專利名稱：一種外延片式的led燈泡光機模組的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種外延片式的LED燈泡光機模組，特別是一種用于構建LED燈泡的外延片式的LED燈泡光機模組。
背景技術：
申請號為 201210253590.X,201210253702.1,201210253639.1,201210253844.8,201210255564等中國專利申請公開了多個結構方案、可通用和互換的LED燈泡，上述及相關專利描述的LED燈泡，是采用LED作為發光體，可以獨立使用、可互換和更換，用非破壞性手段不可拆分的光源結構。這些技術為建立以LED燈泡為中心的照明產業架構，使LED燈泡(照明光源)、燈具、照明控制成為獨立生產、應用的終端產品的基本理念奠定了基礎。進一步創造理念先進、更易標準化的LED燈泡結構部件對于大規模推廣LED照明意義深遠，尤其是作為LED燈泡核心組件的光機模組。
實用新型內容本實用新型的目的在于，提供一種外延片式的LED燈泡光機模組。它可為LED燈泡提供通用型強、規格少、便于標準化和規模化制作的光機模組，使LED燈泡的更易大規模化和標準化制作。本實用新型的技術方案:一種外延片式的LED燈泡光機模組，其特點是:包括薄型的外延片，所述外延片包括LED襯底和LED襯底上的過渡外延 層，所述外延片上設有LED相關元器件，LED相關元器件包括LED晶片及相關電路和相關元器件，所述外延片與光機模板粘合，所述外延片與光機模板的外形相同，且光機模板和外延片的兩側均設有缺口 ；或者所述外延片式的LED燈泡光機模組包括光機模板,光機模板上設有過渡外延層,所述過渡外延層上設有LED相關元器件，LED相關元器件包括LED晶片及相關電路和相關元器件；所述LED相關元器件上覆蓋有透明封膠和/或透明蓋板，僅露出LED相關元器件上的關連焊盤。上述兩個并列方案的生產方法分別是，第一種方案是在現行LED襯底上做過渡外延層形成的薄型外延片，外延片進入反應爐分層生長形成特定位置上的LED晶片及相關線路，LED晶片生長完成后不分割，檢測合格后，并固晶上相關元器件(對晶片級驅動電源芯片等元件進行固晶，如果有的話。也可通過在反應爐中直接生長形成)，再打金線連接LED晶片及相關元器件(如果需要的話)；LED晶片、相關電路及相關元器件形成了 LED相關元器件，外延片與光機模板粘合，所述外延片與光機模板的外形相同，且光機模板和外延片的兩側均設有缺口 ；第二種方案是，直接在光機模板上做過渡外延層，進入反應爐在其上生長形成特定位置上的LED晶片及相關線路，LED晶片生長完成后不分割，檢測合格后，并固晶上相關元器件(對晶片級驅動電源芯片等元件進行固晶，如果有的話。也可通過在反應爐中直接生長形成)，再打金線連接LED晶片及相關元器件(如果需要的話)。LED晶片、相關電路及相關元器件形成了 LED相關元器件。兩種方案中所述的LED相關元器件上均使用透明封膠和/或透明蓋板進行覆蓋，僅露出LED相關元器件上的關連焊盤。襯底材料可選用現有的LED襯底材料，而過渡外延層可根據生成的晶片如采用GaN等材料。由于本實用新型的方案均不用考慮LED晶片分切等處理，且本實用新型的光機模組可用于液態散熱的燈泡方案，生產LED晶片對襯底的材質要求會有較大的降低，比如容易龜裂的Si襯底、加工性能較差的SiC襯底，甚至多晶高純氧化鋁、高純硅基材料等也可進入第二個方案的光機模板(或第一個方案中外延片的襯底)材料的選擇清單中。前述的外延片式的LED燈泡光機模組中，所述使用透明封膠和/或透明蓋板對LED相關元器件進行覆蓋的方法分別是:在LED相關元器件的元件間填充少許透明膠找平，使LED晶片表面與透明蓋板之間盡可能少地形成透明膠，再采用輪廓與光機模板相同的透明蓋板加蓋其上，透明蓋板上設有開口區域，用于露出焊盤；或者，在LED相關元器件的元件間填充少許透明膠找平，再采用輪廓小于光機模板的透明蓋板加蓋其上，然后在透明蓋板周圍包覆透明封膠，使透明封膠的輪廓與光機模板齊平，透明蓋板上設有開口區域，用于露出焊盤；或者，在LED相關元器件上直接包覆透明封膠，使透明封膠的輪廓與光機模板齊平，透明膠上設有開口區域，用于露出焊盤。所述光機模板采用透明材料的光機模板，這樣LED晶片的下出射光可透過透明的光機模板，再通過LED燈泡的反射面反射透出燈泡內罩，獲得LED芯片發光效率較大提升和降低LED芯片結溫良好效果，參見圖21。所述光機模板對兩種不同的方案采用不同材料，第一種方案中光機模板的作用等同于透明蓋板，可采用不同用外延片襯底的其他非金屬透明導熱材料來支撐外延片，背向外延片的一面還可涂敷熒光粉并加涂保護層。或者所述光機模板為模具成型的透明熒光體。透明熒光體為熒光材料與透明材料按重量比為5 30:100配制制成。而第二種方案中光機模板采用LED襯底材料。前述的外 延片式的LED燈泡光機模組中，對于小尺寸的光機模板,所述光機模板為圓形板，圓形板的兩側對稱設有兩個內圓弧缺口，圓弧缺口的圓心在圓形板外部的同心圓上；所述光機模板上還設有用于與電氣接插件的插針相連的圓孔，所述焊盤在LED相關元器件上并位于圓孔所在處，電氣接插件的插針插入圓孔后與焊盤相焊接。前述的外延片式的LED燈泡光機模組中，對于中型尺寸的光機模板，所述光機模板為圓形板，圓形基板兩側對稱地設有兩個弓形的缺口，兩個弓形的缺口是通過在圓形基板兩側對稱地切除圓形基板所在圓的兩個弓形而形成的；所述光機模板上還設有帶對位銷的圓孔，圓孔用于與電氣接插件對位連接；所述LED相關元器件通過柔性轉接電路將焊盤設置于圓孔所在處，所述電氣接插件插入圓孔后與柔性轉接電路上的焊盤相焊接。前述的外延片式的LED燈泡光機模組中，對于較大型尺寸的光機模板，所述光機模板為圓形板，圓形板的兩側設有兩個對稱缺口，每個缺口的形狀均包括圓形基板所在圓的一條弦(每個缺口均是沿圓形基板所在圓的一條弦切割而成的)，而且所述弦兩端向外傾斜120度，并通過圓弧過渡到圓形板所在圓；所述焊盤位于圓形板的缺口內側，焊盤分別設在兩個缺口內側或集中設在其中一個缺口內側。前述的外延片式的LED燈泡光機模組中，對于小尺寸的光機模板，所述圓形板所在圓的直徑de為11 mm或16mm ;當圓形板所在圓的直徑de為Ilmm時,兩個圓弧缺口的圓心在直徑為13mm的圓上(即兩圓心的間距),兩個圓弧缺口的半徑為3.2mm ;當圓形板所在圓的直徑de為16 mm時,兩個圓弧缺口的圓心在直徑為19mm的圓上(即兩圓心的間距),兩個圓弧缺口的半徑為3.6_。所述的與電氣接插件的插針相連的圓孔為4個，等間距對稱分布，間距3.5mm, 4個圓孔的中心在偏離圓形板圓心2mm處,且4個圓孔的中心與兩個缺口的
距離相等。前述的外延片式的LED燈泡光機模組中，對于中型尺寸的光機模板，所述圓形板所在圓的直徑de為18mm或25mm ;當圓形板所在圓的直徑de為18mm時,被切除的兩個弓形的弦長為8.2mm,兩條弦之間的距離為16mm ;當圓形板所在圓的直徑de為25mm時,被切除的兩個弓形的弦長為9.8mm,兩條弦之間的距離為23mm,其圓心在偏離圓形板圓心2mm處，且圓孔中心與兩個缺口的距離相等。前述的外延片式的LED燈泡光機模組中，對于較大尺寸的光機模板，所述圓形板所在圓的直徑de為20mm、38mm或50mm,所述缺口中的弦長減去兩端向外傾斜的部分后長度為IOmm,過渡用的圓弧的半徑為Imm ;兩個缺口所對應的兩條弦相互平行；當圓形板所在圓的直徑為20mm時,兩條弦之間的距離為15mm ;當圓形板所在圓的直徑de為38mm時,兩條弦之間的距離為33mm ;當圓形板所在圓的直徑de為50mm時,兩條弦之間的距離為45mm。前述的外延片式的LED燈泡光機模組中，所述透明蓋板和/或光機模板上還涂敷有熒光粉，熒光粉外涂覆有保護層；或者所述透明蓋板和/或光機模板(43)為模具成型的透明熒光體。透明熒光體為熒光材料與透明材料按重量比為5 30:100配制制成。前述的外延片式的LED燈泡光機模組中，所述光機模板上還設有用于固定的固定孔，所述固定孔的數量為兩個，兩個固定孔基于圓形板的圓形中心對稱，且兩個固定孔之間的距離為de-6，固定孔的直徑為2.2mm ;兩個固定孔的連線，與兩個缺口中心的連線相互正交；當de=20mm時,單邊開一個固定孔。與現有技術相比，現行的LED照明產業延續了傳統的半導體產業的思維模式，以芯片形態才能滿足千奇百怪的整體式LED照明燈的要求，進而芯片成為LED照明產業的中心，向上延伸形成了芯 片基底材料及外延片等相關產業，向下形成了芯片封裝、驅動電源、燈具制造、配件等相關產業，但從產業結構分析，這樣的產業結構弊端較多。首先:基于芯片生長和分割，對芯片的基底材料提出了極高的要求，目前只有生產工藝要求極高的單晶氧化鋁等為數很少的幾種材料才能滿足要求；其次:襯底及外延片、芯片生長、切割、篩分、封裝到裝入燈具、驅動電源、控制配套等過程零星而冗長；其三:整體式照明燈通用和互換性較差，產品生產過程化中用戶對象零星而分散，集約化程度極低。而本實用新型基于前述燈泡方案，且燈泡覆蓋了大多數照明環境的用燈要求，本實用新型的技術方案將所有LED燈泡的光機模組銳減集中到3種類型，共計7個具體產品上，由于光機模組的規格總量少，這樣就具備了讓LED中上游企業將研發和生產重心調整到有限規格品種的光機模組上來組織規模化和集約化生產的條件。本實用新型的LED晶片及相關電路是直接在外延片上生長得到的，即LED芯片加工企業只需在外延片或光機模板上直接生長LED晶片及相關電路后，無需再經過切割等工藝僅需簡單焊接和粘貼即可直接得到用于LED燈泡生產的核心部件一光機模組，再通過簡單組裝即可得到LED燈泡。LED照明系統重心偏移到燈泡而不是芯片上，容易解決當前LED行業存在的通用和互換性問題，本質上也弱化和局部消除了國外的專利壁壘，為我國LED照明產業提供了很好發展空間；同時在其他具體技術效果上，本實用新型通過將LED相關元器件密封在透明光機模板和透明蓋板之間，LED芯片緊挨透明蓋板，透明封膠較少且將熒光粉設在透明蓋板外可遠離LED芯片，這樣熒光粉和透明膠不易老化，對保證LED燈泡穩定、高效運行具有重要意義；另外芯片的下出射光可透過透明光機模板，再通過LED燈泡的反射面反射透出燈泡內罩，參見圖20和圖21，獲得芯片發光效率較大提升和降低芯片結溫良好效果；而且光機模板上兩側的缺口設計，便于連接外部導線，同時使其能很好的在液體氛圍中工作，光機模組安裝在LED燈泡帶透明絕緣導熱液的內罩中后，受熱的透明絕緣導熱液可以穿過缺口完成暢通的流動以便進行熱循環，這樣就使本實用新型的光機模組在工作時能具有極優的散熱效果，從而提高了 LED的發光效率。而且本實用新型的申請人經過反復研究、試驗和總結，對于不同尺寸的光機模板開設形狀大小均不同的缺口，使其在不影響LED相關元器件的布置空間的情況下，可以達到最佳的液態流動效果，進而實現最好的散熱效果。
圖1是實施例1中使用輪廓與光機模板相同的透明蓋板的光機模組的外形示意圖；圖2是圖1所示的光機模組的拆分圖；圖3是實施例1使用透明封膠的光機模組外形圖；圖4是實施例1中使用輪廓小于光機模板的透明蓋板的光機模組結構示意圖；圖5是圖4所示的光機模組的拆分圖；圖6是實施例1的光機模板開孔示意圖；圖7是實施例 1的光機模板與接插件的安裝示意圖；圖8是實施例1的應用結構示意圖；圖9是實施例2使用透明封膠的光機模組外形圖；圖10是實施例2中使用輪廓與光機模板相同的透明蓋板的光機模組的拆分圖；圖11是實施例2中使用輪廓小于光機模板的透明蓋板的光機模組結構示意圖；圖12是實施例2的光機模板與接插件的安裝示意圖；圖13是實施例2的光機模板的開孔示意圖；圖14是實施例2的應用結構示意圖；圖15是實施例3使用透明封膠的光機模組外形圖；圖16是實施例3中使用輪廓與光機模板相同的透明蓋板的光機模組的拆分圖；圖17是實施例3中使用輪廓小于光機模板的透明蓋板的光機模組結構示意圖；圖18是實施例3的光機模板開孔示意圖；圖19是實施例3的應用結構示意圖；圖20是使用本實用新型的光機模組組建的LED燈泡結構示意圖；圖21是基于本實用新型的GaN基LED的發光原理不意圖。附圖中的標記為:2_導熱墊,3-導熱支架,4-光機模組,7-配光光學透鏡,8-透鏡卡環，11-電氣接插件，15-固定端，16-防水膠圈，31-反光層，41- LED相關元器件，42-透明蓋板，43-光機模板，44-柔性轉接電路，45-透明封膠，46-外延片，61-燈泡凹形內罩，61.1-卸壓孔，61.2 -卸壓膜，81-內卡環，105-燈泡固定螺釘，431-對位銷。
具體實施方式
[0040]
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明，但并不作為對本實用新型限制的依據。實施例1:一種用于小尺寸LED燈泡的外延片式的LED燈泡光機模組，包括在現行LED襯底上做過渡外延層形成的薄型外延片46，外延片46進入反應爐分層生長形成特定位置上的LED晶片及相關線路，LED晶片生長完成后不分割，檢測合格后，并固晶上相關元器件，再打金線連接LED晶片及相關元器件。LED晶片、相關電路及相關元器件形成了 LED相關兀器件41,外延片46與光機模板43粘合,所述光機模板43與外延片46的外形相同，且光機模板43和外延片46的兩側均設有缺口 ；或者直接在光機模板43上做過渡外延層，進入反應爐并在其上分層生長形成特定位置上的LED晶片及相關線路，LED晶片生長完成后不分割，檢測合格后，并固晶上相關元器件，再打金線連接LED晶片及相關元器件。LED晶片、相關電路及相關元器件形成了 LED相關元器件41 ;所述LED相關元器件41上使用透明封膠45和/或透明蓋板42進行覆蓋，僅露出LED相關元器件41上的關連焊盤。所述使用透明封膠45和/或透明蓋板42透明蓋板對LED相關元器件41進行覆蓋的方法有:如圖1和圖2所示，在LED相關元器件41的元件間填充少許透明膠找平，使LED晶片表面與透明蓋板之間盡可能少地形成透明膠，再采用輪廓與光機模板43相同的透明蓋板42加蓋其上，透明蓋板42上設有開口區域，用于露出焊盤；或者，如圖4和5所示，在LED相關元器件41的元件間填充少許透明膠找平，使LED晶片表面與透明蓋板之間盡可能少地形成透明膠，再采用輪廓小于光機模板43的透明蓋板42加蓋其上，然后在透明蓋板42周圍包覆透明封膠45，使透明封膠45的輪廓與光機模板43齊平，透明蓋板42上設有開口區域，用于露出焊盤；或者，如圖3所示，在LED相關元器件41上直接包覆透明封膠45，使透明封膠45的輪廓與光機模板43齊平，透明膠45上設有開口區域，用于露出焊盤。所述透明蓋板42和/或光機模板43上還涂敷有熒光粉，熒光粉外涂覆有保護層；或者所述透明蓋板42和/或光機模板43為模具成型的透明熒光體。透明熒光體為熒光材料與透明材料按重量比為5 30:100配制制成。
所述光機模板43的形狀如圖6所示，為圓形板，圓形板的兩側對稱設有兩個內圓弧缺口，圓弧缺口的圓心在圓形板外部的同心圓上，其切割方式時以de直徑，對稱X軸以Ie為長度，R為半徑，I為弦長，切下圓的兩邊形成兩個半徑為R的圓缺口。缺口的用途為當光機模組用于液態散熱方案時，被加熱的透明絕緣導熱液可從缺口處進行熱循環；所述光機模板43上還設有用于與電氣接插件11的插針相連的圓孔，在光機模板43的X軸正2mm處為中心，以3.5為間距，對稱分布4個直徑1.4mm的圓孔；所述焊盤在LED相關元器件41上并位于圓孔所在處，電氣接插件11的插針插入圓孔后與焊盤相焊接，如圖7所示。所述的與電氣接插件11的插針相連的圓孔為4個，等間距對稱分布，間距3.5mm，4個圓孔的中心在偏離圓形板圓心2mm處，且4個圓孔的中心與兩個缺口的距離相等。即在光機模板43的X軸正2mm處為中心，以3.5為間距,對稱分布4個直徑1.4mm的圓孔。所述圓形基板所在圓的直徑de為11 mm或16mm ;當圓形基板所在圓的直徑de為Ilmm時,兩個圓弧缺口的圓心在直徑為13_的圓上，兩個圓弧缺口的半徑為3.2mm ;當圓形基板所在圓的直徑de為16 mm時,兩個圓弧缺口的圓心在直徑為19mm的圓上,兩個圓弧缺口的半徑為3.6mm。本實用新型的外延片式的LED燈泡光機模組的應用:電氣接插件11穿過導熱支架3并粘接，電氣接插件11的插針插入光機模板43的圓孔與LED相關元器件41上的焊盤焊接，外延片式的LED燈泡光機模組外設有凹形內罩61，最終外延片式的LED燈泡光機模組懸空于導熱支架3和凹形內罩61之間密閉空間內，外延片式的LED燈泡光機模組的光機模板外徑與凹形內罩61的內徑緊密貼合。這樣就構成了一個LED燈泡的核心結構，最后在凹形內罩61內注入透明絕緣導熱液(凹形內罩61上設有泄壓孔61.1和密封用的泄壓膜61.2)，如圖8所示。圖7和圖8所示的結構均是直接在光機模板上做過渡外延層的方案。實施例2:—種用于中型尺寸LED燈泡的外延片式的LED燈泡光機模組，包括在現行LED襯底上做過渡外延層形成的薄型外延片46，外延片46進入反應爐分層生長形成特定位置上的LED晶片及相關線路，LED晶片生長完成后不分割，檢測合格后，并固晶上相關元器件，再打金線連接LED晶片及相關元器件。LED晶片、相關電路及相關元器件形成了 LED相關兀器件41。外延片46與光機模板43粘合,所述光機模板43與外延片46的外形相同，且光機模板43和外延片46的兩側均設有缺口 ；或者直接在光機模板43上做過渡外延層，進入反應爐在其上生長形成特定位置上的LED晶片及相關線路，LED晶片生長完成后不分害I]，檢測合格后，并固晶上相關元器件，再打金線連接LED晶片及相關元器件。LED晶片、相關電路及相關元器件形成了 LED相關元器件41 ;所述LED相關元器件41上使用透明封膠45和/或透明蓋板42進行覆蓋，僅露出LED相關元器件41上的關連焊盤。所述透明封膠45和/或透明蓋板42透明蓋板對LED相關元器件41進行覆蓋的方法是:在LED相關元器件41的元件間填充少許透明膠找平，使LED晶片表面與透明蓋板之間盡可能少地形成透明膠，再采用輪廓與光機模板43相同的透明蓋板42加蓋其上，透明蓋板42上設有開口區域，用于露出焊盤，如圖10所示；或者，在LED相關元器件41的元件間填充少許透明膠找平，使LED晶片表面與透明蓋板之間盡可能少地形成透明膠，再采用輪廓小于光機模板43的透明蓋板42加蓋其上，然后在透明蓋板42周圍包覆透明封膠45，使透明封膠45的輪廓與光機模板43齊平，透明蓋板42上設有開口區域，用于露出焊盤，如圖11所示；或者，如圖9所示，在LED相關元器件41上直接包覆透明封膠45，使透明封膠45的輪廓與光機模板43齊平，透明膠45上設有開口區域，用于露出焊盤。所述透明蓋板42和/或光機模板43上還涂敷有熒光粉，熒光粉外涂覆有保護層；或者所述透明蓋板42和/或光機模板43為模具成型的透明熒光體。透明熒光體為 熒光材料與透明材料按重量比為5 30:100配制制成。所述光機模板43為圓形板，如圖13所示，圓形板兩側對稱地切除圓形板所在圓的兩個弓形，形成兩個對稱缺口 ；所述光機模板43上還設有帶對位銷的圓孔，圓孔用于與電氣接插件11對位連接；Wde直徑，對稱X軸以IeS長度，we為弦長，切下圓的兩邊形成缺口。缺口的用途為當光機模組用于液態散熱方案時，被加熱的透明絕緣導熱液可從缺口處進行熱循環，參見圖14。在光機模板43的X軸正2mm處為圓心,開出8mm直徑圓，圓上設有電氣接插件11的對位銷431，如圖13所示；柔性轉接電路44與LED相關元器件41接點焊接。所述圓形板所在圓的直徑de為18mm或25mm ;當圓形板所在圓的直徑de為18mm時，被切除的兩個弓形的弦長為8.2_，兩條弦之間的距離為16_ ;當圓形板所在圓的直徑dG為25mm時,被切除的兩個弓形的弦長為9.8mm,,兩條弦之間的距離為23mm ;所述的帶對位銷的圓孔直徑為8mm,其圓心在偏離圓形板圓心2mm處,且圓孔中心與兩個缺口的距離相等，即在光機模板43的X軸正2mm處為圓心,開出8mm直徑圓，圓上設有電氣接插件11的對位銷431。所述LED相關元器件41通過柔性轉接電路44將焊盤設置于圓孔所在處，所述電氣接插件11插入圓孔后與焊盤相焊接，如圖12所示。[0047]本實用新型的外延片式的LED燈泡光機模組的應用:電氣接插件11通過固定端15固定在導熱支架3上，電氣接插件11插入光機模板43的帶對位銷的圓孔與柔性轉接電路44上的焊盤焊接，外延片式的LED燈泡光機模組外設有凹形內罩61，最終外延片式的LED燈泡光機模組懸空于導熱支架3和凹形內罩61之間密閉空間內，外延片式的LED燈泡光機模組的光機模板43外徑與凹形內罩61的內徑緊密貼合。這樣就構成了一個LED燈泡的核心結構，最后在凹形內罩61內注入透明絕緣導熱液(凹形內罩61上設有泄壓孔61.1和密封用的泄壓膜61.2)，如圖14和圖20所示。圖12和圖14所示的結構均是直接在光機模板上做過渡外延層的方案。實施例3: —種外延片式的LED燈泡光機模組，包括在現行LED襯底上做過渡外延層形成的薄型外延片46，外延片46進入反應爐分層生長形成LED晶片及相關電路，并焊接上相關元器件，再打金線連接LED晶片及相關元器件。LED晶片、相關電路及相關元器件形成了 LED相關兀器件41,外延片46與光機模板43粘合,所述光機模板43與外延片46的外形相同，且光機模板43和外延片46的兩側均設有缺口 ；或者直接在光機模板43上做過渡外延層，進入反應爐并在其上分層生長形成LED晶片及相關電路，并焊接相關元器件，再打金線連接LED晶片及相關元器件。LED晶片、相關電路及相關元器件形成了 LED相關元器件41 ;所述LED相關元器件41上使用透明封膠45和/或透明蓋板42進行覆蓋，僅露出LED相關元器件41上的關連焊盤。所述透明封膠45和/或透明蓋板42透明蓋板對LED相關元器件41進行覆蓋的方法是:在LED相關元器件41的元件間填充少許透明膠找平，使LED晶片表面與透明蓋板42之間盡可能少地形成透明膠，再采用輪廓與光機模板43相同的透明蓋板42加蓋其上，透明蓋板42上設有開口區域，用于露出焊盤，如圖16所示；或者，在LED相關元器件41的元件間填充少許透明膠找平，使LED晶片表面與透明蓋板42之間盡可能少地形成透明膠，再采用輪廓小于光機模板43的透明蓋板42加蓋其上，然后在透明蓋板42周圍包覆透明封膠45，使透明封膠45的輪廓與光機模板43齊平，透明蓋板42上設有開口區域，用于露出焊盤，如圖17所示；或者，在LED相關元器件41上直接包覆透明封膠45，使透明封膠45的輪廓與光機模板43齊平，透明膠45上設有開口區域，用于露出焊盤和固定孔，如圖15。所述光機模板4 3如圖18所示，為圓形板，圓形板的兩側設有兩個對稱缺口，每個缺口沿圓形板所在圓的一條弦切割而成的，而且所述弦兩端向外傾斜120度，并通過圓弧過渡到圓形板所在圓。它的形狀是，以de直徑，對稱X軸以Ie為長度，wG為弦長，在弦長端向外傾斜120度，以R=L Omm圓弧向直徑de過度，切下圓的兩邊形成缺口。缺口的用途為當光機模組用于液態散熱方案時，被加熱的透明絕緣導熱液可從缺口處進行熱循環。如圖18所述圓形板所在圓的直徑de為20mm、38mm或50mm,所述缺口中的弦長減去兩端向外傾斜的部分后長度為10mm，過渡用的圓弧的半徑為Imm;兩個缺口所對應的兩條弦相互平行；當圓形板所在圓的直徑de為20mm時,兩條弦之間的距離為15mm ;當圓形板所在圓的直徑de為38mm時,兩條弦之間的距離為33mm ;當圓形板所在圓的直徑de為50mm時,兩條弦之間的距離為45mm。所述焊盤位于圓形板的缺口內側，各個焊盤分別設在兩個缺口內側或集中設在其中一個缺口內側，接插件11通過柔性轉接電路44與焊盤相連。所述透明蓋板42和/或光機模板43上還涂敷有熒光粉，熒光粉外涂覆有保護層；或者所述透明蓋板42和/或光機模板43為模具成型的透明熒光體。透明熒光體為熒光材料與透明材料按重量比為5 30:100配制制成；所述光機模板43上還設有用于固定的固定孔。所述固定孔的數量為兩個，兩個固定孔關于圓形板的圓形中心對稱，且兩個固定孔之間的距離為de-6，固定孔的直徑為2.2mm ;兩個固定孔的連線，與兩個缺口中心的連線相互正交,如圖18 ;當de=20mm時,單邊開一個固定孔。本實用新型的外延片式的LED燈泡光機模組的應用:導熱支架3的上設有開孔，接插件11插入開孔并通過固定端15固定在導熱支架3上，電氣接插件11通過柔性轉接電路44與LED相關元器件41上的焊盤焊接，外延片式的LED燈泡光機模組設于導熱支架3和凹形內罩61之間密閉空間內，凹形內罩61上設有臺階，外延片式的LED燈泡光機模組擱置在臺階上，并用通過光機模板外沿與臺階固定，且外延片式的LED燈泡光機模組的光機模板外徑與凹形內罩61的內徑緊密貼合。不同于實施例1和2的地方在于，接插件位于凹形內罩61之外，它通過柔性轉接電路44與凹形內罩61內的LED相關元器件41的焊盤相連，最后在凹形內罩61內注入透明絕緣導熱液(凹形內罩61上設有泄壓孔61.1和密封用的泄壓膜61.2),這樣就構成了一個LED燈泡的核心結構,如圖19所不,其結構是直接在光機模板上做過渡外延層的方案。圖20是本實用新型在一種燈泡中的應用圖例，在凹形內罩61外還可設置配光光學透鏡7,配光光學透鏡7通過內卡環81和透鏡卡環8固定在導熱支架3上；燈泡固定螺釘105作燈泡安裝時固定。以上三個實施例，實現了以下7種規格的LED光機模組，這7種規格的光機模組能夠滿足大部分的照明要求:
權利要求1.一種外延片式的LED燈泡光機模組，其特征在于:包括薄型的外延片(46)，所述外延片(46)包括LED襯底和LED襯底上的過渡外延層，所述外延片(46)上設有LED相關元器件(41)，LED相關元器件(41)包括LED晶片及相關電路和相關元器件，所述外延片(46)與光機模板(43)粘合,所述外延片(46)與光機模板(43)的外形相同，且光機模板(43)和外延片(46)的兩側均設有缺口 ；或者所述外延片式的LED燈泡光機模組包括光機模板(43)，光機模板(43)上設有過渡外延層，所述過渡外延層上設有LED相關元器件(41)，LED相關元器件(41)包括LED晶片及相關電路和相關元器件；所述LED相關元器件(41)上覆蓋有透明封膠(45)和/或透明蓋板(42)，僅露出LED相關元器件(41)上的關連焊盤。
2.根據權利要求1所述的外延片式的LED燈泡光機模組，其特征在于:所述光機模板(43)為圓形板，圓形板的兩側對稱設有兩個內圓弧缺口，圓弧缺口的圓心在圓形板外部的同心圓上；所述光機模板(43)上還設有用于與電氣接插件(11)的插針相連的圓孔，所述焊盤在LED相關元器件(41)上并位于圓孔所在處，電氣接插件(11)的插針插入圓孔后與焊盤相焊接。
3.根據權利要求1所述的外延片式的LED燈泡光機模組，其特征在于:所述光機模板(43)為圓形板，圓形板兩側對稱地設有兩個弓形的缺口；所述光機模板(43)上還設有帶對位銷的圓孔，圓孔用于與電氣接插件(11)對位連接；所述LED相關元器件(41)通過柔性轉接電路(44)將焊盤設置于圓孔所在處，所述電氣接插件(11)插入圓孔后與柔性轉接電路(44)上的焊盤相焊接。
4.根據權利要求1所述的外延片式的LED燈泡光機模組，其特征在于:所述光機模板(43)為圓形板，圓形板的兩側設有兩個對稱缺口，每個缺口的形狀均包括圓形基板所在圓的一條弦，而且所述弦兩端向外傾斜120度，并通過圓弧過渡到圓形板所在圓；所述焊盤位于圓形板的缺口內側，焊盤分別設在兩個缺口內側或集中設在其中一個缺口內側。
5.根據權利要求2所述的外延片式的LED燈泡光機模組，其特征在于:所述圓形板所在圓的直徑為Ilmm或16mm ;當圓形板所在圓的直徑de為Ilmm時,兩個圓弧缺口的圓心在直徑為13mm的圓上,兩個圓弧缺口的半徑為3.2mm ;當圓形板所在圓的直徑de為16mm時，兩個圓弧缺口的圓心在直徑為19mm的圓上,兩個圓弧缺口的半徑為3.6mm;所述的與電氣接插件(11)的插針相連的圓孔為4個，等間距對稱分布，間距3.5mm，4個圓孔的中心在偏離圓形板圓心2mm處,且4個圓孔的中心與兩個缺口的距離相等。
6.根據權利要求3所述的外延片式的LED燈泡光機模組，其特征在于:所述圓形板所在圓的直徑de為18mm或25mm ;當圓形板所在圓的直徑de為18mm時,所述的兩個弓形的弦長為8.2mm,兩條弦之間的距離為16mm ;當圓形板所在圓的直徑de為25mm時,所述的兩個弓形的弦長為9.8mm,兩條弦之間的距離為23mm ;所述的帶對位銷的圓孔直徑為8mm,其圓心在偏離圓形板圓心2mm處,且圓孔中心與兩個缺口的距離相等。
7.根據權利要求4所述的外延片式的LED燈泡光機模組，其特征在于:所述圓形板所在圓的直徑為20mm、38mm或50mm,所述缺口中的弦長減去兩端向外傾斜的部分后長度為IOmm,過渡用的圓弧的半徑為Imm ;兩個缺口所對應的兩條弦相互平行；當圓形板所在圓的直徑de為20mm時,兩條弦之間的距離為15mm ;當圓形板所在圓的直徑de為38mm時,兩條弦之間的距離為33mm ;當圓形板所在圓的直徑de為50mm時,兩條弦之間的距離為45mm。
8.根據權利要求1所述的外延片式的LED燈泡光機模組，其特征在于:所述透明蓋板(42)和/或光機模板(43)上還涂敷有熒光粉，熒光粉外涂覆有保護層；或者所述透明蓋板(42)和/或光機模板(43)為模具成型的透明熒光體。
9.根據權利要求7所述的外延片式的LED燈泡光機模組，其特征在于:所述光機模板(43)上還設有用于固定的固定孔，所述固定孔的數量為兩個，兩個固定孔基于圓形板的圓形中心對稱，且兩個固定孔之間的距離為de-6，固定孔的直徑為2.2mm ;兩個固定孔的連線，與兩個缺口 中心的連線相互正交；當de=20mm時,單邊開一個固定孔。
專利摘要本實用新型公開了一種外延片式的LED燈泡光機模組，包括薄型的外延片(46)，所述外延片(46)包括LED襯底和LED襯底上的過渡外延層，所述外延片(46)上設有LED相關元器件(41)，LED相關元器件(41)包括LED晶片及相關電路和相關元器件，所述外延片(46)與光機模板(43)粘合，所述外延片(46)與光機模板(43)的外形相同，且光機模板(43)和外延片(46)的兩側均設有缺口；或者所述外延片式的LED燈泡光機模組包括光機模板(43)，光機模板(43)上設有過渡外延層，所述過渡外延層上設有LED相關元器件(41)，所述LED相關元器件(41)上覆蓋有透明封膠(45)和/或透明蓋板(42)，僅露出LED相關元器件(41)上的關連焊盤。
文檔編號H01L33/50GK203147431SQ20132020489
公開日2013年8月21日 申請日期2013年4月22日 優先權日2013年4月22日
發明者張繼強, 張哲源 申請人:貴州光浦森光電有限公司