用于led光源的多芯陣列集成結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于LED光源照明技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種多芯多芯陣列集成結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種亮度更高、散熱效果較好的用于LED光源的多芯陣列集成結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]道路照明是城市照明的重要組成部分，傳統(tǒng)的路燈常采用高壓鈉燈360度發(fā)光，光損失大的缺點(diǎn)造成了能源的巨大浪費(fèi)。當(dāng)前，全球的環(huán)境在日益惡化，各國都在發(fā)展清潔能源。而隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速增長，我國能源供需矛盾日漸突出，電力供應(yīng)開始存在著嚴(yán)重短缺的局面，節(jié)能是所急需解決的問題。
[0003]隨著LED技術(shù)的不斷提升，LED路燈以定向發(fā)光、功率消耗低、驅(qū)動特性好、響應(yīng)速度快、抗震能力高、使用壽命長、綠色環(huán)保等優(yōu)勢逐漸走入人們的視野、成為世界上最具有替代傳統(tǒng)光源優(yōu)勢的新一代節(jié)能光源，并逐步取代傳統(tǒng)照明設(shè)備，成為照明行業(yè)當(dāng)中的一支新生力量。作為一種高效節(jié)能的燈具，LED路燈已得到越來越廣泛的運(yùn)用，已逐步應(yīng)用于夜間照明、海上搜救、交通指揮等產(chǎn)品中，且對LED芯片的功率需求也越來越大。
[0004]半導(dǎo)體LED作為新型固體光源，其傳統(tǒng)封裝是以環(huán)氧樹脂包封引腳這樣的直插結(jié)構(gòu)，至上世紀(jì)80年代，開始應(yīng)用表面貼裝技術(shù)。但是這些封裝結(jié)構(gòu)均難以達(dá)到面密度高光通量的要求。而大功率LED光源，因熱量集中，傳導(dǎo)散熱成為技術(shù)瓶頸，生產(chǎn)成本居高不下，進(jìn)入民用家庭尚有很長的路要走。因而，如何提高LED光源的亮度、以及如何提高LED光源的散熱性能是本申請的發(fā)明人致力于研宄的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的發(fā)明目的在于:針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種亮度更高、散熱效果較好的用于LED光源的多芯陣列集成結(jié)構(gòu)。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種用于LED光源的多芯陣列集成結(jié)構(gòu)，包括基板，所述基板上設(shè)有印刷電路，所述基板為鋁金屬基板，所述印刷電路與基板之間設(shè)有隔熱層，所述印刷電路上端面向內(nèi)凹陷形成碗杯狀凹槽，所述碗杯狀凹槽內(nèi)焊接有若干LED芯片，所述LED芯片上由硅樹脂層包封；所述基板下方設(shè)有散熱結(jié)構(gòu)，所述散熱結(jié)構(gòu)包括散熱器，所述散熱器上端的中部設(shè)有凹槽，所述凹槽的底端設(shè)有空心體；所述散熱器的空心體內(nèi)設(shè)置有與該空心體形狀相適配的導(dǎo)熱柱，所述導(dǎo)熱柱置于空心體后有露出散熱器上端面的凸起，所述凸起套設(shè)于基板的通孔內(nèi)，且所述凸起的上端面與隔熱層的下端面貼合。
[0007]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述印刷電路、隔熱層與基板膠合成一體。
[0008]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述散熱器為石墨基材結(jié)構(gòu)，所述空心體為圓柱空心體，所述導(dǎo)熱柱為鋁基材結(jié)構(gòu)。
[0009]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述基板的頂面及底面上設(shè)有若干銅箔，所述基板的底面的銅箔上設(shè)有錫層，所述LED芯片分別與銅箔電熱連結(jié)；所述LED芯片的底面上設(shè)有與銅箔接觸的絕緣層，所述基板上與LED芯片接觸的銅箔位置處設(shè)有的散熱導(dǎo)孔，所述散熱導(dǎo)孔的內(nèi)圓柱面上也設(shè)有銅箔，且散熱導(dǎo)孔的內(nèi)圓柱面上的銅箔與基板頂面及底面的銅箔形成電熱連結(jié)。
[0010]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明中，以小芯片多組組合集成直接焊裝在鋁金屬基板上封裝而成的結(jié)構(gòu)模式，由于鋁金屬基板的材質(zhì)采用鋁質(zhì)材料，因此它可以獲得最低的熱阻，其面上的電路走線采用一個厚度相當(dāng)小的隔熱層進(jìn)行分隔，此隔熱層能夠避免鋁質(zhì)金屬基板短路，且又能使芯片在工作期間產(chǎn)生的熱量非常高效地通過鋁基板傳導(dǎo)出去，良好的傳導(dǎo)散熱使得高密度集成芯片封裝能夠?qū)崿F(xiàn)；發(fā)光面包封采用硅樹脂又能避免原來的環(huán)氧包封引起的老化變性和泛黃而導(dǎo)致影響透光率，本發(fā)明如同半導(dǎo)體電路較之與集成電路一樣，在結(jié)構(gòu)緊湊性和可靠性方面具有很大的提高，有利于組織生產(chǎn)，成本低，這種小功耗多芯片集成封裝結(jié)構(gòu)能夠應(yīng)用于千家萬戶，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能、環(huán)保照明；印刷電路上端面向內(nèi)凹陷形成碗杯狀凹槽，將LED芯片依需求集成于碗杯狀凹體圍成的閉合區(qū)域內(nèi)，這便使得在有限的發(fā)光區(qū)域內(nèi)能夠安裝更多的LED，功率更大，亮度更高；且基板上還設(shè)置有散熱結(jié)構(gòu)，該散熱結(jié)構(gòu)包括散熱器、散熱器上端的中部的凹槽、空心體和導(dǎo)熱柱，通過在散熱器的內(nèi)部設(shè)有空心體，并把與空心體形狀相匹配的導(dǎo)熱柱置于該空心體內(nèi)，導(dǎo)熱柱充分置于空心體后會有一露出散熱器上端表面的凸起，在使用時，把該凸起穿過基板與隔熱層的下端面貼合，這樣更有利于使LED散發(fā)的熱量通過導(dǎo)熱柱傳遞給散熱器，從而及時的把熱量散發(fā)出去，高熱得以快速散出，具有較佳的散熱效果，以延長LED的使用壽命。
[0011]2、本發(fā)明中，基板的頂面及底面上設(shè)有若干銅箔，基板上與LED芯片接觸的銅箔位置處設(shè)有的散熱導(dǎo)孔，因而可增加熱傳導(dǎo)速度及面積，使得高熱得以快速散出，具有較佳的散熱效果，且可使得LED燈的壽命延長，整體的光衰小，具有較佳亮度。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明中散熱結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明中散熱結(jié)構(gòu)的散熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明中散熱結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱柱的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為本發(fā)明中基板的立體分解示意圖；
圖6為本發(fā)明中基板的立體組合示意圖；
圖7為圖6的A—A尚]面不意圖；
其中，附圖標(biāo)記為:I一娃樹脂層、2 —LED芯片、3—印刷電路、4一隔熱層、5—基板、6—碗杯狀凹槽、7—散熱結(jié)構(gòu)、511—銅箔、512—散熱導(dǎo)孔、513—錫層、521—絕緣層、71—散熱器、72—凹槽、73—圓柱空心體、74—導(dǎo)熱柱、75—凸起。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明作詳細(xì)的說明。
[0014]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0015]實(shí)施例1
一種用于LED光源的多芯陣列集成結(jié)構(gòu)，其包括基板5，該基板5上設(shè)有印刷電路3，基板5為鋁金屬基板5，印刷電路3與基板5之間設(shè)有一很薄的隔熱層4，印刷電路3上端面向內(nèi)凹陷形成碗杯狀凹槽726，該碗杯狀凹槽726內(nèi)焊接有若干LED芯片2，且LED芯片2上由一硅樹脂層I包封。印刷電路3、隔熱層4與基板5膠合成一體以形成整體的散熱結(jié)構(gòu)7。LED芯片2的數(shù)量為2N個，其中，N為自然數(shù)，這樣可以方便LED芯片2進(jìn)行串、并聯(lián)，在特殊情況下，也可考慮LED芯片2的數(shù)量為奇數(shù)個。多芯片集成結(jié)構(gòu)亦可作為一個單元，若干個單元組成一光源陣列。印刷電路3上設(shè)置有15個單元，每一單元由四個LED芯片2構(gòu)成，在鋁金屬的基板5上按光源陣列設(shè)置，整塊印刷電路3上，整個陣列由60個LED芯片2組成，其散熱性能好，發(fā)光效率高。
[0016]本發(fā)明以小芯片多組組合集成直接焊裝在鋁金屬基板5上封裝，由于鋁金屬基板5的材質(zhì)采用鋁質(zhì)材料，因此它可以獲得最低的熱阻，其面上的電路走線采用一個厚度相當(dāng)小的隔熱層4進(jìn)行分隔，此隔熱層4能夠避免鋁質(zhì)金屬基板