一種具備多熱流通道的白光led模組及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種白光LED模組，特別涉及一種具備多熱流通道的白光LED模組及其制備方法。
【背景技術】
[0002]作為新一代綠色照明，LED照明具備了節能降耗的顯著特征，在國內外均得到了大力的支持與推廣。目前的工業化技術水平下，芯片LED加熒光粉仍然是量化制作白光LED的主流手段。在這種白光實現方式中，由于受限于外量子效率、封裝取光效率及熒光體光轉化效率，其電光轉換效率一般仍然低于60%，意味著電光轉換的同時，必然伴隨著大量的熱生成。尤其是對于高光通量需求的照明場合，對于光源模塊的熱管理關系著LED照明燈具的可靠性與持續工作能力。
[0003]對于芯片LED加熒光粉的光源模塊，集成或陣列芯片熱管理的重要性不言而喻，其關乎芯片發射光譜的長期穩定性及其所混制白光的光品質；同時，熒光體在進行熒光轉換或波長轉換時，由于存在能量轉換損失，不可避免也面臨伴生熱的熱管理問題。前述兩方面的熱管理問題，隨著LED照明燈具制造時瓦數或流明數的提升，顯得越發重要與不可忽視。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題，在于提供一種具備多熱流通道的白光LED模組及其制備方法。
[0005]本發明白光LED模組是這樣實現的:一種具備多熱流通道的白光LED模組，包括固晶基板、限位定位件、波長轉換蓋片、外透光罩及流體介質；所述固晶基板由固定有LED陣列芯片的線路基板構成；所述限位定位件固定于固晶基板上的LED陣列芯片區外圍，且高度大于LED陣列芯片的高度；所述波長轉換蓋片固定連接在所述限位定位件上；外透光罩固定于限位定位件外圍的固晶基板上，并與固晶基板之間形成封閉腔體；所述流體介質填充于該封閉腔體內，以在LED陣列芯片、波長轉換蓋片及外透光罩之間形成顯熱熱對流。
[0006]其中，作為本發明的較佳的方案，本發明可進一步為:
所述限位定位件為復數個方形小凸柱，或為復數個弧形凸柱，且非連續地均勻分布在LED陣列芯片區外圍的一圓周上。
[0007]所述限位定位件為高導熱材料，且高度不低于0.4mm。
[0008]所述波長轉換蓋片對200-600nm范圍內的單色激發光具有受激響應性質。
[0009]所述波長轉換蓋片為體相均勻單層構件，或者為層合式的復合多層構件。
[0010]所述波長轉換蓋片為單基質的單基色構件，或者為單基質的多基色構件。
[0011 ] 所述波長轉換蓋片為平面或非平面構造。
[0012]所述流體介質為無色透明，其折射率在1.3-1.8，粘度在50-1000mm2/s。
[0013]本發明上述白光LED模組的制備方法是這樣實現的:一種具備多熱流通道的白光LED模組的制備方法，具體包括如下步驟:
步驟(1)、制作固晶基板:將LED芯片以環形或線性陣列的方式，通過固晶工藝固定于線路基板上，形成LED陣列芯片。
[0014]步驟(2)、固定限位定位件:通過焊接或粘接方式，將限位定位件固定于固晶基板上LED陣列芯片區的外圍。
[0015]步驟(3)、固定波長轉換蓋片:采用膠粘合方式，在限位定位件表面預先涂覆粘合膠，待預固化后，將表面經過清潔處理的波長轉換蓋片壓合固定，保持壓力狀態進行后續深度固化。
[0016]步驟(4)、固定外透光罩:將外透光罩固定于固晶基板上限位定位件的外圍。
[0017]步驟(5)、灌注流體介質并密封:待波長轉換蓋片、外透光罩固化徹底后，將固晶基板翻面，從固晶基板底面留有的注液通孔灌注流體介質，流體介質充填界面以剛沒及注液通孔口為準，后用略大于通孔的硅膠軟管或硅膠篩置入未充液的注液通孔，并涂以密封膠固化密封。
[0018]其中，對于本發明，所述步驟(3)中的固化為熱固化時，所述預固化的溫度為70-100°C，預固化時間為10-40min ;所述后續深度固化溫度為120_160°C，固化時間為1_4小時。
[0019]本發明具有如下優點:本發明通過固晶基板和外透光罩間形成封閉腔體，并填充傳熱流體介質以在集成芯片組、波長轉換蓋片及外透光罩之間形成顯熱熱對流，進一步利用外透光罩的熱輻射散熱，由此在固晶基板熱沉方向和芯片出光路徑方向同時形成熱流的散熱通道，增加了光源模組的導散熱通道，有效提升了光源模組的熱導散能力。
【附圖說明】
[0020]下面參照附圖結合實施例對本發明作進一步的說明。
[0021]圖1為本發明白光LED模組的俯視結構示意圖。
[0022]圖2為本發明白光LED模組的軸向剖視結構示意圖。
[0023]圖3為本發明固晶基板的俯視結構不意圖。
[0024]圖4a至圖4d為本發明在固晶基板上固定限位定位件后的4種實施例的俯視結構示意圖。
[0025]圖5為本發明在限位定位件上固定波長轉換蓋片的俯視結構示意圖。
【具體實施方式】
[0026]本發明的具備多熱流通道的白光LED模組，包括固晶基板1、限位定位件2、波長轉換蓋片3、外透光罩4及流體介質5。
[0027]所述固晶基板1由固定有LED陣列芯片11的線路基板12構成。所述LED陣列芯片11的激發波長在200-600nm范圍，可為正裝、垂直及倒裝結構。所述線路基板12可以金屬類基板，也可以是非金屬類基板；可以是層合型基板，也可是非層合基板；所述固晶基板1底面還開有注液通孔122。
[0028]所述限位定位件2固定于固晶基板1上的LED陣列芯片區外圍，且高度大于LED陣列芯片11的高度；且高度不低于0.4mm。所述限位定位件2為高導熱材料，可為金屬類或非金屬類。
[0029]所述限位定位件2的結構可以為多種形式，如圖4a所示，所述限位定位件2為復數個方形小凸柱；再如圖4b至圖4d所示，為復數個弧形凸柱，且非連續地均勻分布在LED陣列芯片區外圍(圖中A為LED陣列芯片區的邊界線)的一圓周上，其中，各實施例中，弧形凸柱的個數不同，且弧長也不同，如圖4b為8個弧形凸柱，弧長較短，圖4c為4個弧形凸柱，弧長中等，圖4d為2個弧形凸柱，弧長較長。
[0030]所述波長轉換蓋片3固定連接在所述限位定位件2上；所述波長轉換蓋片3對200-600nm范圍內的單色激發光具有受激響應性質，即具備光致發光特性。所述波長轉換蓋片3可為體相均勻單層構件，如固態熒光體，或者為層合式的復合多層構件，如涂層類熒光復合層。
[0031]所述波長轉換蓋片3可為單基質的單基色構件，如為激發光為藍光時，該波長轉換蓋片3可為單基質的黃色熒光體，或者如激發光為紫外或近紫外光時，該波長轉換蓋片3可為單基質的一元熒光體；所述波長轉換蓋片3也可以為單基質的