高密度集成cob白光光源及其制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高密度集成C0B白光光源及其制作方法。
【背景技术】
[0002]LED照明因其高效节电具备显著的降耗、节能等经济效益，近些年在许多照明领域及行业得到了大力推广与应用。当前工业化技术水平下，LED单色芯片加荧光体的技术路线仍是实现白光LED的主流方式。这其中最为常用的是激发芯片贴涂荧光粉胶的封装形式，由于荧光胶较差的导热性能及其直接接触发光发热激发芯片，容易致使涂覆的荧光粉胶出现热老化，进而影响白光光源的光品质及使用稳定性。
[0003]另一方面，白光LED在照明普及与应用方面仍存在光通量较低的关键问题，即作为照明光源，必须尽可能发出更多的光，寻求更高的能量利用效率。而单芯片功率显然无法满足照明领域对高亮度、高功率的要求。随着大功率LED模组朝着高集成度、体积小型化发展，为实现普通照明所需的光通量，必然寻求大功率、高集成白光LED技术。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题，在于提供一种高密度集成C0B白光光源及其制作方法。
[0005]本发明的高密度集成COB白光光源是这样实现的:一种高密度集成C0B白光光源，包括固晶基板及固态荧光体，所述固态荧光体位于所述固晶基板的正前方，所述固晶基板进一步包括热沉基板以及设于该热沉基板的导电线路层和阵列芯片，所述导电线路层包括芯片焊线区和外连电极区，所述芯片焊线区和外连电极区电连接；所述芯片焊线区由复数根导电线路组成，其中位于芯片焊线区中心位置的中心导电线路最长且为直线；位于中心导电线路两侧的导电线路的两端为直线段，中间向外拱成弧形段，且越往外侧的导电线路的直线段越短，弧形段越长；从而使整个芯片焊线区形成一圆形区域，该圆形区域均分为4个扇形区域，2个对称分布的弧形段区域和2个对称分布的直线段区域；所述阵列芯片设于圆形区域内，且与两侧的导电线路电连接。
[0006]其中，本发明的高密度集成C0B白光光源还包括限高定位件，所述限高定位件设于所述固晶基板上用于支承所述固态荧光体，所述限高定位件高于所述固晶基板150-350微米。
[0007]其中，本发明的高密度集成C0B白光光源还包括由高反射胶体制得的反光坝体，且该高反射胶体对在200-1000纳米内辐射光线的反射率不低于70% ;该反光坝体设于所述限高定位件外缘处的固晶基板上，且高度不低于限高定位件。
[0008]其中，所述固态荧光体的外径不大于反光坝体的内径。所述固态荧光体的基质材料是玻璃、陶瓷、玻璃陶瓷或硬质耐热有机体，且所述固态荧光体具备波长转换功能，能吸收200-600纳米波长的激发光，并发射400-800纳米波长的辐射光。
[0009]本发明的高密度集成C0B白光光源的制作方法是这样实现的:一种高密度集成COB白光光源的制作方法，包括固晶基板制作、限高定位件制作、焊线电连、反光坝体制作、充胶预固化、盖封固态荧光体。
[0010]所述固晶基板制作包括:
11)设计导电线路层和阵列芯片的排布；所述导电线路层包括所述芯片焊线区和外连电极区，所述芯片焊线区和外连电极区电连接；所述芯片焊线区由复数根导电线路组成，其中位于芯片焊线区中心位置的中心导电线路最长且为直线；位于中心导电线路两侧的导电线路的两端为直线段，中间向外拱成弧形段，且越往外侧的导电线路的直线段越短，弧形段越长；从而使整个芯片焊线区形成一圆形区域，该圆形区域均分为4个扇形区域，2个对称分布的弧形段区域和2个对称分布的直线段区域；
12)在热沉基板上通过印刷工艺制得所述导电线路层，同时导电线路层以外区域覆盖电绝缘层；
13)通过固晶工艺将阵列芯片固定，形成固晶基板；
所述限高定位件制作是:在固晶区外围制作限高定位件；
所述焊线电连是:利用反向拱丝打线和金线焊接工艺，将阵列芯片中的LED芯片与导电线路层中相应的导电线路形成电连接；
所述反光坝体制作是:在限高定位件外围制作反光坝体；
所述充胶预固化是:在反光坝体围成的空间内灌充透明胶体，没过所述限高定位件，胶体流平后，进行排气及预固化；
盖封固态荧光体是:将固态荧光体置于所述反光坝体内的限高定位件上，保持微压状态并进行后续深度热固化。
[0011]其中，所述反向拱丝打线和金线焊接时，第1焊点为导电线路，第2焊点为LED芯片的电极，且第2焊点为植球焊接，所述打线的线弧最高点高出LED芯片20-80微米，但不高于限高定位件，所述第1焊点的引线与水平方向夹角在15-80°，第2焊点的引线与水平方向夹角为30-80°。
[0012]所述预固化的温度为60°C，时间为0.5小时；所述深度热固化是先以温度为80°C，固化0.5小时；再以温度150°C，固化1小时；最后以温度60°C，固化0.5小时。
[0013]所述固态荧光体的外径不大于反光坝体的内径。所述固态荧光体的基质材料是玻璃、陶瓷、玻璃陶瓷或硬质耐热有机体，且所述固态荧光体具备波长转换功能，能吸收200-600纳米波长的激发光，并发射400-800纳米波长的辐射光。
[0014]本发明具有如下优点:
1.通过固晶基板上阵列芯片的优化排布及其导电线路层的优化布局分区，保证了发光发热芯片的热流疏导与芯片激发辐射光的均匀性，实现了光源的高密度集成、高功率封装；
2.通过反光坝体设置、打线工艺优化，增加了有效光输出，所封装光源具备高光通量、高光效特征及低成本。
【附图说明】
[0015]下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
[0016]图1为本发明高密度集成C0B白光光源中的固晶基板的正面结构示意图。
[0017]图2为本发明高密度集成COB白光光源中阵列芯片的分布结构示意图。
[0018]图3为本发明高密度集成C0B白光光源中的侧面结构示意图。
[0019]图4为图3的局部放大图，主要显示芯片的焊线结构。
【具体实施方式】
[0020]如图1至图4所示，本发明的高密度集成C0B白光光源，包括固晶基板1及固态荧光体2，还包括限高定位件3和反光坝体4。所述固态荧光体2位于所述固晶基板1的正前方，所述限高定位件3设于所述固晶基板1上用于支承所述固态荧光体2，所述限高定位件3高于所述固晶基板1有150-350微米。所述反光坝体4由高反射胶体制得的，并设于所述限高定位件3外缘处的固晶基板1上，且高度不低于限高定位件3，所述高反射胶体对在200-1000纳米内辐射光线的反射率不低于70%。
[0021]所述固晶基板1进一步包括热沉基板11以及设于该热沉基板11的导电线路层12、绝缘层13和阵列芯片14。
[0022]所述导电线路层12包括芯片焊线区和外连电极区，所述芯片焊线区和外连电极区电连接；所述芯片焊线区由复数根导电线路121组成，其中位于芯片焊线区中心位置的中心导电线路最长且为直线；位于中心导电线路两侧的导电线路的两端为直线段，中间向外拱成弧形段，且越往外侧的导电线路的直线段越短，弧形段越长；从而使整个芯片焊线区形成一圆形区域，该圆形区域均分为4个扇形区域，2个对称分布的弧形段区域和2个对称分布的直线段区域；所述外连电极区分为正极区122和负极区123，该正极区122和负极区123设于芯片焊线区的两端。
[0023]所述阵列芯片14设于圆形区域内，且与两侧的导电线路121电连接。
[0024]如图1至图4所示，本发明的高密度集成C0B白光光源的制作方法包括固晶基板制作、限高定位件制作、焊线电连、反光坝体制作、充胶预固化以及盖封固态荧光体。
[0025]如图1所示，所述固晶基板1制作包括:
11)设计导电线路层12和阵列芯片14的排布；所述导电线路层12包括所述芯片焊线区和外连电极区，所述芯片焊线区和外连电极区电连接；所述芯片焊线区由复数根导电线路121组成，其中位于芯片焊线区中心位置的中心导电线路最长且为直线；位于中心导电线路两侧的导电线路的两端为直线段，中间向外拱成弧形段，且越往外侧的导电线路的直线段越短，弧形段越长；从而使整个芯片焊线区形成一圆形区域，该圆形区域均分为4个扇形区域，2个对称分布的弧形段区域和2个对称分布的直线段区域；所述外连电极区分为正极区122和负极区123，该正极区122和负极区123设于芯片焊线区的两端；
12)在热沉基板11上通过印刷工艺制得所述导电线路层12，同时导电线路层12以外区域覆盖电绝缘层13;在一具体实施例中，热沉基板11选用99%氧化铝陶瓷基板，使用印刷工艺在氧化铝陶瓷基板上印刷约15um厚的镀银线路，制得所述导电线路层12，并在无焊接