專利名稱：一種具有蝙蝠翼配光的大功率led封裝單燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種LED封裝單燈，具體的說涉及一種具有蝙蝠翼配光的大功率 LED封裝單燈，屬于LED光照明領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近幾年，LED技術(shù)得到了很快的發(fā)展，隨著LED芯片發(fā)光效率增長，成本大幅下降， LED光源被廣泛應(yīng)用于照明領(lǐng)域，它具有節(jié)能、環(huán)保、長壽命等許多優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是節(jié)能降耗 的最佳途徑，被譽(yù)為21世紀(jì)綠色光源，有著廣闊的發(fā)展前景。LED路燈作為一種照明工具，除節(jié)能、環(huán)保之外，同時也要考慮照明環(huán)境的安全和 舒適性，這就要求科學(xué)合理的光學(xué)設(shè)計，使燈具達(dá)到既高效，節(jié)能，又有良好的照明質(zhì)量，滿 足建立優(yōu)質(zhì)、高效、經(jīng)濟(jì)、舒適、安全、有益的環(huán)境，即真正的“綠色照明”目標(biāo)。目前，功率型LED封裝的主要考慮因素是提高出光率，增強(qiáng)散熱效果，從而提高芯 片的使用壽命。功率型LED單燈在照明領(lǐng)域主要用于LED路燈和LED隧道燈，根據(jù)國家對 道路照明的要求和規(guī)范，即在一定的道路范圍內(nèi)，做到光強(qiáng)均勻分布，無暗斑或陰影，LED路 燈必須具有一定的配光能力，最好實現(xiàn)蝙蝠翼配光。目前，LED路燈實現(xiàn)蝙蝠翼配光，主要 有兩種方法一、將LED單燈放置在不同傾角的配光板上；二、在每個LED單燈上加裝透鏡 來進(jìn)行配光，也就是通常所說的加二次透鏡來配光。LED路燈的光學(xué)要求，使得LED的一次 光學(xué)設(shè)計和路燈的二次光學(xué)設(shè)計必須匹配，達(dá)到最佳路面光斑和最佳發(fā)光效率；應(yīng)用于投 射照明系統(tǒng)(如LED路燈)時，光源需要有高效、準(zhǔn)直的遠(yuǎn)場分布。對于LED系統(tǒng)而言，若 采用二次光學(xué)元件，即通過附加準(zhǔn)直透鏡與LED光源相結(jié)合實現(xiàn)準(zhǔn)直光場分布，不僅增加 系統(tǒng)體積，同時二次透鏡與LED之間不可避免會存在空氣隙，從而帶來額外的反射損耗。在LED使用過程中，輻射復(fù)合產(chǎn)生的光子在向外發(fā)射時產(chǎn)生的損失，主要包括三 個方面芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷以及材料的吸收；光子在出射界面由于折射率差引起的反射損 失；以及由于入射角大于全反射臨界角而引起的全反射損失。因此，很多光線無法從芯片中 出射到外部。通過在芯片表面涂覆一層折射率相對較高的透明膠層(灌封膠)，由于該膠層 處于芯片和空氣之間，從而有效減少了光子在界面的損失，提高了取光效率。因此，通過改變LED封裝工藝，將一次光學(xué)設(shè)計和路燈的二次光學(xué)設(shè)計合二為一 來實現(xiàn)蝙蝠翼配光的單燈，是目前最好的解決方法。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的問題是針對以上缺陷，提供一種光強(qiáng)分布均勻且出光率高的 具有蝙蝠翼配光的大功率LED封裝單燈。為了解決上述問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案一種具有蝙蝠翼配光的大功率LED封裝單燈，包括金屬焊盤，在金屬焊盤上設(shè)有 柱形基座，柱形基座上粘結(jié)有LED芯片，在柱形基座的外部設(shè)有雙峰型的球狀硅膠透鏡。以下是本實用新型對上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)
3[0011]所述兩個硅膠透鏡為一體結(jié)構(gòu)。制作時，通過模具灌封硅膠一次成型，形成具有雙峰型球狀硅膠透鏡的單燈，由于 在封裝過程中，解決了配光問題，簡化了工藝，降低了成本。進(jìn)一步改進(jìn)所述每個單峰硅膠透鏡為半球形結(jié)構(gòu)。由于使用了一次透鏡單燈取代二次透鏡，燈具的出光效率提高了 5-10個百分點(diǎn)， 消除了使用二次透鏡帶來的光損失；用一次透鏡取代二次透鏡還消除了二次透鏡引起的黃 斑現(xiàn)象。進(jìn)一步改進(jìn)所述LED芯片位于柱形基座上與硅膠透鏡的中心對應(yīng)的位置。本實用新型采用上述方案，具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本實用新型可以取代二次透鏡，能夠?qū)崿F(xiàn)蝙蝠翼配光，解決了配光問題，簡化了 工藝，降低了成本。2、由于使用了一次透鏡單燈取代二次透鏡，燈具的出光效率提高了 5-10個百分 點(diǎn)，消除了使用二次透鏡帶來的光損失；用一次透鏡取代二次透鏡還消除了二次透鏡引起 的黃斑現(xiàn)象；3、這種單燈可以使用回流焊工藝來進(jìn)行焊接，因而可以直接焊接到鋁基板上，形 成導(dǎo)熱良好的光源模組，同時實現(xiàn)大規(guī)模和大批量的生產(chǎn)要求。因為采用了回流焊工藝，導(dǎo) 熱良好，提高了燈具壽命。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明
附圖1為本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為附圖1的俯視圖；附圖3為本實用新型實施例中金屬焊盤及柱形基座的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖4為附圖3右視圖；附圖5為本實用新型實施例中LED單燈的配光曲線圖；附圖6為本實用新型實施例中LED單燈的配光曲線圖；附圖7為本實用新型實施例中LED單燈的配光曲線圖；附圖8為用普通LED制作的LED路燈的配光曲線圖；附圖9為本實用新型實施例中用雙峰硅膠透鏡制作的LED路燈的配光曲線圖。圖中1_硅膠透鏡，2-LED芯片；3_焊腳；4_金屬焊盤；5_柱形基座；6_焊極；7_絕 緣層；8-熒光粉層。
具體實施例實施例，如圖1、圖2所示，一種具有蝙蝠翼配光的大功率LED封裝單燈，包括金屬 焊盤4，金屬焊盤4上連接有焊腳3，在金屬焊盤4內(nèi)設(shè)有柱形基座5，柱形基座5上用導(dǎo)熱 銀漿粘結(jié)有LED芯片2，用金絲連接LED芯片2的電極到焊盤4，在LED芯片上覆蓋一層熒 光膠層，在柱形基座5的外部設(shè)有一體結(jié)構(gòu)的雙峰型的兩個硅膠透鏡1，所述每個硅膠透鏡1為半球形結(jié)構(gòu)，所述LED芯片2位于柱形基座5上與硅膠透鏡1的中心對應(yīng)的位置，如圖 3、圖4所示，金屬焊盤4上連接有焊腳3。制作硅膠透鏡時，將具有雙峰型結(jié)構(gòu)的灌封膠模具覆蓋在柱形基座5上，通過注 膠孔注入灌封膠，膠固化后，再取下灌膠模具，這樣具有雙峰硅膠透鏡的LED單燈就制作完 成了。通過LED光電綜合系統(tǒng)測試，得到雙峰硅膠透鏡LED單燈配光曲線如附圖5、附圖6 和附圖7，從圖中可看出，雙峰硅膠單燈封裝技術(shù)的單燈，每顆單燈都可以實現(xiàn)X軸方向出 光角度為160度，Y軸方向出光角度為60或90度。這樣用簡單排列的點(diǎn)陣模組，使用平面基板就可以實現(xiàn)LED路燈的蝙蝠翼配光曲 線見附圖9，對比用傳統(tǒng)的LED單燈其燈具的配光曲線如附圖8，結(jié)果顯示，用雙峰硅膠透鏡 制作的LED路燈具有出光率高，光強(qiáng)分布均勻的特點(diǎn)。
權(quán)利要求一種具有蝙蝠翼配光的大功率LED封裝單燈，包括金屬焊盤(4)，在金屬焊盤(4)上設(shè)有柱形基座(5)，柱形基座(5)上粘結(jié)有LED芯片(2)，LED芯片(2)上覆涂一層熒光粉層(8)，其特征在于在柱形基座(5)的外部設(shè)有雙峰型的兩個硅膠透鏡(1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有蝙蝠翼配光的大功率LED封裝單燈，其特征在于 所述兩個硅膠透鏡(1)為一體結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種具有蝙蝠翼配光的大功率LED封裝單燈，其特征在 于所述每個硅膠透鏡(1)為半球形結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種具有蝙蝠翼配光的大功率LED封裝單燈，其特征在于 所述LED芯片(2)位于柱形基座(5)上與硅膠透鏡(1)的中心對應(yīng)的位置。
專利摘要本實用新型公開了一種大功率LED封裝單燈，包括金屬焊盤，在金屬焊盤上設(shè)有柱形基座，柱形基座上粘結(jié)有LED芯片，在柱形基座的外部設(shè)有雙峰型的球狀硅膠透鏡，本實用新型可以取代二次透鏡，能夠?qū)崿F(xiàn)蝙蝠翼配光，解決了配光問題，簡化了工藝，降低了成本。
文檔編號F21V5/04GK201751679SQ20102023023
公開日2011年2月23日 申請日期2010年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月21日
發(fā)明者張彥偉, 朱文凱, 趙樂令, 馬季 申請人:中微光電子(濰坊)有限公司