自帶溫度反饋高集成度覆晶cob光源及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源的制造方法，包括以下幾個步驟：一，機將芯片固定于陶瓷基板的發(fā)光面區(qū)域上，再將芯片以金錫共晶焊方式共晶于陶瓷基板上形成混聯電路；二，將完成共晶后的陶瓷基板的發(fā)光面區(qū)域的周邊圍上圍壩膠；三，在圍壩膠14形成的擋墻內的陶瓷基板的發(fā)光面區(qū)域內均勻的涂覆熒光膠體；四，將陶瓷基板、熱敏電阻及接插件通過回流焊的方式焊接在預先設計好電路的高導熱金屬基板上；五，在發(fā)光面區(qū)域邊緣外的高導熱金屬基板基板上涂覆導熱耐溫粘接膠；六，將高透光低反率玻璃貼于陶瓷基板的發(fā)光面區(qū)域的正上方。本發(fā)明設置了熱敏電阻，可對光源工作狀態(tài)準確采樣，并進行反饋調節(jié)，防止光源超溫工作。
【專利說明】自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源及其制造方法
[0001]【技術領域】
[0002]本發(fā)明涉及照明設備領域，尤其涉及一種COB光源及其制造方法。
[0003]【背景技術】
[0004]現有技術中的COB光源，采用的基板材質大多是紅銅或鋁材，在基板上用絕緣PPA注塑，分別用銅片引出正負極，且形成一個固晶區(qū)，固晶區(qū)規(guī)格是20*20MM，在固晶區(qū)和引腳處電鍍銀；外框PPA注塑成形，為保證PPA與銅基板結合，銅板需打孔背面設置拉釘，導致結構的氣密性較差，安裝光源時使用的散熱膏部分成份易滲透至硅膠內導致光源故障；
此結構電極引線與固晶區(qū)高度差較大，晶片焊線時線弧較長，在硅膠內承受應力較大，易出現金線拉斷死燈問題；
光源的散熱性能較差，出于散熱方面的考慮，無法在小發(fā)光面積內，實現大功率密度輸出，導致成品應用聚光不良或光強度不夠；而且，光源內不設溫度取樣原件，工作時無法進行溫度反饋，容易導致光源超溫工作，或者引發(fā)故障。
[0005]
【發(fā)明內容】

[0006]針對上述技術中存在的不足之處，本發(fā)明提供一種具有溫度反饋功能、散熱性好、不易死燈的COB光源及其制造方法。
[0007]為實現上述目的，本發(fā)明提供一種自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源的制造方法，包括以下幾個步驟:
步驟一，在陶瓷基板上劃分出發(fā)光面區(qū)域，利用自動固晶機將芯片固定于陶瓷基板的發(fā)光面區(qū)域上，再用共晶機將芯片以金錫共晶焊方式共晶于陶瓷基板上形成混聯電路；步驟二，將完成共晶后的陶瓷基板的發(fā)光面區(qū)域的周邊圍上圍壩膠；
步驟三，在圍壩膠形成的擋墻內的陶瓷基板的發(fā)光面區(qū)域內均勻的涂覆熒光膠體；步驟四，將陶瓷基板、熱敏電阻及接插件通過回流焊的方式全部一次性焊接在預先設計好電路的高導熱金屬基板上；
步驟五，在發(fā)光面區(qū)域邊緣外的高導熱金屬基板基板上涂覆導熱耐溫粘接膠；
步驟六，將高透光低反率玻璃貼于陶瓷基板的發(fā)光面區(qū)域的正上方。
[0008]其中，所述由芯片構成的混聯電路為七串七并的矩陣結構。
[0009]其中，在所述步驟二中涉及的熒光膠體是由硅膠和熒光粉以1:1.5的比例充分混合制造而成的。
[0010]其中，在所述步驟一中，陶瓷基板上的發(fā)光面區(qū)域的面積為85.75平方毫米；在所述步驟六中涉及的高透光低反率玻璃，形狀為正方形，其面積為207.36平方毫米。
[0011]其中，其特征在于，所述高導熱金屬基板為銅基板；所述陶瓷基板具體為氮化鋁陶瓷基板。
[0012]本發(fā)明還提供一種自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源，包括陶瓷基板、倒裝芯片、圍壩膠、熒光粉膠層、高導熱金屬基板、粘結膠層和高透光低反率玻璃；所述倒裝芯片固定在陶瓷基板的發(fā)光面區(qū)域上，所述圍壩膠固定在倒裝芯片四周，所述熒光粉膠層涂覆于倒裝芯片的上表面，所述粘結膠層固定在陶瓷基板上的圍壩膠的四周，所述高透光低反率玻璃粘貼在粘結膠層上；
所述高導熱金屬基板上設有陶瓷基板固定位和電路，所述陶瓷基板粘貼固定在陶瓷基板固定位內，所述電路與高導熱金屬基板電連接。
[0013]其中，該自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源還包括2PIN插頭、2PIN插座、熱敏電阻和跳線；所述2PIN插頭和2PIN插座分別與高導熱金屬基板的電路電連接；所述2PIN插座與高導熱金屬基板之間電連接熱敏電阻；所述陶瓷基板的通過跳線與高導熱金屬基板的電路電連接。
[0014]其中，所述倒裝芯片為七串七并的矩陣結構。
[0015]其中，所述高透光低反率玻璃的面積為207.36平方毫米，所述陶瓷基板上的發(fā)光面區(qū)域的面積為85.75平方毫米。
[0016]其中，所述高導熱金屬基板為銅基板；所述陶瓷基板具體為氮化鋁陶瓷基板。
[0017]與現有技術相比，本發(fā)明提供的自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源的制造方法，取得了以下有益效果:設有熱敏電阻，可對光源工作狀態(tài)準確采樣，并進行反饋調節(jié)，防止光源因長時間超溫工作導致壽命減低的問題，也避免了高溫引發(fā)的故障；無需在高導熱金屬基板上打孔，無需在背面設置拉釘，因此結構的氣密性好，熒光膠體不容易被其他膠體污染；采用倒裝共晶焊的生產工藝，不存在因斷線原因而造成的死燈故障；陶瓷基板采用回流焊接至高導熱金屬基板上，散熱效果更好，同時可解決陶瓷基板易碎的問題；高透光低反率玻璃可有效保護發(fā)光區(qū)域內的熒光體與芯片結構，使光源的工作更加穩(wěn)定。
[0018]【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源的制造方法的流程圖；
圖2為本發(fā)明的自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源的結構圖；
圖3為本發(fā)明的高導熱金屬基板的結構圖；
圖4為本發(fā)明的陶瓷基板的結構圖；
圖5為本發(fā)明的倒裝芯片的結構圖；
圖6為本發(fā)明的圍壩膠的結構圖；
圖7為本發(fā)明的熒光粉膠層的結構圖；
圖8為本發(fā)明的粘結膠層的結構圖；
圖9為本發(fā)明的高透光低反率玻璃的結構圖；
圖10為本發(fā)明的自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源的電路圖。
[0020]主要元件符號說明如下:
11、高導熱金屬基板12、陶瓷基板
13、芯片14、圍壩膠
15、熒光粉膠層16、粘結膠層
17、高透光低反率玻璃 18、熱敏電阻 19、2PIN 插頭20、2PIN 插座
21、跳線 【具體實施方式】
[0021 ] 為了更清楚地表述本發(fā)明，下面結合附圖對本發(fā)明作進一步地描述。
[0022]請參閱圖1，本發(fā)明提供的自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源的制造方法，包括以下幾個步驟:
步驟一，在陶瓷基板12上劃分出發(fā)光面區(qū)域，利用自動固晶機將芯片13固定于陶瓷基板12的發(fā)光面區(qū)域上，再用共晶機將芯片13以金錫共晶焊方式共晶于陶瓷基板12上形成混聯電路；
步驟二，將完成共晶后的陶瓷基板12的發(fā)光面區(qū)域的周邊圍上圍壩膠14 ；
步驟三，在圍壩膠14形成的擋墻內的陶瓷基板12的發(fā)光面區(qū)域內均勻的涂覆熒光膠
體；
步驟四，將陶瓷基板12、熱敏電阻18及接插件通過回流焊的方式全部一次性焊接在預先設計好電路的高導熱金屬基板11上；
步驟五，在發(fā)光面區(qū)域邊緣外的高導熱金屬基板11基板上涂覆導熱耐溫粘接膠； 步驟六，將高透光低反率玻璃17貼于陶瓷基板12的發(fā)光面區(qū)域的正上方。
[0023]相較于現有技術，本發(fā)明提供的自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源的制造方法，無需在高導熱金屬基板11上打孔，無需在背面設置拉釘，因此結構的氣密性好，熒光膠體不容易被其他膠體污染；采用倒裝共晶焊的生產工藝，不存在因斷線原因而造成的死燈故障；陶瓷基板12采用回流焊接至高導熱金屬基板11上，散熱效果更好，同時可解決陶瓷基板12易碎的問題；設有熱敏電阻18，可對光源工作狀態(tài)準確采樣，并進行反饋調節(jié)，防止光源因長時間超溫工作導致壽命減低的問題，也避免了高溫引發(fā)的故障；高透光低反率玻璃17可有效保護發(fā)光區(qū)域內的熒光體與芯片13結構，使光源的工作更加穩(wěn)定。
[0024]在本實施例中，由芯片13構成的混聯電路為七串七并的矩陣結構。將芯片13以此排列方式布置，可以功率密度較大，即在小面積內實現大功率輸出，光源的聚光良好且光強度夠大。
[0025]在本實施例中，陶瓷基板12上的發(fā)光面區(qū)域的面積為85.75平方毫米；在步驟六中涉及的高透光低反率玻璃17，形狀為正方形，其面積為207.36平方毫米。上述形狀和大小的陶瓷基板12以及高透光低反率玻璃17，能很好的完成各自功能，達到良好的照明效果。但這僅是本發(fā)明的一個具體實施例，本發(fā)明的陶瓷基板12以及高透光低反率玻璃17的形狀和大小并不僅限于此，也可為其他合理形狀。
[0026]在本實施例中，在步驟二中涉及的熒光膠體是由硅膠和熒光粉以1:1.5的比例充分混合制造而成的。實驗證明:將硅膠和熒光粉以1:1.5的比例充分混合后，其透光性和散熱性最好，屬于熒光膠體的最佳配比。但這僅是本發(fā)明的最佳實施例，本發(fā)明的熒光膠體的構成并不僅限于此，實際上硅膠和熒光粉的比例可以在1:1和1:2之間即可。
[0027]在本實施例中，高導熱金屬基板11為銅基板；陶瓷基板12為氮化鋁陶瓷基板12。氮化鋁陶瓷基板12和銅基板不僅散熱性好，且成本較低；此外銅基板的力學性能有效，能解決陶瓷基板12易碎的問題。當然，這僅是本發(fā)明的一個具體實施例，本發(fā)明的高導熱金屬基板11和陶瓷基板12的類型并不僅限于此。
[0028]請參閱圖2，本發(fā)明還提供一種自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源，包括熱敏電阻18、陶瓷基板12 (具體結構參閱圖4)、倒裝芯片13 (具體結構參閱圖5)、圍壩膠14 (具體結構參閱圖6)、熒光粉膠層15 (具體結構參閱圖7)、高導熱金屬基板11 (具體結構參閱圖3)、粘結膠層16 (具體結構參閱圖8)和高透光低反率玻璃17 (具體結構參閱圖9)；
倒裝芯片13固定在陶瓷基板12的發(fā)光面區(qū)域上，圍壩膠14固定在倒裝芯片13四周，熒光粉膠層15涂覆于倒裝芯片13的上表面，粘結膠層16固定在陶瓷基板12上的圍壩膠14的四周，高透光低反率玻璃17粘貼在粘結膠層16上；高導熱金屬基板11上設有陶瓷基板固定位和電路，陶瓷基板12粘貼固定在陶瓷基板固定位內，電路與高導熱金屬基板11電連接；熱敏電阻18固定在高導熱金屬基板11上，熱敏電阻18與電路電連接。
[0029]參閱圖10，自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源的具體工作原理如下:
正常點亮工作時，芯片13產生的熱量，由陶瓷基板12傳導至高導熱金屬基板11之上，高導熱金屬基板11均溫后傳導致散熱器，同時熱敏電阻18將均溫基板上的溫度采樣反饋至超溫保護電路對工作狀態(tài)的溫度實時監(jiān)控；當燈具之外散熱器散熱不良導致光源溫度超正常工作溫度，熱敏電阻18取樣并反饋至驅動電路，降低驅動輸出電流。當燈具之外散熱器散熱不良導致光源溫度超接近LED最高結溫時，熱敏電阻18取樣并反饋至驅動電路，關閉驅動電路輸出，以保護LED光源。
[0030]相較于現有技術，本發(fā)明提供的自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源，無需在高導熱金屬基板11上打孔，無需在背面設置拉釘，因此結構的氣密性好，熒光膠體不容易被其他膠體污染；采用倒裝共晶焊的生產工藝，不存在因斷線原因而造成的死燈故障；陶瓷基板12采用回流焊接至高導熱金屬基板11上，散熱效果更好，同時可解決陶瓷基板12易碎的問題；設有熱敏電阻18，可對光源工作狀態(tài)準確采樣，并進行反饋調節(jié)，防止光源因長時間超溫工作導致壽命減低的問題，也避免了高溫引發(fā)的故障；高透光低反率玻璃17可有效保護發(fā)光區(qū)域內的熒光體與芯片13結構，使光源的工作更加穩(wěn)定。
[0031]在本實施例中，自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源還包括2PIN插頭19、2PIN插座20和跳線21 ;2PIN插頭19和2PIN插座20分別與高導熱金屬基板11的電路電連接；2PIN插座20與高導熱金屬基板11之間電連接熱敏電阻18 ;陶瓷基板12的通過跳線21與高導熱金屬基板11的電路電連接。2PIN插頭19和2PIN插座20方便實現COB光源與外部電路的電連接。
[0032]在本實施例中，倒裝芯片13為七串七并的矩陣結構。高透光低反率玻璃17的面積為207.36平方毫米，陶瓷基板12上的發(fā)光面區(qū)域的面積為85.75平方毫米。高導熱金屬基板11為銅基板；陶瓷基板12具體為氮化鋁陶瓷基板12。
[0033]本發(fā)明提供的自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源，其主要優(yōu)點在于:
一，無反向拉釘氣密性問題；
二，產品采用倒裝共晶焊的生產工藝，不存在因斷線原因而造成死燈；
三，陶瓷覆晶基板采用回流焊接至專用銅基板上，散熱效果更好，同時可解決陶瓷基板易碎等問題；
四，大電流接插件的引用，可有效避免光源外引線的虛焊；
五，溫度取樣元件的導入，可對光源工作狀態(tài)準確采樣；
六，玻璃片可有效保護發(fā)光區(qū)域內的熒光體與芯片結構。
[0034]以上公開的僅為本發(fā)明的幾個具體實施例，但是本發(fā)明并非局限于此，任何本領域的技術人員能思之的變化都應落入本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源的制造方法，其特征在于，包括以下幾個步驟: 步驟一，在陶瓷基板上劃分出發(fā)光面區(qū)域，利用自動固晶機將芯片固定于陶瓷基板的發(fā)光面區(qū)域上，再用共晶機將芯片以金錫共晶焊方式共晶于陶瓷基板上形成混聯電路； 步驟二，將完成共晶后的陶瓷基板的發(fā)光面區(qū)域的周邊圍上圍壩膠； 步驟三，在圍壩膠形成的擋墻內的陶瓷基板的發(fā)光面區(qū)域內均勻的涂覆熒光膠體； 步驟四，將陶瓷基板、熱敏電阻及接插件通過回流焊的方式全部一次性焊接在預先設計好電路的高導熱金屬基板上； 步驟五，在發(fā)光面區(qū)域邊緣外的高導熱金屬基板基板上涂覆導熱耐溫粘接膠； 步驟六，將高透光低反率玻璃貼于陶瓷基板的發(fā)光面區(qū)域的正上方。
2.根據權利要求1所述的自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源的制造方法，其特征在于，所述由芯片構成的混聯電路為七串七并的矩陣結構。
3.根據權利要求1所述的自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源的制造方法，其特征在于，在所述步驟二中涉及的熒光膠體是由硅膠和熒光粉以1:1.5的比例充分混合制造而成的。
4.根據權利要求1所述的自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源的制造方法，其特征在于，在所述步驟一中，陶瓷基板上的發(fā)光面區(qū)域的面積為85.75平方毫米；在所述步驟六中涉及的高透光低反率玻璃，形狀為正方形，其面積為207.36平方毫米。
5.根據權利要求1所述的自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源的制造方法，其特征在于，所述高導熱金屬基板為銅基板；所述陶瓷基板具體為氮化鋁陶瓷基板。
6.一種自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源，其特征在于，包括熱敏電阻、陶瓷基板、倒裝芯片、圍壩膠、熒光粉膠層、高導熱金屬基板、粘結膠層和高透光低反率玻璃；所述倒裝芯片固定在陶瓷基板的發(fā)光面區(qū)域上，所述圍壩膠固定在倒裝芯片四周，所述熒光粉膠層涂覆于倒裝芯片的上表面，所述粘結膠層固定在陶瓷基板上的圍壩膠的四周，所述高透光低反率玻璃粘貼在粘結膠層上； 所述高導熱金屬基板上設有陶瓷基板固定位和電路，所述陶瓷基板粘貼固定在陶瓷基板固定位內，所述電路與高導熱金屬基板電連接；所述熱敏電阻固定在高導熱金屬基板上，熱敏電阻與電路電連接。
7.根據權利要求6所述的自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源，其特征在于，該自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源還包括2PIN插頭、2PIN插座和跳線；所述2PIN插頭和2PIN插座分別與高導熱金屬基板的電路電連接；所述2PIN插座與高導熱金屬基板之間電連接熱敏電阻；所述陶瓷基板的通過跳線與高導熱金屬基板的電路電連接。
8.根據權利要求6所述的自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源，其特征在于，所述倒裝芯片為七串七并的矩陣結構。
9.根據權利要求6所述的自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源，其特征在于，所述高透光低反率玻璃的面積為207.36平方毫米，所述陶瓷基板上的發(fā)光面區(qū)域的面積為85.75平方毫米。
10.根據權利要求6所述的自帶溫度反饋高集成度覆晶COB光源，其特征在于，所述高導熱金屬基板為銅基板；所述陶瓷基板具體為氮化鋁陶瓷基板。
【文檔編號】H01L33/00GK104037272SQ201410115211
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年3月26日 優(yōu)先權日:2014年3月26日
【發(fā)明者】王志成 申請人:深圳市格天光電有限公司