LED封装模块制造技术

技术编号:3871983 阅读:215 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及照明用LED封装,LED封装模块包括基板,该基板具有固晶面和布线面,所述布线面具有线路部分,所述线路部分构成所述基板上的电路,所述线路部分设置于所述布线面的表层;所述线路部分具有层状结构,由内向外,所述线路部分包括导热绝缘胶层、导电镀层。本发明专利技术提供一种导电层与基板结合牢固的、工作可靠的LED封装模块,本发明专利技术还提供一种该LED封装模块的制备方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及照明用LED封装。
技术介绍
与传统照明装置相比,LED路灯不仅具有色度好、免维护、寿命 长的特点,更重要的是比传统路灯更节能。中国专利技术专利文献CN101101103A于2008年1月9日公开了一种 LED路灯,包括灯体和LED灯泡,灯体包括头段、中段、尾段,头段与 中段对接设置,中段的另一端与尾段对接设置;头段与中段之间设有密 封垫,头段通过紧固件与中段连接;尾段与中段之间设有密封垫,尾段 通过紧固件与中段连接;中段是一种型材,沿型材长度方向,不同位置 具有相同的横截面。中国专利技术专利文献CN101101102A于2008年1月9 日也公开了一种LED路灯,包括灯体和LED灯泡,灯体包括头段、中段、 尾段,头段与中段对接设置,中段的另一端与尾段对接设置,头段与中 段之间设有密封垫,头段通过紧固件与中段连接;尾段与中段之间设有 密封垫,尾段通过紧固件与中段连接;中段是一段型材,沿型材长度方 向,不同位置具有相同的横截面,型材具有基板,基板由二块呈"八" 字型设置的平板及连接二平板的连接板构成。中国专利技术专利文献 CN101101107A于2008年1月9日也公开了一种LED路灯,包括灯体和 LED灯泡,灯体具有正面和反面,灯体的正面具有一由侧板和底面界定 出的腔体,灯体的反面设有散热翅,灯体反面的一端还设有路灯杆连接 机构;腔体底具有一个平面,腔体内还设有一隔板,隔板靠近路灯杆连 接机构所在的一端,隔板将腔体界定为二部分,靠近路灯杆连接机构所 在一端的副腔体以及位于隔板另一侧的主腔体;隔板二端与腔体侧壁之5间设有令主腔体与副腔体互通的间隙。上述三种LED路灯代表了市面上 LED照明技术的主流,包括遂道灯、室内照明灯,其核心技术与上述专 利文献公开的内容十分近似。上述技术均通过一个具有印刷电路的铝基 板,在铝基板上设置多个单只LED灯泡,然后在铝基板的背部紧贴一散 热体,散热体的反面设置散热翅,上述技术还采用了二次光学透镜或反 光杯进行二次光学处理,以控制光斑。然而,上述现有技术仍有不足,制约了LED照明技术的推广应用。上述现有技术的不足之一是,上述技术采用的铝基板是市面上普通 的铝或铝合金材料,铝料的加工性能差,会增加照明装置的制造成本; 铝或铝合金的导热率虽然可以接受,但其热膨胀系数高达23*10—6/K左 右(0-100° C),与印刷电路材料、LED灯泡电极的热膨胀系数相差309() 以上,不符合热膨胀系数匹配原则,所以上LED述照明装置在实际使用 时,会发生印刷电路起层或断裂,并可以引发LED灯泡焊点脱落或LED 灯泡内之芯片焊接金线的断线,从而引发LED照明装置故障。上述现有技术的不足之二是,散热效果仍不十分理想,现有LED 照明装置,其散热方法均是正面发光,反面散热;现有的LED灯泡,其 LED芯片的出光面朝前,衬底面朝后,而衬底均采用蓝宝石等导热率低 的材质,主要热量从前面或侧面散出,这与LED照明装置反面散热形成 矛盾,其结果是大部分热量滞留于LED灯泡,不能及时散发掉,易引发 LED照明装置故障。上述现有技术的不足之三是,需要二次光学处理,这就增加了制造 难度,并且增加的材料也导致LED照明装置成本的增加以及LED照明装 置体积的增大。而且二次光学处理过程中,会导致光通量的损失,及阻 碍散热。上述现有技术的不足之四是,其采用的LED灯泡,LED芯片通过银胶设置,银的用量太少,导热性能不好;银的用量太大,成本高而且牢 固度不好;很难兼顾导热性和牢固度。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于克服上述现有技术的不足之一,而提供一种 基板材料与电路材料合热膨胀系数相匹配的LED封装模块。本专利技术的另一个目的在于克服上述现有技术的不足之二,而提供一 种正面散热效率高的LED封装模块。本专利技术的再一个目的在于克服上述现有技术的不足之三,而提供一 种无需二次光学处理的LED封装模块。本专利技术的再一个目的在于克服上述现有技术的不足之四,而提供一 种兼顾LED芯片与底层部件之间导热性和牢固度的LED封装模块。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现-一种LED封装模块,包括基板和LED芯片;其特征在于该基板为 AlSi合金材料,其中,Al的含量为30%-95%, Si的含量为5%-70%;所 述基板具有固晶面和布线面,所述固晶面与所述布线面平行设置,所述 固晶面之高度底于所述布线面,所述固晶面与所述布线面之间设有反射 过度面;所述固晶面、所述布线面、所述反射过度面表面均设置一层反 射膜,所述反射膜的膜系结构为Ni-Ag-Ni;所述Ni-Ag-Ni结构各层的 厚度分别为2nm-lOnm、 5nm-30nm、 2nm-10nm;所述布线面具有线路部 分,所述线路部分构成所述基板上的电路,所述线路部分设置于所述布 线面的表层,即所述反射膜的外侧;所述线路部分具有层状结构,由内 向外,所述线路部分包括导热绝缘胶层、导电镀层;所述LED芯片设置 于所述固晶面,所述固晶面与所述LED芯片之间还具有一热沉层,所述 热沉层的材料为AuSn合金,其中Au含量为4%-9%, Sn的含量为91%-96%,所述热沉层的厚度为0. 005mm-0. 02mm;该LED封装模块还包括扩散增 光层,所述扩散增光层填充于所述固晶面与所述反射过度面界定而成的 空间内,所述扩散增光层位于所述热沉层之上并将所述LED芯片包覆于 其中,所述扩散增光层之顶面高于所述LED芯片之顶面;所述扩散增光 层是透明硅胶与玻璃微珠的混合物;所述布线面还具有绝缘部分,所述 线路部分构成所述基板上的电路,所述线路部分与所述绝缘部分构成所 述布线面的表层;该LED封装模块还包括换能层,所述换能层设置于所 述布线面并覆盖于所述线路部分和绝缘部分之外;所述换能层是导热绝 缘胶与纳米Ti02和纳米Sn02的混合物。LED封装模块,其特征在于所述基板之SiAl合金中Al的含量为 85%, Si的含量为15% 。LED封装模块,其特征在于所述布线面设置于所述基板的顶面, 所述返射过度面有二个,二个反射过度面分别设置在所述固晶面的二 侧,所述固晶面与所述反射过度面组成一长条状的沟槽;所述沟槽开口 大底部小;所述二个反射过度面均为平面,对称地设置于所述固晶面的 二侧,所述二个反射过度面的夹角为75° -105° 。LED封装模块,其特征在于所述布线面设置于所述基板的顶面, 所述固晶面与所述反射过度面构成一底小口大的锥孔,所述固晶面是所 述锥孔的底面,所述反射过度面是所述锥孔的侧壁。LED封装模块,其特征在于所述Ni-Ag-Ni结构各层的厚度分别 为8nm、 15nm、 8nm;所述反射膜是通过真空溅射或真空蒸镀方式镀设 的,即先镀一层Ni,再镀一层Ag,最后再镀一层Ni。LED封装模块,其特征在于所述导热绝缘胶层的材料为环氧树脂 与a-Al2O3的混合物,或聚酰亚胺与a-Al203的混合物,所述导热绝缘胶层的厚度为0. 02mm-0. 06mm。LED封装模块,其特征在于所述导电镀层是0. 002mm-0.018mm厚 度的纳米电沉积Cu;所述导电镀层还包括一设置在所述纳米电沉积Cu 底部的真空镀底层,所述真空镀底层为5nm-lOmn的电沉积Ni。LED封装模块,其本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种LED封装模块,包括基板和LED芯片;    其特征在于:    该基板为AlSi合金材料,其中,Al的含量为30%-95%,Si的含量为5%-70%;    所述基板具有固晶面和布线面,所述固晶面与所述布线面平行设置,所述固晶面之高度底于所述布线面,所述固晶面与所述布线面之间设有反射过度面;    所述固晶面、所述布线面、所述反射过度面表面均设置一层反射膜,所述反射膜的膜系结构为Ni-Ag-Ni;所述Ni-Ag-Ni结构各层的厚度分别为2nm-10nm、5nm-30nm、2nm-10nm;    所述布线面具有线路部分,所述线路部分构成所述基板上的电路,所述线路部分设置于所述布线面的表层,即所述反射膜的外侧;所述线路部分具有层状结构,由内向外,所述线路部分包括导热绝缘胶层、导电镀层;    所述LED芯片设置于所述固晶面,所述固晶面与所述LED芯片之间还具有一热沉层,所述热沉层的材料为AuSn合金,其中Au含量为4%-9%,Sn的含量为91%-96%,所述热沉层的厚度为0.005mm-0.02mm;    该LED封装模块还包括扩散增光层,所述扩散增光层填充于所述固晶面与所述反射过度面界定而成的空间内,所述扩散增光层位于所述热沉层之上并将所述LED芯片包覆于其中,所述扩散增光层之顶面高于所述LED芯片之顶面;所述扩散增光层是透明硅胶与玻璃微珠的混合物;    所述布线面还具有绝缘部分,所述线路部分构成所述基板上的电路,所述线路部分与所述绝缘部分构成所述布线面的表层;该LED封装模块还包括换能层,所述换能层设置于所述布线面并覆盖于所述线路部分和绝缘部分之外;所述换能层是导热绝缘胶与纳米TiO↓[2]和纳米SnO↓[2]的混合物。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李金明
申请(专利权)人:东莞市万丰纳米材料有限公司
类型:发明
国别省市:44[中国|广东]

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