本发明涉及 LED照明领域， 特别是涉及一种 LED光电模组。 背景技术

发光二极管（LED， Light-Emitting Diode) 是一种能发光的半导体电子元件， 由镓 （Ga) 与砷 （AS) 、 磷 （P) 、 氮 （N) 的化合物制成的二极管， 它是半导 体二极管的一种， 可以把电能转化成光能。 发光二极管与普通二极管一样是由一 个 PN结组成， 也具有单向导电性。 当给发光二极管加上正向电压后， 从 P区注 入到 N区的空穴和由 N区注入到 P区的电子， 在 PN结附近数微米内分别与 N 区的电子和 P区的空穴复合， 产生自发辐射的荧光。 不同的半导体材料中电子和 空穴所处的能量状态不同。 当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同， 释放出 的能量越多， 则发出的光的波长越短。 磷砷化镓二极管发红光， 磷化镓二极管发 绿光， 氮化镓二极管发紫光。

近年来， 随着 LED产业的飞速发展， LED照明灯具依靠其自身节能优势在 市场上占据了很大的份额。 LED的灯泡， 一般由三部分： LED光源、驱动电源和 灯壳组成，其中 LED光源和驱动电源是决定 LED灯泡的性能和价格的主要因素。 本发明专利就是将 LED光源和驱动电源集成为一个组件 _LED光电模组， 使其 性能提高， 成本下降。 由于结构简化， 更适合于大批量生产。

已有所有的 LED光源与驱动电源都是分离的，这样做的原因 一是驱动电源的 体积较大，不可能与 LED光源集成在一起，二是光源和电源的本身都 是发热的主 体。可见， 在高功率和小体积时， 散热成为不可逾越的障碍， 而且 LED在高温工 作状态下， 其光衰加速并且寿命特性将大大下降。 发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点， 本发明的目的在于提供一种 LED光电模组， 用于解决现有技术中 LED灯中由于光源和驱动电源发热量过大而无法 集成在一 起的问题。

为实现上述目的及其他相关目的， 本发明提供一种 LED光电模组， 包括： 具 有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面 的铝基板； 分别设置在铝基板的第 一表面和第二表面用于导热的第一陶瓷层和第 二陶瓷层； 设置在第一陶瓷层上的 COB光源； 设置在所述 COB光源处且嵌入所述铝基板的第一表面和第二 表面间 的绝缘板； 所述绝缘板上设有用于将 COB光源的引线导出至铝基板的第二表面 的金属化过孔； 设置在铝基板的第二表面上且与从铝基板的第 二表面的金属化过 孔引出的 COB光源的引线相连以对 COB光源进行驱动的驱动电源。

优选地， 所述驱动电源为交流驱动电源。

优选地，所述驱动电源包括内置或外置 M0SFET管的驱动芯片和该驱动芯片 的外围电路， 其中所述驱动芯片按将 COB光源中的 LED灯分成多段的连接驱动 方式分别对 LED灯进行驱动。

优选地， 所述驱动电源包括一个恒流驱动源和外围电路 ， 其中所述恒流驱动 源与 COB光源中一定数量的 LED灯串联的连接驱动方式对串联的 LED灯进行驱 动。

优选地， 所述第一陶瓷层通过丝印或喷涂工艺设置在铝 基板的第一表面烧结 后形成； 所述第二陶瓷层通过丝印或喷涂工艺设置在铝 基板的第二表面烧结后形 成。

优选地， 在第一陶瓷层和第二陶瓷层上， 采用丝印工艺将银浆按预设的连接 线路， 固化后制成用于所述 COB光源和所述驱动电源连接的印制电路。

优选地， 所述绝缘板的厚度与所述铝基板的厚度一致。

优选地， 所述铝基板的形状为圆形、 椭圆形或多边形。

优选地， 所述 COB光源为环形 COB光源、 条形 COB光源、 圆形 COB光源 或多边形 COB光源。

优选地， 所述环形 COB光源中设有均匀分布的若干 LED, 所述 LED的数量 为 30~48个或 72~96个。

优选地， 所述铝基板上设有至少一个将光电模组与散热 装置或灯具外壳相接 的安装孔。

如上所述， 本发明的 LED光电模组， 具有以下有益效果：

1、 本发明的 LED光电模组通在在铝基板的两个表面分别涂覆 陶瓷浆料， 且 使用了高导热系数、 高耐压（DC 4000V) 的陶瓷材料高温烧结后形成陶瓷层， 之 后将 COB光源和驱动电源分别设置在铝基板的两个表 面， COB光源和驱动电源 产生的热量可以分别通过陶瓷层导热至铝基板 ， 所以本发明可以使得 COB光源 和驱动电源集成一体，解决了现有技术中 LED灯中由于光源和驱动电源发热量过 大而无法集成在一起的问题。

2、 此外， 本发明中使用交流直接驱动电源， 可以解决驱电源元器件数量少、 体积小的问题。 附图说明

图 1显示为本发明的 LED光电模组的正面结构示意图。

图 2显示为本发明的 LED光电模组中的反面结构示意图。 元件标号说明

1 LED光电模组

11 铝基板

12 COB光源

13 第一陶瓷层

14 绝缘板

141 金属化过孔

15 安装孔

16 驱动电源

17 第二陶瓷层 具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方 式， 熟悉此技术的人士可由本 说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他 优点及功效。

本具体实施方式涉及图 1至图 2。 须知， 本说明书所附图式所绘示的结构、 比例、 大小等， 均仅用以配合说明书所揭示的内容， 以供熟悉此技术的人士了解 与阅读， 并非用以限定本发明可实施的限定条件， 故不具技术上的实质意义， 任 何结构的修饰、 比例关系的改变或大小的调整， 在不影响本发明所能产生的功效 及所能达成的目的下， 均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖 的范围内。 同时， 本说明书中所引用的如"上"、 "下"、 "左"、 "右"、 "中间 "及"一"等的用语， 亦仅为便于叙述的明了， 而非用以限定本发明可实施的范围， 其相对关系的改变 或调整， 在无实质变更技术内容下， 当亦视为本发明可实施的范畴。

本发明的目的在于提供一种 LED光电模组， 用于解决现有技术中 LED灯中 由于光源和驱动电源发热量过大而无法集成在 一起的问题。 以下将详细描述本发 明的一种 LED光电模组的原理和实施方式，使本领域技术 人员不需要创造性劳动 即可理解本发明的一种 LED光电模组。

请参阅图 1及图 2， 图 1显示为本发明的 LED光电模组的正面结构示意图， 图 2显示为本发明的 LED光电模组中的反面结构示意图。如图 1和图 2所示，本 发明提供一种 LED光电模组，具体地，所述的 LED光电模组 1包括：铝基板 11、 第一陶瓷层 13、 第二陶瓷层 17、 COB光源 12、 绝缘板 14和驱动电源 16。

本发明通过在铝基板 11的两个表面分别涂覆陶瓷浆料， 烧结后形成陶瓷层， 之后在第一陶瓷层和第二陶瓷层上， 采用丝印工艺将银浆按预设的连接线路， 固 化后制成用于所述 COB光源和所述驱动电源连接的印制电路。再将 COB光源 12 和驱动电源 16分别设置在铝基板 11的两个陶瓷层表面， COB光源 12和驱动电 源 16产生的热量可以分别通过陶瓷层导热， 所以本发明可以使得 COB光源 12 和驱动电源 16集成一体。

所述铝基板 11是整个 LED光电模组 1的基体， COB光源 12和驱动电源 16 发出的热量通过高导热系数的第一陶瓷层 13、 第二陶瓷层 17传导至铝基板 11， 再通过铝基板 11传导至灯泡的散热外壳。

在本发明中， 所述铝基板 11 具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表 面， 具体地， 所述铝基板 11的形状可以为圆形、椭圆形或多边形， 但并不局限于 上述形状， 本领域技术人员可根据实际需求， 设定所述铝基板 11的形状。

此外， 在本实施例中， 所述铝基板 11上设有至少一个安装孔 15。 通过安装 孔 15可用螺钉或螺栓将所述 LED光电模组 1与散热装置或灯具外壳相接。 具体 地， 在本实施例中， 所述安装孔 15设置在铝基板 11的边缘， 数量为三个或其它 任意个。

第一陶瓷层 13和第二陶瓷层 17分别设置在铝基板 11的第一表面和第二表面 用于导热， 而且， 所述第一陶瓷层 13通过丝印或喷涂等工艺设置在铝基板 11的 第一表面，再经过高温烧结形成；所述第二陶 瓷层 17通过丝印或喷涂设置在铝基 板 11的第二表面， 再经过高温烧结形成。 也就是说， 在铝基板 11的两个表面涂覆陶瓷层， 具体可采用用丝印、喷涂等 工艺技术将膏状陶瓷浆料涂覆在铝基板 11的第一表面和第二表面，烧结后形成第 一陶瓷层 13和第二陶瓷层 17。 在第一陶瓷层 13和第二陶瓷层 17上， 采用丝印 工艺将银浆按预设的连接线路， 固化后制成用于所述 COB光源 12和所述驱动电 源 16连接的印制电路。 根据驱动电源 16和 COB光源 12的电子线路将导电银浆 丝印在第一陶瓷层 13和第二陶瓷层 17表面，固化后可进行 LED芯片绑定或将元 件用表面贴装技术进行加工。

此外， 在本发明中， 第一陶瓷层 13和第二陶瓷层 17所采用的陶瓷均应具有 高导热系数， 导热系数大于 30W/m/K为宜。

COB光源 12就是 LED芯片直接贴在高反光率的镜面金属基板上的 高光效集 成面光源， COB光源 12剔除了支架概念， 这种技术无电镀、 无回流焊、 无贴片 工序， 因此工序减少近三分之一， 成本也节约了三分之一。

COB板上芯片 （Chip On Board, COB ) 工艺过程首先是在基底表面用绝缘、 耐高压和导热环氧树脂 (一般用掺银颗粒的环氧树脂)覆盖硅片安放点� �� 然后将硅 片直接安放在基底表面， 热固化至硅片牢固地固定在基底为止， 随后再用点焊的 方法在 Chip和基底、 Chip和 Chip之间直接建立电气连接。 裸芯片技术主要有两 种形式：一种 COB技术，另一种是倒装片技术 (Flip Chip)。板上芯片封装（COB ), 半导体芯片交接贴装在印刷线路板上， 芯片与基板的电气连接用引线缝合方法实 现， 芯片与基板的电气连接用引线缝合方法实现， 并用树脂覆盖以确保可靠性。

在本发明中， 所述 COB光源 12设置在第一陶瓷层 13上。 在本实施例中， 具体地， 所述 COB光源 12可以为环形 COB光源、 条形 COB光源、 圆形 COB 光源或多边形 COB光源， 但并不局限于上述形状， 本领域技术人员可根据实际 需求， 设定所述 COB光源 12的形状。

若采用环形 COB光源， 所述环形 COB光源中若干 LED均匀分布， 更近一 步地， 根据工作电压和 LED的 Vf电压值， 所述 LED的数量为 30~48个或 72~96 个。 环形 COB光源中环的直径可视灯功率和 LED数量而定。

所述绝缘板 14设置在所述 COB光源 12处且嵌入所述铝基板 11的第一表面 和第二表面间， 而且， 所述绝缘板 14的厚度与所述铝基板 11的厚度一致， 以便 设置陶瓷层。 所述绝缘板 14上设有用于将 COB光源 12的引线导出至铝基板 11 的第二表面的金属化过孔 141。所述绝缘板 14的功能是将铝基板 11第一表面（正 面） 的 COB光源 12中的 LED引出线， 通过 "过孔"（即所述金属化过孔 141 ) 导至第二表面 （反面）， 接到驱动电源 16 中驱动芯片的输出端。 所述绝缘板 14 以特殊的工艺压入铝基板 11 ,这一技术是必须的，且是本领域技术人员所� �知的， 以保证满足绝缘、 耐压等安规的要求。

所述驱动电源 16设置在铝基板 11的第二表面上且与从铝基板 11的第二表面 的金属化过孔 141引出的 COB光源 12的引线相连以对 COB光源 12进行驱动。

在本发明中，所述驱动电源 16为交流驱动电源。本发明中使用交流直接驱� �� 电源， 可以解决驱电源元器件数量少、 体积小的问题。 同时正因为交流直接驱动 方式的线路的元件数量少、 可靠性高、 性能好， 才使得交流驱动电源能够实现整 体安装在 LED光电模组 1的反面。 使用时只需悍接两根线， 作为电源输入即可， 整个 LED光电模组 1就可正常工作。

所述交流电源可采用以下几种具体形式。

1、所述驱动电源 16可以采用内置 MOSFET管的驱动芯片和该驱动芯片的外 围电路，其中所述驱动芯片按将 COB光源 12中的 LED灯分成多段的连接驱动方 式分别对 LED灯进行驱动。

即采用多段驱动的方式， 在驱动芯片内置 MOSFET管， 将 LED灯串分成多 段来驱动， 这种多段驱动技术的优点是功率因数高、 谐波小、 外围电路简单， 很 容易实现调光等功能。 由于内置高压功率型 MOSFET管， 成本较高。

2、所述驱动电源 16还可以采用外置 MOSFET管的驱动芯片和该驱动芯片的 外围电路,其中所述驱动芯片按将 COB光源 12中的 LED灯分成多段的连接驱动 方式分别对 LED灯进行驱动。

即釆用多段驱动的方式， 在驱动芯片外置 MOSFET管， 将驱动电路（数字电 路或模拟、数字混合电路)与高压 MOSFET管分离，由于驱动电路与高压 MOSFET 管分离， 芯片的成本大大下降， 但是外围电路零件较多 （MOSFET管外接）， 其 优点是应用灵活， 可以扩展成大功率输出 （10W-50W) , 而且在大功率应用时， 成本低， 具有突出的优势。

3、 所述驱动电源 16又可以采用一个恒流驱动源和外围电路， 其中所述恒流 驱动源与 COB光源 12中一定数量的 LED灯串联的连接驱动方式对串联的 LED 灯进行驱动。

即采用 LED单段、 恒流源驱动的方式， 视工作电压将 LED以不同的数量串 联， 接入恒流芯片， 其优点是外围电路的零件最少， 成本最低， 缺点是不能调光， 功率因数较低、 谐波较高， 而且只适合在小电流、 小功率应用的场合。

在实际使用中，所述驱动电源 16包括但不限于上述三种形式的驱动电源 16， 本领域技术人员，可根据实际情况结构各驱动 电源 16的优缺点，决定具体选用何 种驱动电源 16。

综上所述， 本发明的 LED光电模组， 达到了以下有益效果：

1、 本发明的 LED光电模组通在在铝基板的两个表面分别涂覆 陶瓷浆料， 且 使用了高导热系数、 高耐压 （DC 4000V) 的陶瓷材料高温烧结后形成陶瓷涂层， 之后将 COB光源和驱动电源分别设置在铝基板的两个表 面， COB光源和驱动电 源产生的热量可以分别通过陶瓷层导热至铝基 板， 所以本发明可以使得 COB光 源和驱动电源集成一体，解决了现有技术中 LED灯中由于光源和驱动电源发热量 过大而无法集成在一起的问题。

2、 此外， 本发明中使用交流直接驱动电源， 可以解决驱电源元器件数量少、 体积小的问题。

所以， 本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具 高度产业利用价值。 上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功 效， 而非用于限制本发明。 任何熟 悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及 范畴下， 对上述实施例进行修饰或 改变。 因此， 举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离 本发明所揭示的精神 与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变， 仍应由本发明的权利要求所涵盖。