Led光源組件、led光電一體化模組和led射燈的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及半導體照明技術，特別涉及發光二極管(LED)光源組件、LED光電一體化模組和包含該LED光電一體化模組的LED射燈。
【背景技術】
[0002]LED作為一種新型的照明技術，其應用前景舉世矚目，被譽為21世紀最有價值的照明光源。作為一種固態半導體器件，LED的基本結構一般包括帶引線的支架、設置在支架上的半導體晶片以及將該晶片四周密封起來的封裝材料(例如熒光硅膠或環氧樹脂)。上述半導體晶片包含有P-N結構，當電流通過時，電子被推向P區，在P區里電子跟空穴復合，然后以光子的形式發出能量，而光的波長則是由形成P-N結構的材料決定的。
[0003]諸如多面反射燈杯(MR)燈和帕燈碗碟狀鋁反射(PAR)燈之類的產生定向光束的照明裝置目前被廣泛用于商場、KTV、櫥窗商品展示以及家庭裝修，因此在這類照明裝置中采用LED作為光源具有很好的商業前景。但是受技術發展的限制，LED在工作過程中仍然有相當一部分電能被轉換為熱能。當熱能滯留在燈具內部時，將不可避免導致LED溫度升高，從而造成光源性能劣化和失效。在MR燈和PAR燈中，由于熱能密度較高，所以如何高效地將LED產生的熱量散發到照明裝置外部的問題顯得尤為突出。
[0004]目前業界已經提出了多種將LED作為光源的MR燈和PAR燈。例如TomislavJ.Stimac等人的美國專利N0.6，787，999揭示了一種基于LED的組合燈，其作為參考文獻，以全文引用的方式包含在本說明書中。該項美國專利所揭示的基于LED的組合燈包括光學模塊和電子模塊，其中，光學模塊包括多個設置在印刷電路板上的LED和散熱器(heatsink)，設置有LED的印刷電路板被粘合在散熱器的表面；電子模塊適于向LED供電，其一端與散熱器連接，另一端設置電氣接插件以接收外部電能。
[0005]需要指出的是，現有的產生定向光束的LED照明裝置在結構上較為復雜，而且受散熱能力所限，難以在大功率下工作。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型的目的是提供一種用于LED光源組件，其具有結構簡單、緊湊和制造方便等優點。
[0007]按照本實用新型的一個方面，一種LED光源組件包括:
[0008]金屬散熱盤，其底部內表面上依次形成絕緣層和金屬圖案層，所述金屬圖案層包括互不連通的第一金屬圖案區和第二金屬圖案區，所述金屬散熱盤的底部還開設有適于LED驅動電源模塊的輸出引腳穿越的通孔，以使所述輸出引腳與所述第一金屬圖案區電氣連接；以及
[0009]光源，其包含一個或多個設置在所述第二金屬圖案區的LED管芯，所述LED管芯包含形成于頂部的電極且通過引線互連和與所述第一金屬圖案區電氣連接。
[0010]優選地，在上述LED光源組件中，利用COB工藝將所述LED管芯設置于所述第二金屬圖案區。
[0011]優選地，在上述LED光源組件中，所述第一金屬圖案區包含兩個互不連通的區域作為所述光源的輸入電極。
[0012]優選地，在上述LED光源組件中，所述第二金屬圖案區表面為具有高反射率的表面。
[0013]優選地，在上述LED光源組件中，所述金屬散熱盤的內表面構成凹面鏡，所述光源位于所述凹面鏡的焦點附近。
[0014]優選地，在上述LED光源組件中，進一步包括透鏡，其設置在所述金屬散熱盤的底部內表面并且包圍所述LED管芯。
[0015]優選地，在上述LED光源組件中，利用包封所述LED管芯的封裝材料形成所述透
Ho
[0016]優選地，在上述LED光源組件中，所述透鏡呈碗體狀并且倒扣在所述金屬散熱盤上以將所述LED管芯容納其中，并且其內表面涂覆熒光粉。
[0017]優選地，在上述LED光源組件中，所述透鏡的底面基本上是平坦的并且被粘合于將所述LED管芯包封其中的封裝材料上。
[0018]優選地，在上述LED光源組件中，所述封裝材料中混合有熒光粉。
[0019]優選地，在上述LED光源組件中，所述金屬散熱盤的內表面上形成網狀圖案的突起。
[0020]本實用新型的另一個目的是提供一種LED光電一體化模組，其具有結構簡單、緊湊和制造方便等優點。
[0021]按照本實用新型的另一個方面，一種LED光電一體化模組包括:
[0022]金屬散熱盤，其底部內表面上依次形成絕緣層和金屬圖案層，所述金屬圖案層包括互不連通的第一金屬圖案區和第二金屬圖案區，所述金屬散熱盤的底部還開設有通孔；
[0023]光源，其包含一個或多個設置在所述第二金屬圖案區的LED管芯，所述LED管芯包含形成于頂部的電極且通過引線互連和與所述第一金屬圖案區電氣連接；以及
[0024]設置在所述金屬散熱盤下方的LED驅動電源模塊，其輸出引腳穿越所述通孔并焊接至所述第一圖案區，從而同時實現所述LED驅動電源模塊與所述第一金屬圖案區之間的電氣連接和剛性連接。
[0025]本實用新型的還有一個目的是提供一種LED射燈，其具有結構簡單、緊湊和制造方便等優點。
[0026]按照本實用新型的另一個方面，一種LED射燈包括:
[0027]玻璃燈杯；
[0028]設置在所述玻璃燈杯內的LED光電一體化模組，包括:
[0029]金屬散熱盤，其整個側面或一部分側面的形狀適于與所述玻璃燈杯內表面緊密貼合，并且其底部內表面上依次形成絕緣層和金屬圖案層，所述金屬圖案層包括互不連通的第一金屬圖案區和第二金屬圖案區，所述金屬散熱盤的底部還開設有通孔；
[0030]光源，其包含一個或多個設置在所述第二金屬圖案區的LED管芯，所述LED管芯包含形成于頂部的電極且通過引線互連和與所述第一金屬圖案區電氣連接；以及
[0031]設置在所述金屬散熱盤下方的LED驅動電源模塊，其輸出引腳穿越所述通孔并焊接至所述第一圖案區，從而同時實現所述LED驅動電源模塊與所述第一金屬圖案區之間的電氣連接和剛性連接。
[0032]優選地，在上述LED射燈中，進一步包括透鏡，其設置于所述玻璃燈杯的開口處并且面對所述LED管芯，以將所述LED管芯發出的光線變換為所需形狀的定向光束。
[0033]優選地，在上述LED射燈中，所述玻璃燈杯的下端開設過孔，所述LED驅動電源模塊包含一對經所述過孔延伸至所述玻璃燈杯外部的輸入引腳。
[0034]優選地，在上述LED射燈中，所述玻璃燈杯的內表面和/或所述金屬散熱盤的外表面上涂覆導熱膠或硅脂。
[0035]優選地，在上述LED射燈中，進一步包括一對插腳，其附接在所述玻璃燈杯的底部，所述LED驅動電源模塊包含一對輸入引腳，其分別插入各自的插腳。
【附圖說明】
[0036]本實用新型的上述和/或其它方面和優點將通過以下結合附圖的各個方面的描述變得更加清晰和更容易理解，附圖中相同或相似的單元采用相同的標號表示，并且為使示意更為清楚起見，附圖中的各個單元并不一定按照實際的尺寸比例繪制。附圖包括:
[0037]圖1為按照本實用新型一個實施例的LED光源組件的示意圖。
[0038]圖2為圖1所示LED光源組件的剖面示意圖。
[0039]圖3示出了在圖1所示的LED光源組件中采用封裝材料制成的透鏡的示意圖。
[0040]圖4和5示出了兩種可在圖1所示的LED光源組件中采用的透鏡的示意圖。
[0041]圖6為按照本實用新型另一個實施例的LED光電一體化模組的分解示意圖。
[0042]圖7為按照本實用新型另一個實施例的LED射燈的分解示意圖。
[0043]圖8為圖7所示的LED射燈裝配之后的剖面示意圖。
[0044]部件列表
[0045]I LED 射燈
[0046]10 LED光電一體化模組
[0047]110 LED光源組件
[0048]111金屬散熱盤
[0049]1111A、IlllB 通孔
[0050]112 光源
[0051]1121 LED 管芯
[0052]1122 引線
[0053]1123封裝材料
[0054]113絕緣層
[0055]114金屬圖案層
[0056]1141AU141B第一金屬圖案區
[0057]1142第二金屬圖案區
[0058]115 透鏡
[0059]116熒光層
[0060]120 LED驅動電源模塊
[0061]121電路板
[0062]122AU22B 輸入電極
[0063]123AU23B 輸出電極
[0064]20玻璃燈杯
[0065]210A、201B 插腳
[0066]30 蓋板
【具體實施方式】
[0067]下面參照其中圖示了本實用新型示意性實施例的附圖更為全面地說明本實用新型。但本實用新型可以按不同形式來實現，而不應解讀為僅限于本文給出的各實施例。給出的上述各實施例旨在使本文的披露全面完整，以將本實用新型的保護范圍更為全面地傳達給本領域技術人員。