專利名稱：Led光引擎模塊的制作方法
技術領域：
本發明涉及ー種LED光引擎模塊，屬于照明技術領域。
背景技術：
發光二極管(Light Emitting Diodes, LED)具有節能、環保、長壽命等顯著優勢被廣泛應用于道路照明、室內照明、特種照明等領域。目前我國照明用電占全國用電總量的12%，而我國電カ約81%仍為火力發電，對原煤消耗巨大，同時產生大量的煙塵、C02、S02等有害氣體排放，對環境污染極為嚴重。其中，照明用電的主體為城市道路照明，隨著LED技術的進一歩成熟和成本的持續下降，高效節能的LED燈取代傳統的高壓鈉燈逐漸成為節能新趨勢；與高壓鈉燈相比，LED燈在節能、壽命、顯色指數、環保、光線利用率、啟動時間等方面均有明顯的優勢。目前用于道路照明的LED路燈光效普遍為70-801m/W，通常采用200W-250W的LED燈即可替代傳統的400W的高壓鈉燈，比傳統高壓鈉燈省電37. 5%_50%。目前LED路燈燈具主要有兩種技術路線方向的產品“多點陣式”和“模組化”LED路燈。其中，“多點陣式”LED路燈結構采取“散熱器+多顆獨立的I 3W LED光源串并聯+PC/PMMA透鏡+防塵玻璃罩+驅動電源”的結構方式，該結構具有諸多缺陷①多顆獨立LED光源串并聯，單顆失效易造成整個LED燈具失效 ’②PC/PMMA透鏡透光率低，抗紫外能力差，無法直接暴漏在空氣中，需要増加保護玻璃罩；③防塵玻璃罩易碎、透光率低；這些缺陷導致該結構LED路燈光效普遍偏低(整燈光效約為70 801m/W)，不易維護等明顯缺陷。另ー種“模組化”LED路燈結構采取“散熱器+幾顆高功率LED模組集成光源(50W、80W、IOOff等模組集成光源)+玻璃透鏡”的結構方式，該結構同樣有很多缺陷不論是50W、80W、IOOff LED模組集成光源，都通過將50、80、100顆LED芯片集中在一個支架中，通過金線連接，金線極易斷裂，同時高功率LED模組發熱量集中，散熱效果不理想造成LED路燈光衰嚴重，壽命遠小于標稱的30，000小時，且因各器件集成度不高同樣不易維護。因此，當前LED路燈的兩種主流技術方向存在光效低、壽命短、生產エ藝復雜和后期維護難度大的缺陷。
發明內容
本發明的目的在于克服上述不足，提供一種高光效且易于組裝和維護的LED光引擎模塊。本發明的目的是這樣實現的ー種LED光引擎模塊,所述模塊包含有LED模組光源、二次光學透鏡、散熱器和電源，所述LED模組光源包含有基板，所述基板上焊接有多個LED芯片，所述基板上還設置有ー圍壩，所述LED芯片均位于該圍壩中間，所述二次光學透鏡壓蓋于LED芯片上，且所述二次光學透鏡和LED芯片之間設置有硅膠層和熒光粉層，所述熒光粉層覆蓋于LED芯片上，所述硅膠層覆蓋于熒光粉層上；所述LED模組光源的基板固定于散熱器的頂部，且LED模組光源與基板之間設置有硅膠墊片，所述電源固定于散熱器的側壁上，且電源與基板上的印刷線路相電連接。本發明LED光引擎模塊，所述基板為金屬基板或陶瓷基板。
本發明LED光引擎模塊，所述LED芯片倒裝設置于基板上。本發明LED光引擎模塊，所述二次光學透鏡的材質為光學級PC或PMMA，所述二次光學透鏡上鍍有厚度為Ium的增透膜。本發明LED光引擎模塊，所述增透膜為SiO2薄膜層或TiO2薄膜層。本發明LED光引擎模塊，所述LED芯片為藍光LED芯片，所述熒光粉層的材質為顆粒大小為iri7um的Y3Al5O12 = Ce3+黃色熒光粉。本發明LED光引擎模塊，所述LED芯片為藍光LED芯片，所述熒光粉層的材質為iri7um的P -SiAlON綠色熒光粉和顆粒大小為5 10 y m的CaSiAlN3: Eu2+紅色熒光粉的混合物。 本發明LED光引擎模塊，所述硅膠層為折射率大于的透明硅膠層。本發明LED光引擎模塊,所述娃膠墊片的厚度為Imm,導熱系數為lW/m. k。本發明LED光引擎模塊，所述LED芯片與電源的供電線路上串聯有ー紅外開關。與現有技術相比，本發明的有益效果是
相對于現有技術，本發明的LED光引擎模塊擯棄傳統LED路燈采用“多點陣式”和“LED模組”的結構“散熱器+多顆獨立的I 3W LED光源串并聯或50 100W模組光源+PC/PMMA透鏡+防塵玻璃罩+驅動電源”。而采用光學級PMMA透鏡表面鍍SiO2或TiO2增透膜的方式將二次光學透鏡直接暴露在空氣中，可有效的減少因透鏡材料透光率低及玻璃罩對光線阻礙損失，大幅度提升LED路燈的發光效率；同時，通過在散熱器側面固定LED恒流電源的方式直接形成ー個具有光學、電學、散熱結構的IOW LED光引擎單元，并可以以該光引擎模塊作為基本単元進行更大功率如30 200W的LED路燈。簡化安裝環節，并可以在后期實際應用的維護過程中直接替換該模塊實現簡易快速的維修。并且該LED光引擎模塊中的芯片通過倒裝エ藝直接焊接在MCPCB基板上，可以避免傳統LED路燈采用多顆芯片通過金線串并聯形成大功率模組光源過程中金線的可靠性低等問題，大幅度提升LED路燈的使用壽命。同時，可以在該設計基礎上進一歩集成更多的控制器件如紅外感應、光感應、無線網絡等控制器件實現更加智能化的LED路燈控制。因此，本發明不僅可以解決傳統LED路燈生產エ藝復雜和后期維護難度大的技術難題，并可極大地提高LED路燈的壽命和發光效率。
圖I為本發明LED光引擎模塊的裝配結構示意圖。圖2為本發明L E D光引擎模塊的圖I的
I局部放大圖。其中
LED模組光源I、二次光學透鏡2、散熱器3、電源4 ；
LED芯片I. I、圍壩I. 2、硅膠層I. 3、熒光粉層I. 4、基板I. 5 ；
硅膠墊片3. I。
具體實施方式
參見圖I和圖2，本發明涉及的ー種LED光引擎模塊，所述模塊包含有LED模組光源I、二次光學透鏡2、散熱器3和電源4，所述LED模組光源I包含有基板I. 5(該基板I. 5為金屬基板MCPCB或陶瓷基板)，所述基板I. 5上焊接有多個LED芯片I. I (所述LED芯片I. I倒裝設置于基板I. 5上)，所述基板I. 5上還設置有ー圍壩I. 2，所述LED芯片I. I均位于該圍壩I. 2中間，所述二次光學透鏡2壓蓋于LED芯片I. I上，且所述二次光學透鏡2和LED芯片I. I之間設置有硅膠層I. 3和熒光粉層I. 4，所述熒光粉層I. 4覆蓋于LED芯片I. I上，所述硅膠層I. 3覆蓋于熒光粉層I. 4上；所述LED模組光源I的基板I. 5固定于散熱器3的頂部，且LED模組光源I與基板I. 5之間設置有硅膠墊片3. 1，所述電源4固定于散熱器3的側壁上，且電源4與基板I. 5上的印刷線路相連，對 焊接于基板I. 5上的LED芯片I. I進行供電。優選的，所述二次光學透鏡2的材質為光學級PC或PMMA (其透光率大于93%)，所述二次光學透鏡2上鍍有厚度為Ium的增透膜，所述增透膜為SiO2薄膜層或TiO2薄膜層；
所述LED芯片I. I為藍光LED芯片，所述熒光粉層I. 4的材質為顆粒大小為iri7um的Y3Al5O12: Ce3+黃色熒光粉，或者為iri7um的@ -SiAlON綠色熒光粉和顆粒大小為5 10 ii m的CaSiAlN3 = Eu2+紅色熒光粉的混合物；
所述硅膠層I. 3為折射率大于I. 5的透明硅膠層；
所述娃膠墊片3. I的厚度為Imm,導熱系數為lW/m. k ；
所述LED芯片I. I與電源4的供電線路上串聯有ー紅外開關，該紅外開關可實現對LED芯片I. I的只能關閉和開啟；紅外開關偵測到有行人或車輛通過時，可接通供電線路，使得LED芯片I. I點亮進行照明；當偵測到沒有行人或者車輛通過時，可斷開LED芯片I. I的供電線路，從而進ー步起到了節能的效果。
權利要求
1.ー種LED光引擎模塊,其特征在于所述模塊包含有LED模組光源(I)、二次光學透鏡(2)、散熱器(3)和電源(4)，所述LED模組光源(I)包含有基板(I. 5)，所述基板(I. 5)上焊接有多個LED芯片(I. I )，所述基板(1.5)上還設置有ー圍壩(I. 2)，所述LED芯片(1.1)均位于該圍壩(I. 2)中間，所述二次光學透鏡(2)壓蓋于LED芯片(I. I)上，且所述二次光學透鏡(2)和LED芯片(I. I)之間設置有硅膠層(I. 3)和熒光粉層(I. 4)，所述熒光粉層(1.4)覆蓋于LED芯片(I. I)上，所述硅膠層(1.3)覆蓋于熒光粉層(I. 4)上；所述LED模組光源(1)的基板(1.5)固定于散熱器(3)的頂部，且LED模組光源(I)與基板(I. 5)之間設置有硅膠墊片(3. 1)，所述電源(4)固定于散熱器(3)的側壁上，且電源(4)與基板(I. 5)上的印刷線路相電連接。
2.如權利要求I所述ー種LED光引擎模塊,其特征在于所述基板(I.5)為金屬基板或陶瓷基板。
3.如權利要求I所述ー種LED光引擎模塊，其特征在于所述LED芯片(I.I)倒裝設置于基板(I. 5)上。
4.如權利要求I或2或3所述ー種LED光引擎模塊,其特征在于所述二次光學透鏡(2)的材質為光學級PC或PMMA，所述二次光學透鏡(2)上鍍有厚度為Ium的增透膜。
5.如權利要求4所述ー種LED光引擎模塊，其特征在于所述增透膜為SiO2薄膜層或TiO2薄膜層。
6.如權利要求I或2或3所述ー種LED光引擎模塊，其特征在于所述LED芯片(I.I)為藍光LED芯片，所述熒光粉層(I. 4)的材質為顆粒大小為 Γ 7ιιπι的Y3Al5O12 = Ce3+黃色熒光粉。
7.如權利要求I或2或3所述ー種LED光引擎模塊，其特征在于所述LED芯片(I.I)為藍光LED芯片，所述熒光粉層(I. 4)的材質為 Γ 7ιιπι的β -SiAlON綠色熒光粉和顆粒大小為5 10 μ m的CaSiAlN3 = Eu2+紅色熒光粉的混合物。
8.如權利要求I或2或3所述ー種LED光引擎模塊，其特征在于所述硅膠層(I.3)為折射率大于(I. 5)的透明硅膠層。
9.如權利要求I或2或3所述ー種LED光引擎模塊，其特征在于所述硅膠墊片(3.I)的厚度為1mm，導熱系數為lW/m.k。
10.如權利要求I或2或3所述ー種LED光引擎模塊，其特征在于所述LED芯片(I.I)與電源(4)的供電線路上串聯有ー紅外開關。
全文摘要
本發明涉及一種LED光引擎模塊，所述模塊包含有LED模組光源(1)、二次光學透鏡(2)、散熱器(3)和電源(4)，所述LED模組光源(1)包含有基板(1.5)，所述基板(1.5)上焊接有多個LED芯片(1.1)，所述基板(1.5)上還設置有一圍壩(1.2)，所述LED芯片(1.1)均位于該圍壩(1.2)中間，所述二次光學透鏡(2)壓蓋于LED芯片(1.1)上，所述LED模組光源(1)的基板(1.5)固定于散熱器(3)的頂部，且LED模組光源(1)與基板(1.5)之間設置有硅膠墊片(3.1)，所述電源(4)固定于散熱器(3)的側壁上，且電源(4)與基板(1.5)上的印刷線路相電連接。本發明LED光引擎模塊，高光效且易于組裝和維護。
文檔編號F21Y101/02GK102661541SQ20121011904
公開日2012年9月12日 申請日期2012年4月23日 優先權日2012年4月23日
發明者張亮, 石陽, 肖國勝, 趙巍, 鄭永生 申請人:江陰浩瀚光電科技有限公司