專利名稱：帶薄型復(fù)眼透鏡的集成led模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及帶薄型復(fù)眼透鏡的集成LED模塊，尤其涉及一種帶薄型復(fù)眼透鏡的集成LED模塊。
背景技術(shù)：
近年來(lái)節(jié)能環(huán)保，開(kāi)創(chuàng)低碳社會(huì)已經(jīng)成為世界各國(guó)的基本政策，LED光源作為新一代綠色照明光源，在節(jié)能、環(huán)保方面顯示出了傳統(tǒng)光源無(wú)可比擬的優(yōu)良特性。隨著LED的發(fā)光效率不斷的提高，LED的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，在節(jié)能方面顯示出了無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。LED 工作時(shí)的降溫對(duì)LED的出光效率和壽命至關(guān)重要，這就對(duì)LED的散熱性能提出了很高的要求。目前，一般LED集成模塊的封裝，是把單個(gè)或多個(gè)LED芯片固定在基板上，綁線，附上熒光膠，再在其上扣上自由曲面透鏡以配光。但是在封裝方上由于自由曲面透鏡是直接扣上去的，期間又會(huì)有一定的空氣層存在，使得其散熱并不能得到很好的解決，并且不能有效地防水以至于影響配光穩(wěn)定性與使用壽命。再者，由于透鏡本身比較厚，成本高，光在透鏡中的損耗大，配光單一，并且這樣的厚透鏡大大阻礙了 LED的散熱。所以這種封裝方式在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中有著一定的局限性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種帶薄型復(fù)眼透鏡的集成LED模塊。帶薄型復(fù)眼透鏡的集成LED模塊包括LED芯片、金線、正電極、負(fù)電極、基板、熒光膠、透明硅膠、薄型復(fù)眼透鏡、反射杯壓板、固定壓圈；反射杯壓板設(shè)置在基板上，并圍成空腔，多個(gè)LED芯片排成陣列固定在基板上，并且處在反射杯壓板圍成的空腔中，金線將LED 芯片相連并且連接到正電極和負(fù)電極上，LED芯片上覆有熒光膠，薄型復(fù)眼透鏡通過(guò)固定壓圈安裝在反射杯壓板或者基板上，透明硅膠充滿薄型復(fù)眼透鏡、反射杯壓板和熒光膠圍成的空間。所述的薄型復(fù)眼透鏡是一個(gè)由玻璃、光學(xué)樹(shù)脂、光學(xué)硅膠材料制作而成、由多個(gè)相似微型自由曲面透鏡組合成復(fù)眼結(jié)構(gòu)的平板型透鏡。所述的反射杯壓板是一種由金屬或塑料制成的中間帶有圓形或矩形孔，孔內(nèi)壁帶有一定傾角，壓板通過(guò)螺絲或者粘接劑固定在基板上。所述的固定壓圈是一種由金屬或塑料制成的片狀結(jié)構(gòu)，將薄型復(fù)眼透鏡通過(guò)螺絲或者螺紋結(jié)構(gòu)直接固定在反射杯壓板或者基板上。所述的基板是一種金屬或陶瓷制成的具有導(dǎo)熱功能的平板，平板上留有與散熱器相固定的螺絲孔。本發(fā)明提出了一種新的LED模塊。反射杯壓板與基板形成的矩形凹坑結(jié)構(gòu)可以更大程度上的起到散熱的效果；熒光膠、透明硅膠形成的真空內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以更大程度上的減少光的內(nèi)部折反射損失，并且有利于散熱及防水；薄型復(fù)眼透鏡其超薄的特性可以既減少光在透鏡內(nèi)部的瞬時(shí)、降低成本，又能在最大程度上不阻礙散熱的要求下達(dá)到理想的配光
3效果；螺絲或者螺紋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)可以大大方便整個(gè)模塊的拆裝，有利于標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。


圖1為帶薄型復(fù)眼透鏡的LED集成模塊的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明的基板與反射杯壓板的平面結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明的薄型復(fù)眼透鏡示意圖4為本發(fā)明的薄型復(fù)眼透鏡的配光曲線示意圖5為本發(fā)明的薄型復(fù)眼透鏡嵌入LED模塊中的示意圖中芯片1、金線2、正電極3-1、負(fù)電極3-2、基板4、熒光膠5、透明硅膠6、薄型復(fù)眼透鏡7、反射杯壓板8、固定壓圈9。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，帶薄型復(fù)眼透鏡的集成LED模塊包括LED芯片1、金線2、正電極3-1、 負(fù)電極3-2、基板4、熒光膠5、透明硅膠6、薄型復(fù)眼透鏡7、反射杯壓板8、固定壓圈9 ；反射杯壓板8設(shè)置在基板4上，并圍成空腔，多個(gè)LED芯片1排成陣列固定在基板4上，并且處在反射杯壓板8圍成的空腔中，金線2將LED芯片1相連并且連接到正電極3-1和負(fù)電極 3-2上，LED芯片1上覆有熒光膠5，薄型復(fù)眼透鏡7通過(guò)固定壓圈9安裝在反射杯壓板8或者基板4上，透明硅膠6充滿薄型復(fù)眼透鏡7、反射杯壓板8和熒光膠5圍成的空間。所述的薄型復(fù)眼透鏡7是一個(gè)由玻璃、光學(xué)樹(shù)脂、光學(xué)硅膠材料制作而成、由多個(gè)相似微型自由曲面透鏡組合成復(fù)眼結(jié)構(gòu)的平板型透鏡。所述的反射杯壓板8是一種由金屬或塑料制成的中間帶有圓形或矩形孔，孔內(nèi)壁帶有一定傾角，壓板通過(guò)螺絲或者粘接劑固定在基板4上。所述的固定壓圈9是一種由金屬或塑料制成的片狀結(jié)構(gòu)，將薄型復(fù)眼透鏡7通過(guò)螺絲或者螺紋結(jié)構(gòu)直接固定在反射杯壓板8或者基板4上。所述的基板4是一種金屬或陶瓷制成的具有導(dǎo)熱功能的平板，平板上留有與散熱器相固定的螺絲孔。如圖2所示，反射杯壓板8和基板4構(gòu)成一個(gè)內(nèi)部的矩形凹坑結(jié)構(gòu)。芯片1用銀膠固定于基板4上，每個(gè)芯片間距大約是芯片尺寸的3倍，金線2連接各個(gè)芯片的正負(fù)極， 并最終連接到位于基板4與反射杯壓板兩側(cè)8間兩側(cè)的正負(fù)極3-1、3-2上?；?與反射杯壓板8的四個(gè)角上都有螺絲或螺紋可用于與固定壓圈9 一起固定薄型復(fù)眼透鏡7。之所以LED芯片要這樣排列，是因?yàn)樵谖覀兊脑O(shè)計(jì)中為了最后達(dá)到矩形配光的效果，需要很多個(gè)芯片的配光效果最終都疊加起來(lái)，這樣就需對(duì)芯片的上下左右的間距進(jìn)行控制。根據(jù)芯片的出光發(fā)散角及芯片的表面積，3倍芯片尺寸的間距可以達(dá)到最佳效果。如圖3所示，薄型復(fù)眼透鏡7是一塊由玻璃、光學(xué)樹(shù)脂、光學(xué)硅膠材料制作而成、由多個(gè)相似微型自由曲面透鏡排列組合成復(fù)眼結(jié)構(gòu)的薄型平板型透鏡。每個(gè)自由曲面透鏡都類似于規(guī)則的花生形狀，能夠?qū)ED發(fā)出的光產(chǎn)生蝴蝶狀光場(chǎng)分布的配光效果，組合起來(lái)通過(guò)折衍射的作用能夠產(chǎn)生矩形配光。其中的關(guān)鍵就是薄型復(fù)眼透鏡7的每一個(gè)微型自由曲面要對(duì)應(yīng)下面的一個(gè)芯片，并且根據(jù)芯片出光角調(diào)整芯片與透鏡的距離，這樣每個(gè)微型自由曲面都可以單獨(dú)對(duì)其對(duì)應(yīng)的芯片配光而不會(huì)影響其他的芯片。在傳統(tǒng)LED模塊配光透
4鏡中一般采用整個(gè)自由曲面透鏡的方式，這種方式有很明顯的缺點(diǎn)，就是所采用的配光透鏡太厚，光在透鏡中的路程很長(zhǎng)，損耗大，而且笨重，成本大，不易散熱。相比之下，薄型復(fù)眼透鏡就解決了這些缺點(diǎn)。如圖4所示，薄型復(fù)眼透鏡7的矩形配光曲線呈向兩邊擴(kuò)散的形狀，光場(chǎng)強(qiáng)度較均勻，可用于大功率LED路燈等場(chǎng)合。每個(gè)小的自由曲面對(duì)一個(gè)芯片的配光效果在遠(yuǎn)處疊加在一起形成了我們所需要的矩形配光。如圖5所示，薄型復(fù)眼透鏡7嵌入到反射杯壓板8中間的方形凹槽中，上面蓋上固定壓圈9固定。我們所采用的是螺絲或螺紋結(jié)構(gòu)的固定方式，這種方式能夠使生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化， 在使用與維護(hù)中可以方便的進(jìn)行拆卸，當(dāng)某個(gè)零部件損壞的時(shí)候可以局部更換而不用因?yàn)檎w固定的結(jié)構(gòu)而整個(gè)更換，從而減少了開(kāi)支，降低了成本。
權(quán)利要求
1.一種帶薄型復(fù)眼透鏡的集成LED模塊，其特征在于包括LED芯片(1)、金線(2)、正電極(3-1)、負(fù)電極(3-2)、基板(4)、熒光膠(5)、透明硅膠(6)、薄型復(fù)眼透鏡(7)、反射杯壓板(8)、固定壓圈(9);反射杯壓板(8)設(shè)置在基板(4)上，并圍成空腔，多個(gè)LED芯片(1)排成陣列固定在基板(4)上，并且處在反射杯壓板(8)圍成的空腔中，金線(2)將LED芯片(1) 相連并且連接到正電極(3-1)和負(fù)電極(3-2)上，LED芯片(1)上覆有熒光膠(5)，薄型復(fù)眼透鏡(7 )通過(guò)固定壓圈(9 )安裝在反射杯壓板(8 )或者基板(4 )上，透明硅膠(6 )充滿薄型復(fù)眼透鏡(7)、反射杯壓板(8)和熒光膠(5)圍成的空間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶薄型復(fù)眼透鏡的集成LED模塊，其特征在于所述的薄型復(fù)眼透鏡(7)是一個(gè)由玻璃、光學(xué)樹(shù)脂、光學(xué)硅膠材料制作而成、由多個(gè)相似微型自由曲面透鏡組合成復(fù)眼結(jié)構(gòu)的平板型透鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶薄型復(fù)眼透鏡的集成LED模塊，其特征在于所述的反射杯壓板(8)是一種由金屬或塑料制成的中間帶有圓形或矩形孔，孔內(nèi)壁帶有一定傾角，壓板通過(guò)螺絲或者粘接劑固定在基板(4)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶薄型復(fù)眼透鏡的集成LED模塊，其特征在于所述的固定壓圈(9)是一種由金屬或塑料制成的片狀結(jié)構(gòu)，將薄型復(fù)眼透鏡(7)通過(guò)螺絲或者螺紋結(jié)構(gòu)直接固定在反射杯壓板(8)或者基板(4)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶薄型復(fù)眼透鏡的集成LED模塊，其特征在于所述的基板(4)是一種金屬或陶瓷制成的具有導(dǎo)熱功能的平板，平板上留有與散熱器相固定的螺絲孔。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種帶薄型復(fù)眼透鏡的集成LED模塊。它包括LED芯片、金線、正電極、負(fù)電極、基板、熒光膠、透明硅膠、薄型復(fù)眼透鏡、反射杯壓板、固定壓圈；反射杯壓板設(shè)置在基板上，并圍成空腔，多個(gè)LED芯片排成陣列固定在基板上，并且處在反射杯壓板圍成的空腔中，金線將LED芯片相連并且連接到正電極和負(fù)電極上，LED芯片上覆有熒光膠，薄型復(fù)眼透鏡通過(guò)固定壓圈安裝在反射杯壓板或者基板上，透明硅膠充滿薄型復(fù)眼透鏡、反射杯壓板和熒光膠圍成的空間。本發(fā)明利用復(fù)眼透鏡具有超薄特性，直接將復(fù)眼透鏡安裝在LED集成模塊上，具有安裝方便、有利于模塊散熱、光損耗小等特點(diǎn)，提高了LED光效，增加了可靠性和壽命。
文檔編號(hào)H01L33/64GK102222665SQ20111015870
公開(kāi)日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月14日
發(fā)明者張航, 符建, 谷穎杰, 陸哲 申請(qǐng)人:符建