LED封装基板、LED封装结构以及LED灯具的制作方法

本实用新型涉及LED应用技术领域，尤其涉及一种LED封装基板、一种LED封装结构以及一种LED灯具。

背景技术：

随着COB(Chip On Board，板上芯片封装)模组LED日益成熟的发展，市场对高性价比COB模组光源的需求也愈加迫切。参见图1，其为现有的一种COB规格LED封装基板的结构示意图。如图1所示，其包括镜面铝基板11以及依序层叠设置在镜面铝基板11上的胶层13、绝缘层15、铜箔导电层17和表面白油层19。

从图1中可以得知，由于各个层是层叠在镜面铝基板11上，使得LED封装基板的整体厚度相对较厚，例如在1.02mm及以上，从而导致散热不佳，并且由于占据了镜面铝基板11较多的上表面而导致镜面铝基板11的光反射面积较小，从而使得采用该种LED封装基板的LED产品存在出光效率不佳的问题。

技术实现要素：

因此，为克服现有技术的不足和缺陷，本实用新型提出一种LED封装基板，一种LED封装结构以及一种LED灯具。

具体地，本实用新型实施例提出的一种LED封装基板，包括金属基板、线路板、以及绝缘胶层。所述金属基板上表面开设有凹槽，所述绝缘胶层将所述线路板贴合于所述金属基板的所述凹槽内，所述线路板包括绝缘基材和设置在所述绝缘基材上的导电层，所述绝缘基材位于所述绝缘胶层与所述导电层之间，所述导电层包括焊线连接区域和电连接所述焊线连接区域的焊垫。

在本实用新型的一个实施例中，所述凹槽包括相互分离的两个部分，每个部分包括弧形焊线连接区域容置部和自所述弧形焊线连接区域容置部的外侧向外延伸形成的焊垫容置部，且所述两个部分共同围成一个固晶区域；所述焊线连接区域位于所述弧形焊线连接区域容置部，且所述焊垫位于所述焊垫容置部。

在本实用新型的一个实施例中，所述金属基板为镜面铝基板。

在本实用新型的一个实施例中，所述LED封装基板还包括绝缘保护层，设置在所述绝缘基材上且局部覆盖所述导电层以暴露出所述焊线连接区域和所述焊垫。

在本实用新型的一个实施例中，所述凹槽未贯穿所述金属基板且所述焊垫未贯穿所述绝缘基材，所述绝缘胶层位于所述凹槽的侧壁和底部的表面上。

在本实用新型的一个实施例中，所述凹槽贯穿所述金属基板且所述焊垫贯穿所述绝缘基材，所述绝缘胶层位于所述凹槽的侧壁表面上。

此外，本实用新型实施例提出一种LED封装结构，包括：前述任意一种LED封装基板、LED芯片和透光封装体；所述LED芯片打线连接至所述焊线连接区域，所述透光封装体设置在所述LED封装基板的所述金属基板上且覆盖所述LED芯片和所述焊线连接区域。

在本实用新型的一个实施例中，所述LED封装结构还包括环形围坝胶，设置在所述LED封装基板的所述金属基板上并定义出一环形区域，所述焊线连接区域位于所述环形区域内、但所述焊垫位于所述环形区域之外；所述透光封装体充填在所述环形区域内。

在本实用新型的一个实施例中，在所述凹槽围成的固晶区域内设置有底层荧光胶层，所述LED芯片位于所述固晶区域内但所述LED芯片对应的芯片粘结区域未被所述底层荧光胶层覆盖，以及所述透光封装体内掺杂有荧光粉且所述底层荧光胶层的荧光粉浓度小于所述透光封装体的荧光粉浓度。

另外，本实用新型实施例提出一种LED灯具，包括LED封装结构、散热座和电路板，所述LED封装结构包括LED封装基板、LED芯片和透光封装体，所述LED封装基板包括金属基板、线路板、以及绝缘胶层。所述金属基板上表面开设有贯穿所述金属基板的凹槽，所述绝缘胶层将所述线路板贴合于所述金属基板的所述凹槽内，所述线路板包括绝缘基材和设置在所述绝缘基材上的导电层，所述绝缘基材位于所述绝缘胶层与所述导电层之间，所述导电层包括焊线连接区域和电连接所述焊线连接区域的焊垫且所述焊垫贯穿所述绝缘基材；所述LED芯片电连接至所述焊线连接区域，所述透光封装体设置在所述LED封装基板的所述金属基板上且覆盖所述LED芯片和所述焊线连接区域；所述散热座设置在所述金属基板底面的一侧，所述电路板固定在所述散热座上并在所述金属基板底面的一侧电连接暴露在所述金属基板的所述底面的所述焊垫。

在本实用新型的一个实施例中，所述凹槽包括相互分离的两个部分，每个部分包括弧形焊线连接区域容置部和自所述弧形焊线连接区域容置部的外侧向外延伸形成的焊垫容置部，且所述两个部分共同围成一个固晶区域；所述焊线连接区域位于所述弧形焊线连接区域容置部，且所述焊垫位于所述焊垫容置部；所述LED芯片位于所述固晶区域内。

在本实用新型的一个实施例中，所述固晶区域内设置有底层荧光胶层，所述LED芯片位于所述固晶区域内但所述LED芯片对应的芯片粘结区域未被所述底层荧光胶层覆盖，以及所述透光封装体内掺杂有荧光粉且所述底层荧光胶层的荧光粉浓度小于所述透光封装体的荧光粉浓度。

由上可知，本实用新型实施例通过在金属基板上表面开设凹槽(贯穿或不贯穿金属基板)并将线路板等层结构安装固定在凹槽内，如此可以减少金属基板上表面的占据率，光反射面尺寸得以增加，从而可以提升LED产品的出光效率；再者可以使得整个LED封装结构的厚度得以变薄，散热性能更好，产品性能将更加稳定。此外，本实用新型实施例还具有结构简化、物料及工艺优化等优点，从而可以大幅降低生产成本。

通过以下参考附图的详细说明，本实用新型的其它方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本实用新型的范围的限定。还应当知道，除非另外指出，不必要依比例绘制附图，它们仅仅力图概念地说明此处描述的结构。

附图说明

下面将结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细的说明。

图1为现有技术中的一种LED封装基板的结构示意图。

图2为本实用新型实施例提出的一种LED封装基板的结构示意图。

图3为图2所示LED封装基板中的金属基板的结构示意图

图4为图2所示LED封装基板中线路板的绝缘基材和导电层的结构示意图。

图5a为图2所示LED封装基板沿V-V剖面线的剖面结构的一种实施型态。

图5b为图2所示LED封装基板沿V-V剖面线的剖面结构的另一种实施型态。

图6为采用图2所示LED封装基板的一种LED封装结构的结构示意图。

图7为采用图6所示LED封装结构的一种LED灯具的局部结构示意图。

图8为本实用新型其它实施例提出的采用图2所示LED封装基板的一种LED封装结构在固晶之前的状态结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

请参见图2至图4，其中图2为本实用新型实施例提出的一种LED封装基板的结构示意图，图3为图2所示LED封装基板中的金属基板的结构示意图，以及图4为图2所示LED封装基板中线路板的绝缘基材和导电层的结构示意图。

具体地，本实施例的LED封装基板20包括：金属基板21、绝缘胶层23、绝缘基材25、导电层27和绝缘保护层29，其中绝缘基材25和导电层27作为本实施例的线路板的构成部分的举例。作为举例，本实施例的金属基板21优选为镜面铝基板，其反射率例如是99％，绝缘胶层23例如是D/A胶层(Die-attach，固晶胶，起胶粘作用)，绝缘基材25例如是BT(Bismaleimide Triazine，双马来酰亚胺三嗪，其材质是由双马来酰亚胺(Bismaleimide，BMI)与氰酸酯(Cyanate Ester，CE)树脂合成制得，是重要的用于PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)的一种高性能基板材料)绝缘基材，导电层27例如是铜箔导电层，绝缘保护层29例如是白油层，但本实用新型并不以此为限。

更具体地，如图3所示，金属基板21上形成有凹槽211例如是通过冲压形成，且凹槽211包括镜像对称(但本实用新型并不以此为限，也即可以是非镜像对称设置)且相互分离的两个部分，每个部分包括弧形焊线连接区域容置部2110和自弧形焊线连接区域容置部2110外侧向外延伸形成的两个焊垫(pad)容置部2112，而位于这两个部分之间的区域作为固晶区域，也即两个部分共同围成一个大致呈圆形的固晶区域。此处可以理解的是，每个部分的焊垫容置部2112的数量并不限于两个，其也可以是一个，只是两个为典型设计方式。

再者，如图4所示，线路板的绝缘基材25的形状与金属基板21上的凹槽211的形状相匹配并且同样包括相互分离的两个部分以便于能够安装固定在图3所示的金属基板21的凹槽211内。每个部分的导电层27形成在绝缘基材25的上表面且包括弧形焊线连接区域271和焊垫273，而且弧形焊线连接区域271和焊垫273电连接；更具体地来说，焊垫273是自弧形焊线连接区域271的外侧向外延伸形成的延伸部的端部。此外，在绝缘基材25的上表面还会设置绝缘保护层29(参见图2)且该绝缘保护层29局部覆盖导电层27以暴露弧形焊线连接区域271和焊垫273；具体来说，绝缘保护层29例如是形成在绝缘基材25的上表面未设置导电层27的区域以及弧形焊线连接区域271与焊垫273的连接部分。

承上述，为了将设置有导电层27(包括弧形焊线连接区域271和焊垫273)和绝缘保护层29(图4中未绘出，可参见图2)的绝缘基材25的组合结构，也即线路板安装固定在金属基板21上，会先在金属基板21的凹槽211的表面设置绝缘胶，再将该组合结构放置在凹槽211内，后续经烘烤后即可将该组合结构与金属基板21粘结固定，并在线路板的绝缘基材25与凹槽211之间形成图2所示的绝缘胶层23。

另外，请参见图5a，其为图2所示LED封装基板沿V-V剖面线的剖面结构的一种实施型态。在图5a中，金属基板21的凹槽211未贯穿金属基板21且导电层27的焊垫273未贯穿线路板的绝缘基材25，而绝缘胶层23则是位于凹槽211的侧壁和底部表面上。并且，从图5a中还可以看出：绝缘胶层23将由绝缘基材25和导电层27构成的线路板贴合于金属基板21的凹槽211内，且绝缘基材25位于绝缘胶层23与导电层27之间。

请参见图5b，其为图2所示LED封装基板沿V-V剖面线的剖面结构的另一种实施型态。在图5b中，金属基板21的凹槽211贯穿金属基板21且导电层27的焊垫273贯穿线路板的绝缘基材25，而绝缘胶层23则是位于凹槽211的侧壁表面上。并且，从图5b中也可以看出：绝缘胶层23将由绝缘基材25和导电层27构成的线路板贴合于金属基板21的凹槽211内且绝缘基材25位于绝缘胶层23与导电层27之间。

请参见图6，其为采用图2所示LED封装基板的一种LED封装结构的结构示意图。如图6所示，LED封装结构60包括LED封装基板20、LED芯片62、环形围坝胶64以及透光封装体66。LED芯片62设置在LED封装基板20的金属基板21(参见图2)的上表面的固晶区域内，其例如是通过固晶胶粘结固定在固晶区域并通过打线方式连接LED封装基板20的弧形焊线连接区域271，再者LED芯片的数量在图6中示出为多个，其可以是采用并联、串联或其组合形成电连接。环形围坝胶64设置在LED封装基板20的金属基板21的上表面，其可以有效防止水汽进入固晶区域，LED封装基板20的弧形焊线连接区域271位于环形围坝胶64定义的环形区域内，但焊垫273位于环形区域之外。透光封装体66充填在环形围坝胶64定义的环形区域内并覆盖LED芯片62和LED封装基板20的弧形焊线连接区域271，如此一来，LED芯片62与弧形焊线连接区域271之间的金属连线甚至是LED芯片62之间的金属连线均为透光封装体66覆盖而得到保护。此处，可以理解的是，透光封装体66可以是内表面附有荧光粉层的环氧树脂层，也可以是内部掺杂有荧光粉的环氧树脂层，具体为何种结构在此不做限定，只要能实现波长转换且透光之目的即可。

再者，值得一提的是，图6所示的LED封装结构为一种COB型LED产品，其涉及的出射光可以是近紫外光(360-380nm)、紫光(380-410nm)、蓝光(460-480nm)、绿光(490-530nm和565-580nm)、黄光(580-600nm)、橙色光(600-620nm)、红光(620-770nm)、红外光(850nm/880nm/940nm)以及系列白光(1700k-25000k色温范围)等，也即本实施例的LED封装基板20能够应用的产品范围非常广泛。

另外，请参见图7，其为采用图6所示LED封装结构的一种LED灯具的局部结构示意图。如图7所示，LED灯具70包括如LED封装结构、散热座71和电路板73；其中，LED封装结构例如采用图6所示的LED封装结构60且金属基板21的凹槽211贯穿金属基板21以及焊垫273贯穿绝缘基材25(参见图5b)；散热座71设置在LED封装结构的下方(也即金属基板21的底面210的一侧)且电路板73固定在散热座71上，并且电路板73是通过电连接暴露在LED封装结构的金属基板21的底面210的焊垫273来实现与LED封装结构的电连接，以便向LED封装结构提供电源。此处，LED灯具70可以是球泡灯、吸顶灯等，并且可以理解的是，LED灯具70除了上述结构之外，还会有其他配件例如收容LED封装结构、散热座71和电路板73的灯壳等。

最后，参见图8，其为本实用新型其它实施例提出的一种采用图2所示LED封装基板的LED封装结构在固晶之前的状态结构示意图。如图8所示，本实施例的LED封装结构80与图6所示的LED封装结构60的主要不同之处在于其还设置有底层荧光胶层83，且底层荧光胶层83中例如混有黄色荧光粉或银粉，但本实用新型并不以此为限。更具体地，在LED封装基板20的金属基板21上由凹槽211围成的固晶区域81内印刷形成底层荧光胶层83，且底层荧光胶层83避开固晶区域81内以虚线框表示的各个芯片粘结区域85(也即芯片粘结区域85未被底层荧光胶层83覆盖)。后续会在各个芯片粘结区域85内通过固晶胶将LED芯片粘结固定在其中，之后再通过打线方式使各个LED芯片之间以及LED芯片与LED封装结构20的弧形焊线连接区域271之间形成电连接(可参见图6)，然后再形成透光封装体(可参考图6的透光封装体66)以覆盖LED芯片，从而可以得到本实施例的LED封装结构80。此处的LED封装结构80可以类似于图6设置环形围坝胶，当然也可以不设置环形围坝胶。

再者，值得一提的是，在相关于图8所示的实施例中，优选地，最后形成的透光封装体为内部掺杂有荧光粉，且底层荧光胶层83中的荧光粉浓度低于透光封装体中的荧光粉浓度。此外，图7所示的LED灯具中的LED封装结构也可以替换成图8所示的LED封装结构。

综上所述，本实用新型上述实施例通过在金属基板上开设凹槽(贯穿或不贯穿金属基板)并将线路板等层结构安装固定在凹槽内，如此可以减少金属基板表面的占据率，光反射面尺寸得以增加，从而可以提升LED产品的出光效率；再者可以使得整个LED封装结构的厚度得以变薄例如整个厚度约为0.8mm，散热性能更好，产品性能将更加稳定。此外，本实用新型实施例还具有结构简化、物料及工艺优化等优点，从而可以大幅降低生产成本。

最后，值得一提的是，前述实施例仅仅是本实用新型的部分实施例而非全部实施例，本领域技术人员还可以前述实施例进行适当的变换或组合以得到其他实施例，例如金属基板的凹槽在未贯穿金属基板的情况下也可以为一个整体而非相互分离的两个部分，相应地，绝缘基材也为一个整体而非相互分离的两个部分等；这些通过适当的变换或组合得到的其他实施例均应包含在本实用新型的保护范围内。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。