CN203038968U - Led照明模块 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种LED照明模块。该LED照明模块包括：散热板；一个或相互隔离的多个LED封装单元，固定在散热板上，各LED封装单元包括相互电连接的LED芯片和驱动电路；电路板，固定在散热板上，与各LED封装单元电连接；分立器件，固定在电路板上并与电路板电连接。将LED芯片和驱动电路共同封装在LED封装单元中并固定在散热板上，不仅省去了成本较高的金属基印刷电路板、节约了成本而且能够通过散热板的散热作用实现较好的散热效果；同时将不能集成的发热量较低的分立器件固定在散热板上的普通的电路板上，不仅提高了LED照明模块的集成度、减小了其体积而且在成本较低的情况下能够实现较好的散热效果。

Description

LED照明模块

技术领域

本实用新型涉及LED照明领域，具体而言，涉及一种LED照明模块。 

背景技术

目前LED灯具或模块的组装，常采用如图1或图2所示结构。如图1所示的在金属基印刷电路板600’或热沉100’上布线，驱动电路216’和分立器件500’常放置在灯具外一额外的印刷电路板400’上，或如图2所示的LED芯片211’和驱动电路216’同时设置在金属基印刷电路板600’上，这样所需的金属基印刷电路板600’的面积大大增加，而且，为了保证驱动电路216’和LED芯片211’实现较好的散热效果，都需要进行专门的散热设计，造成整个LED照明模块的结构复杂，同时由于金属基印刷电路板600’的成本较高以及一般采用封装成本较高的灯珠封装LED芯片211’，引起整个LED照明模块的成本增高。 

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种LED照明模块，降低了LED照明模块的成本和体积。 

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种LED照明模块，LED照明模块包括：散热板；一个或相互隔离的多个LED封装单元，固定在散热板上，各LED封装单元包括LED芯片和驱动芯片的驱动电路；电路板，固定在散热板上，与各LED封装单元电连接；分立器件，固定在电路板上并与电路板电连接。 

进一步地，上述散热板具有镂空部，部分分立器件设置在电路板与镂空部对应的表面上并向镂空部延伸。 

进一步地，上述各LED封装单元的LED芯片为一个或呈阵列分布的多个芯片，各LED封装单元还包括：发光功能层，发光功能层包括：第一封装主体，LED芯片和驱动电路均封装在第一封装主体内；第一导电层，封装在第一封装主体内，LED芯片和驱动电路均与第一导电层电连接，且电路板与第一导电层电连接；光转换功能层，光转换功能层包括：一个或呈阵列分布的多个荧光粉层，荧光粉层固定在发光功能层的远离散热板的一侧，且与LED芯片对正设置；载体，固定在发光功能层的远离散热板的一侧且具有一个或呈阵列分布的多个容纳腔，荧光粉层设置在容纳腔内。 

进一步地，上述各LED封装单元还包括光学功能层，光学功能层包括透镜或散射层，透镜或散射层罩设在荧光粉层的远离发光功能层的表面上。 

进一步地，上述各LED封装单元还包括表面绝缘的导热基板，导热基板设置在LED封装单元的底部。 

进一步地，上述LED照明模块还包括导热胶层，将导热基板固定在散热板上。 

进一步地，上述电路板围绕LED封装单元设置，各分立器件分散布置在电路板上。 

进一步地，上述电路板上设置有多个夹具，夹具将LED封装单元夹紧固定在散热板上。 

进一步地，上述夹具具有导电功能并通过夹具将LED封装单元与电路板电连接。 

进一步地，电路板为具有空腔的环形电路板，LED封装单元的导热基板的高度小于空腔的高度，且导热基板设置在空腔中并与空腔的侧壁卡接。 

进一步地，上述散热板上具有凹槽，导热基板设置在凹槽中，电路板将导热基板卡固在凹槽中。 

进一步地，上述导热基板与第一导电层电连接，电路板与导热基板的接触面上设置有将LED封装单元与电路板电连接的焊盘。 

应用本实用新型的技术方案，将LED芯片和驱动电路共同封装在LED封装单元中并固定在散热板上，不仅省去了成本较高的金属基印刷电路板、节约了成本而且能够通过散热板的散热作用实现较好的散热效果；同时将不能集成的发热量较低的分立器件固定在散热板上的普通的电路板上，不仅提高了LED照明模块的集成度、减小了其体积而且在成本较低的情况下能够实现较好的散热效果。 

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中： 

图1示出了现有技术中一种LED照明模块的结构示意图； 

图2示出了现有技术中另一种LED照明模块的结构示意图； 

图3示出了根据本实用新型的一种优选的实施例的LED照明模块的结构示意图； 

图4示出了根据本实用新型的又一种优选的实施例的LED照明模块的结构示意图； 

图5示出了根据本实用新型的又一种优选的实施例的LED照明模块的结构示意图； 

图6示出了根据本实用新型的又一种优选的实施例的LED照明模块的结构示意图； 

图7示出了根据本实用新型的又一种优选的实施例的LED照明模块的结构示意图； 

图8示出了根据本实用新型的又一种优选的实施例的LED照明模块的结构示意图； 

图9示出了根据本实用新型的又一种优选的实施例中的LED封装单元的结构示意图； 

图10示出了根据本实用新型的又一种优选的实施例中的LED封装单元的结构示意图； 

图11示出了根据本实用新型的又一种优选的实施例中的LED封装单元的结构示意图； 

图12示出了根据本实用新型的又一种优选的实施例中的LED封装单元的结构示意图；以及 

图13示出了根据本实用新型的又一种优选的实施例中的LED封装单元的结构示意图。 

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。 

如图3至图8所示，在本申请的一种典型的实施例中，提供了一种LED照明模块，该LED照明模块包括散热板100、一个或相互隔离的多个LED封装单元200、电路板400和分立器件500；LED封装单元200固定在散热板100上，各LED封装单元200包括LED芯片211和驱动LED芯片211的驱动电路216；电路板400固定在散热板100上，与各LED封装单元200电连接；分立器件500固定在电路板400上并与电路板400电连接。 

具有上述结构的LED照明模块，将LED芯片211和驱动电路216共同封装在LED封装单元中并固定在散热板100上，不仅省去了成本较高的金属基印刷电路板、节约了成本而且能够通过散热板100的散热作用实现较好的散热；同时将不能集成的发热量较低的分立器件500固定在散热板100上的低成本的普通的电路板400上，不仅提高了LED照明模块的集成度、减小了其体积而且在成本较低的情况下能够实现较好的散热效果。电路板400、分立器件500以及LED封装单元200的LED芯片211和驱动电路216相互电连接，实现LED照明模块的照明功能，其中电连接可以采用LED照明领域常用的导线焊接、引线键合或直接用焊锡进行桥接的方式实现。 

在本申请的一种优选的实施例中，上述散热板100具有镂空部，部分分立器件500设置在电路板400与镂空部对应的表面上并向镂空部延伸。在该实施例中，分立器件500设置在散热板100的镂空部使LED照明模块更美观，而且分立器件500所发出的热量也可以通过散热板100散发出去，不会对散热造成不利影响。 

如图9和图10所示，在本申请的又一种优选的实施例中，上述各LED封装单元200的LED芯片211为一个或多个呈阵列分布的芯片，各LED封装单元200还包括发光功能层201和光转换功能层202，发光功能层201包括第一封装主体214和第一导电层212，LED芯片211和驱动电路216均封装在第一封装主体214内；第一导电层212封装在第一封装主体214内，LED芯片211和驱动电路216均与第一导电层212电连接，且电路板400与第一导电层212电连接；光转换功能层202包括一个或呈阵列分布的多个荧光粉层221和载体222，荧光粉层221固定在发光功能层201的远离散热板100的一侧，且与LED芯片211对正设置；载体222，固定在发光功能层201的远离散热板100的一侧且具有一个或呈阵列分布的多个容纳腔，荧光粉层221设置在容纳腔内。 

具有上述结构的LED封装单元200，由包括叠加的独立的发光功能层201与光转换功能 层202，避免了将LED芯片211与荧光粉层221先后封装时由于各自的封装条件不同而产生的不利影响，而且，荧光粉层221与LED芯片211设在各自的功能层中，形成了远程荧光粉结构，进而避免了由于荧光粉自发热与LED芯片211之间的相互影响，改善了LED封装单元200稳定性和可靠性。上述光转换功能的第一导电层212与电路板400之间的电连接可以采用导线焊接、引线键合或直接用焊锡进行桥接的方式实现。 

而且，将第一导电层212和LED芯片211一起封装在第一封装主体214内作为的发光功能层201发光器件，第一导电层212可以和电路板400相连；荧光粉层221设置在载体222的容纳腔内，一方面便于荧光粉层221的制作以及封装时与LED芯片211的对正，另一方面载体222对荧光粉层221起到一定的保护作用，避免其在运输、储藏等过程中受到污染，光转换功能层202不仅结构简单，完全能够满足LED封装单元200的需要。上述载体222主要是作为荧光粉层区221的承载物而设置，只要是适应于LED封装单元200的材料都可作为形成载体222的原料，而且出于出光效果的考虑，载体222的设置不能妨碍光线透过荧光粉层221，因此优选载体222为透明的载体或将载体222的容纳腔设置为连通载体222上表面和下表面的连通孔。 

制备上述LED封装单元200时，由于各功能层进行分开制作，一方面各功能层可以采用独立的流水线进行并行生产，相互之间不受影响，因而提高了LED封装单元200的制作效率；另一方面，制作完成的各功能层可以依照客户的需求进行组装，灵活性增加；此外，各功能层进行独立检测，保证合格后再组装，相对于传统结构的LED封装单元200的组装之后再检测的方式，提高了成品良率，减少了不必要的浪费。 

如图9所示，发光功能层201的部分第一导电层212的远离散热板100的表面裸露在第一封装主体214的外部，光转换功能层202具有与第一导电层212裸露的部分对应的通孔。 

在制作发光功能层201的第一封装主体214和光转换功能层202的载体222时，利用模塑法将与第一导电层212裸露的部分对应的区域空置，使部分第一导电层212裸露在第一封装主体214的外部，且光转换功能层202与第一导电层212裸露的部分对应的部分具有通孔，便于将LED封装单元200与电路板400进行电连接。 

在本申请又一种优选的实施例中，为了便于将上述的LED封装单元200与电路板400相连以满足更多的功能需求，如图10所示，发光功能层201还包括一个或多个第一导体213，任意一个第一导体213的一端设置在第一导电层212上，另一端延伸至第一封装主体214的远离散热板100的表面；光转换功能层202还包括与第一导体213对应的第二导体223，第二导体223由载体222的靠近发光功能层201的表面延伸至与该表面相对的表面，第一导体213和第二导体223电连接。由第一导体213和第二导体223设置引线或焊盘等将LED封装单元200与电路板400进行电连接。 

本申请的驱动电路216包括驱动电路元件、控制电路元件和/或通讯模块。其中，可用于本实用新型的驱动电路元件包括但不限于驱动芯片、电阻、电容和电感等分立元件；控制电路元件包括但不限于控制芯片、电阻、电容和电感等元件，各电路元件的之间的连接方式以能实现其功能为基础采用现有技术中的连接方式即可。 

如图11和图12所示，各LED封装单元200还包括光学功能层204，光学功能层204包括透镜241或散射层242，透镜241或散射层242罩设在荧光粉层221的远离发光功能层201的表面上。将光学功能层204设置为具有聚光功能或者散射功能的光学功能层，使得LED封装单元200的功能进一步多样化。 

本申请的LED封装单元200可以为不具有基板的柔性LED封装单元，可以将其固定在表面弯曲的散热板100上，为了进一步改善本申请的LED封装单元200的散热效果，如图13所示，各LED封装单元200还包括表面绝缘的导热基板205，导热基板205设置在LED封装单元200的底部。 

上述的导热基板205的上表面与位于LED封装单元200最下层的功能层的下表面贴合，将功能层产生的热量从底部扩散至散热板100，优化了整个LED封装单元200的散热效果。导热基板205的上表面与LED封装单元200的下表面大小一致或大于LED封装单元200的下表面，且上述导热基板205可以采用导热陶瓷片或表面覆盖有电绝缘层的硅材料，绝缘层的厚度较薄，一般为几微米到几十微米，以降低对导热性能的影响。 

具有上述结构的LED封装单元200的各功能层的制备方法如下： 

发光功能层1采用下述方法制备：A1、在第一基板上设置第一导电层212，并将第一导电层212图形化；A2、在第一基板上设置LED芯片211和驱动电路216，并将LED芯片211、驱动电路216分别与第一导电层212电连接；A3、将第一导电层212、驱动电路216和LED芯片211封装在第一封装主体214内，形成发光功能层201。 

光转换功能层202采用下述方法制备：B1、在第二基板上模塑出具有容纳腔的载体222；B2、在载体222的容纳腔内采用印刷等方法制作荧光粉层221。 

光学功能层204采用如下方法制备：在光学功能层基板上模塑出透镜层241或散射层242。 

上述各功能层之间的固定方法如下：将LED芯片211与荧光粉层221、透镜层241的突起部对正，然后利用LED封装常用的粘结胶进行粘结，再根据需要将粘结后的各功能层进行切割，得到多个如图10和/或如图11所示的LED封装单元。 

上述各功能层的封装主体可以采用LED封装用常用的高分子材料，而且在制作时所用到的基板在功能层制作完成后可以去除，使各功能层成为具有可挠性的柔性功能层，进而所得的LED封装单元为柔性封装单元，凭借其可挠性可以将本实用新型的LED封装单元200安装在平面或曲面的结构上。 

如果需要在发光功能层201、光转换功能层202和光学功能层204中设置导体时，以第一导体213的设置为例进行说明：在设置第一封装主体214之前在第一导电层212上设置第一导体213，且使第一导体213的高度等于欲形成的第一封装主体214的高度。光转换功能层202的第二导体223的设置采用如下方法：在设置载体222之前在第二基板上设置第二导体223，并使第二导体223的高度等于欲形成的载体222的高度。光学功能层204的光学功能层导体243的设置采用如下方法：在光学功能层基板上设置光学功能层导体243并使光学功能 层导体243的上表面裸露在透镜层241或散射层242的外部。所制作的第一导体213、第二导体223、光学功能层导体243之间采用焊接的方式使其电连接。 

上述方法中各导电层采用溅射法、蒸发法或电镀法进行制作，而且可以采用光刻结合湿法腐蚀、光刻结合干法腐蚀或压掩模对各导电层进行图形化处理。驱动电路216可以采用贴片胶粘结配合引线键合或倒装焊或印刷焊高粘结配合回流焊的方式固定在基板上。LED芯片211、驱动电路216与导电层的连接均可采用引线键合、倒装焊或回流焊等方式。 

上述方法均是采用现有的工艺技术分别制作各功能层，因此使得本实用新型的LED封装单元200的制作在原有的生产设备的基础上即可完成，不需要进行另外的技术和设备投资进一步节约了制作LED封装单元200的成本。 

如图3所示，上述LED照明模块还包括导热胶层300，将导热基板205固定在散热板100上。采用具有粘结功能的导热胶层300固定导热基板205，不仅实现了将LED封装单元200固定在散热板100上的目的，而且优化了LED封装单元200的散热效果。 

为了避免分立器件500过于集中造成散热效果不理想的问题出现，优选电路板400围绕LED封装单元200设置，各分立器件500分散布置在电路板400上。将电路板400围绕LED封装单元200设置增大了电路板400的二维面积，因此有利于各分立器件500的分散布置，优化了分立器件500的散热效果，而且便于在电路板400上布线。 

如图5所示，上述电路板400上设置有多个夹具401，夹具401将LED封装单元200夹紧固定在散热板100上。上述夹具401采用常规的可用于LED照明领域的夹具即可，而且，当采用夹具401固定LED封装单元200时，可以设置不具有粘结功能的导热胶层300或不设置导热胶层300。 

在利用夹具401固定LED封装单元200时，为了进一步简化整个LED照明模块的结构，优选夹具401具有导电功能并利用夹具401将LED封装单元200与电路板400电连接。将该夹具401的一端固定在电路板400的焊盘上，另一端与LED封装单元200的第一导电层212采用导线焊接、引线键合等方式进行电连接，从而实将LED封装单元200与电路板400进行电连接的目的。 

如图6和图7所示，电路板400为具有空腔的环形电路板，LED封装单元200的导热基板205的高度小于空腔的高度，且导热基板205设置在空腔中并与空腔的侧壁卡接。利用电路板400的空腔的侧壁与导热基板205卡接，从而可以将LED封装单元200固定在散热板100上。当采用上述卡接的方式固定LED封装单元200时，可以设置不具有粘结功能的导热胶层300或不设置导热胶层300。 

如图7所示，上述散热板100上具有凹槽，导热基板205设置在凹槽中，电路板400将导热基板205卡固在凹槽中。在上述结构中，将导热基板205设置在凹槽中并采用电路板400将导热基板205卡固在凹槽中，采用简单的结构即实现了固定LED封装单元200的目的，又不会阻碍LED芯片211的出光。 

由于电路板400和导热基板205直接接触，因此优选导热基板205与第一导电层212电连接，电路板400与导热基板205的接触面上设置有将LED封装单元200与电路板400电连接的焊盘。导热基板205与第一导电层212可以采用导线或引线键合的方式进行电连接，然后将电路板400与导热基板205的接触面上设置焊盘，利用焊盘将电路板400与第一导电层212进行电连接，从而实现LED封装单元200与电路板400的电连接。 

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (12)

1.一种LED照明模块，其特征在于，所述LED照明模块包括： 

散热板（100）； 

一个或相互隔离的多个LED封装单元（200），固定在所述散热板（100）上，各所述LED封装单元（200）包括LED芯片（211）和驱动所述LED芯片（211）的驱动电路（216）； 

电路板（400），固定在所述散热板（100）上，与各所述LED封装单元（200）电连接； 

分立器件（500），固定在所述电路板（400）上并与所述电路板（400）电连接。 

2.根据权利要求1所述的LED照明模块，其特征在于，所述散热板（100）具有镂空部，部分所述分立器件（500）设置在所述电路板（400）与所述镂空部对应的表面上并向所述镂空部延伸。 

3.根据权利要求1所述的LED照明模块，其特征在于，各所述LED封装单元（200）的LED芯片（211）为一个或呈阵列分布的多个芯片，各所述LED封装单元（200）还包括： 

发光功能层（201），所述发光功能层（201）包括： 

第一封装主体（214），所述LED芯片（211）和所述驱动电路（216）均封装在所述第一封装主体（214）内； 

第一导电层（212），封装在第一封装主体（214）内，所述LED芯片（211）和所述驱动电路（216）均与所述第一导电层（212）电连接，且所述电路板（400）与所述第一导电层（212）电连接； 

光转换功能层（202），所述光转换功能层（202）包括： 

一个或呈阵列分布的多个荧光粉层（221），所述荧光粉层（221）固定在所述发光功能层（201）的远离所述散热板（100）的一侧，且与所述LED芯片（211）对正设置； 

载体（222），固定在所述发光功能层（201）的远离所述散热板（100）的一侧且具有一个或呈阵列分布的多个容纳腔，所述荧光粉层（221）设置在所述容纳腔内。 

4.根据权利要求3所述的LED照明模块，其特征在于，各所述LED封装单元（200）还包括光学功能层（204），所述光学功能层（204）包括透镜（241）或散射层（242），所述透镜（241）或所述散射层（242）罩设在所述荧光粉层（221）的远离所述发光功能层（201）的表面上。 

5.根据权利要求3所述的LED照明模块，其特征在于，各所述LED封装单元（200）还包括表面绝缘的导热基板（205），所述导热基板（205）设置在所述LED封装单元（200）的底部。 

6.根据权利要求5所述的LED照明模块，其特征在于，所述LED照明模块还包括导热胶层（300），将所述导热基板（205）固定在所述散热板（100）上。 

7.根据权利要求5所述的LED照明模块，其特征在于，所述电路板（400）围绕所述LED封装单元（200）设置，各所述分立器件（500）分散布置在所述电路板（400）上。 

8.根据权利要求7所述的LED照明模块，其特征在于，所述电路板（400）上设置有多个夹具（401），所述夹具（401）将所述LED封装单元（200）夹紧固定在所述散热板（100）上。 

9.根据权利要求8所述的LED照明模块，其特征在于，所述夹具（401）具有导电功能并利用所述夹具（401）将所述LED封装单元（200）与所述电路板（400）电连接。 

10.根据权利要求7所述的LED照明模块，其特征在于，所述电路板（400）为具有空腔的环形电路板，所述LED封装单元（200）的导热基板（205）的高度小于所述空腔的高度，且所述导热基板（205）设置在所述空腔中并与所述空腔的侧壁卡接。 

11.根据权利要求7所述的LED照明模块，其特征在于，所述散热板（100）上具有凹槽，所述导热基板（205）设置在所述凹槽中，所述电路板（400）将所述导热基板（205）卡固在所述凹槽中。 

12.根据权利要求10或11所述的LED照明模块，其特征在于，所述导热基板（205）与所述第一导电层（212）电连接，所述电路板（400）与所述导热基板（205）的接触面上设置有将所述LED封装单元（200）与所述电路板（400）电连接的焊盘。 

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