統均 是采用市售的獨立封裝成單粒的小燈珠光點，一個個串并聯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，相當于白熾燈20瓦，對室內照明而言基本滿足要 求；但對室外大功率路燈照明，一般傳統鈉燈是250W-400W，對應上述LED路燈光源需要 20-40W,需要的小燈珠光點太多(少則50個，多則200個以上)。因此，對應上述LED大 功率照明燈，存在以下缺點1)由于光點太多太刺眼，有眩光產生，易產生視覺疲勞。2)發 光點太多，難免有各點發光不均勻的現象、更由于各點的光衰嚴重的不同步、各點的發光強 弱嚴重不均，所以照在地面上易產生星星點點而形成了眩光和光污染；3)在多點的各個發 光點之間，只能采取簡單的串并聯連接串聯的光點電壓分配不是能滿足每一個點的需要； 并聯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，一年后就發現至少 有20%的路燈中部分點已熄滅，照度衰減嚴重；4)多光點中每個發光點是獨立封裝的，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對人體有化學輻 射。

發明內容本實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 發光二極管LED照明燈，產生眩光和光污染、壽命短、光衰嚴重、光線不自然、化學輻射大及 功率受限等問題。其技術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，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內有光源芯片5、襯底2和外圍的環氧樹脂膠、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由一塊以上發光芯片4按所需功率進行串聯或/和并聯而成；⑤發光芯片4 內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白光LED晶片1，并有導電膠 狀物銀膠3將若干晶片粘結固定為整體的塊狀體；單個白光LED晶片的功率為0. 01-3瓦。本實用新型有益效果是1)本實用新型LED照明燈與傳統光源照明燈比優點如下①節能；能耗為白熾燈 的1/10、高壓鈉燈的1/6、節能燈的1/4。②長壽命達10萬小時。③可在頻繁啟動和關斷 下工作，電壓波動范圍大。④環保、安全無幅射，不用考慮散熱，無溫室效應。⑤固態封裝；
3不易碎，不怕振，運輸安裝方便，適合高風砂區使用。2)根據本實用新型集成封裝大功率LED照明燈(也可稱為單點式或3點以內的大 功率LED照明燈)與現有多光點LED照明燈樣品試驗比較結果，得到①本實用新型單點式 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發光均勻，沒有眩光和光污染，對預 防視覺疲勞有積極作用。③衰減緩慢，三年之內衰減不超過5%。④因本實用新型結構決 定所需用的環氧樹脂膠、散射劑、熒光粉等化學材料總量為現有多光點光源用量的1/10以 下，因此光線無化學輻射，更有利于眼和身體的健康。3)本實用新型大功率LED照明光源解 決了現有多點LED光源不能用于功率相對較大的戶外照明的問題，隨研發的深入，功率可 達120瓦以上，使LED半導體照明成為真正的大功率綠色照明。

圖1本實用新型光源芯片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本實用新型芯片封裝效果圖；圖5本實施例照明路燈產品原理結構示意圖。
具體實施方式
實施例見圖1-圖5，本實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，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接手動控制開關、變壓整流電路將交流220V整流為 直流DC24V ；再經恒流驅動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外設燈桿和支撐件15。在燈殼13內按使用需要調整光源位置。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表面形狀相配合的形狀或貼于燈罩內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內有光源芯片5、襯底2和外圍的環氧樹脂膠、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由六塊發光芯片4按所需功率90瓦進行兩塊串聯和三塊并聯而成。⑤ 見圖1，發光芯片4內有有機材料制作的襯底2上放置有一定間距的六個單個白光LED晶 片1，并有導電膠狀物銀膠3將六個晶片粘結固定為整體塊狀體。單個白光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，選擇六個屬半導體元件的單個白光LED晶片1，按一定間距放于有機材 料制作的襯底2上，用導電膠狀物銀膠3將六個單個白光LED晶片粘結固定成為發光芯片
44 ；單個白光LED晶片1的功率為0. 01-3瓦(可在世界上專門制作半導體-LED晶片的公司 購買)。2)見圖1 (舉例)，將六塊發光芯片4進行串聯(串兩塊)和并聯(并三塊)，達到所 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用環氧樹脂膠6、散射劑和 熒光粉7的混合體進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。 環氧樹脂膠6可由固態環氧樹脂加工而成。環氧樹脂膠、散射劑和熒光粉總量小于現有相 同功率獨立封裝單粒小燈珠制成的多點光源用量的1/10 ；散射劑和熒光粉封裝均勻用量 小于環氧樹脂膠用量的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，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內固定，便制成集成封裝大功率LED照明燈。
權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，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)內有光源芯片(5)、襯底(2)和外圍的環氧樹脂膠、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)由一塊以上發光芯片(4)按所需功率進行串聯或/和并聯而成；⑤發光芯片(4)內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白光LED晶片(1)，并有導電膠狀物銀膠(3)將若干晶片粘結固定為整體的塊狀體；單個白光LED晶片的功率為0.01 3瓦。
2.按權利要求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)的形狀與燈罩內表面形 狀相配合或貼于燈罩內表面融合為一體。
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整體封裝芯片內有光源芯片、襯底和外圍的環氧樹脂膠、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光芯片按所需功率串并而成；⑤發光芯片內有非金屬襯底上放若干單個白光LED晶片，并有導電膠狀物銀膠將晶片粘結固定為整體。本實用新型與現有先封裝后集成的LED多光點光源比，光線明顯柔和，接近自然光；發光均勻、無眩光、無光污染、無輻射；防視覺疲勞；衰減緩慢，三年內衰減小于5％。與傳統白熾燈、鈉燈、節能燈比節能、長壽命、環保、安全、固態封裝、運輸方便等，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 優先權日2010年1月18日
發明者李遠清 申請人:趙翼