专利名称：用显示类芯片制作的led芯片光源模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种LED芯片光源。
背景技术：
随着LED芯片照明的不断发展，LED芯片光源已经在功能型照明领域中扮演越 来越重要的角色。目前的LED芯片光源采用功率型LED芯片制作完成，但目前功率型 LED芯片的能效低，一般为30%，大部分能量转化为热量，对散热装置的要求高，连接 LED芯片的导线需有高的熔点，只能采用金钱，成本较高，而显示类LED芯片的能效较 高达50%，且LED芯片生产工艺成熟已批量生产，价格相当低。由于功率型LED芯片 的价格较显示类LED芯片的价格相差10倍之多，在成品率相当的情况下，功率型LED 芯片损坏带来的损失较大。另一方面，现LED芯片之间的导线连接采用前后LED芯片 正、负极相串接方式，当一 LED芯片出现问题后，由于正负极很难再次焊接导线，需要 替换所有串联的LED芯片，降低生产效率，提高生产、维护成本。以上限制了 LED芯 片照明灯的推广，降低其与普通灯的竞争能力。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与 改进，提供一种用显示类芯片制作的LED芯片光源模块，以达到降低生产成本、提高生 产效率的目的。为此，本实用新型采取以下技术方案。用显示类芯片制作的LED芯片光源模块，包括散热基板、设于散热基板上方的 复数个LED芯片、用于连接LED芯片的导线，其特征在于散热基板的上表面覆有铝基 线路板，所述的铝基线路板上表面设有复数个矩阵排列的LED芯片承载区，所述的LED 芯片承载区为导电区，相邻LED芯片承载区之间电绝缘，一 LED芯片承载区通过粘结层 连接一面积小于LED芯片承载区的显示类LED芯片；相邻LED芯片通过一端与LED芯 片承载区连接的导线串联。显示类LED芯片的光效为50%左右，采用显示类LED芯片代 替功率型LED芯片，可相应减少热量，故而本实用新型的导线可采用低熔点的铝线等， 有效降低生产成本；导线的一端与LED芯片的正极或负极连接，另一端与LED芯片承载 区连接，当LED芯片出现问题时，由于其正极导线或负极导线的另一端均与LED芯片承 载区连接，可焊接的位置多，不影响替换LED芯片的导线连接；矩阵排列利于自动固晶 机和自动打线机的工作，有效提高了工作效率。作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本实用新型还包括以下附加技术特 征。LED芯片的正、负极分别连接导线，其中后一 LED芯片的正极导线与前一 LED 芯片所在的LED芯片承载区连接，前一 LED芯片的负极导线与该LED芯片所在的LED 芯片承载区连接实现相邻LED芯片的串联。LED芯片的正、负极分别连接导线，其中后一 LED芯片的正极导线与该LED芯片所在的LED芯片承载区连接，前一 LED芯片的负极导线与后一 LED芯片所在的LED 芯片承载区连接实现相邻LED芯片的串联。所述的LED芯片为垂直型LED芯片，其负极直接于LED芯片承载区电连接； 后一 LED芯片的正极导线与前LED芯片所在的LED芯片承载区连接实现相邻LED芯片 的串联。铝基线路板上表面的前、后部分别设有正、负极引线区，其左、右部分别设有 复数个与两行LED芯片承载区宽度相适应的导线连接区，所述的正、负极引线区及导线 连接区均为导电区；位于矩阵的行首或行末的上、下两相邻LED芯片分别通过导线连接 相应的导线连接区实现串接；设于铝基线路板上的LED芯片为多种波长的LED芯片或相 同波长的LED芯片。设导线连接区利于自动打线机的接线，使各行LED芯片均能规则 接线，提高接线机的工作效率及工作稳定性。正、负极引线区的设置方便接线。所述的正、负极引线区分别连接接入区和引出区，首个LED芯片的正极通过导 线与接入区连接，最末LED芯片的负极通过导线与引出区连接。铝基线路板上方设有中空的围框，所述围框的中空部与LED芯片承载区、导线 连接区相配，围框的前后部设有与正、负极引线区相配的正、负极引出槽。待LED芯片 连线后在围框的中空部中置入荧光粉，围框的内周壁限制荧光粉的外溢。围框可采用导 热及耐热性好的塑料，也可采用氮化铝、氧化铝等材料。所述的散热基板、铝基线路板及围框均设有对应的固定孔，首行和末行的LED 芯片的数量少于中间行LED芯片的数量，矩阵的首行、末行的首列、末列均无LED芯 片，以避开固定孔。矩阵的首行、末行的首列、末列均无LED芯片以防止与固定孔的干 涉，且利于光的分布。设于铝基线路板上的LED芯片，从第一行起两相邻行的行末LED芯片通过导线 与同一相邻导线连接区相连，从第二行起两个相邻行的首个LED芯片通过导线与同一相 邻导线连接区连接。若为偶数行，则首行首个LED芯片与正极引线区连接，末行首个 LED芯片与负极引线区连接。若为奇数行，则末行的末个LED芯片与负极引线区连接。所述的铝基线路板上设有52个LED芯片承载区，分为8行7列；第一行和第二 行的最末LED芯片、第三行和第四行的最末LED芯片、第五行和第六行的最末LED芯 片、第七行和第八行的最末LED芯片、第二行和第三行的首个LED芯片、第四行和第五 行的首个LED芯片及第六行和第七行的首个LED芯片均连接对应的导线连接区，其中连 接第一行和第二行最末LED芯片、第七行和第八行最末LED芯片的导线连接区为阶梯状 导线连接区以避开固定孔。有益效果1、采用显示类LED芯片代替功率型LED芯片，相应减少热量，故而本实用新 型的导线可采用铝钱等低熔点的铝线，有效降低生产成本。2、导线的一端与LED芯片的正极或负极连接，另一端与LED芯片承载区连 接，当LED芯片出现问题时，由于其正极导线和负极导线的另一端均与LED芯片承载区 连接，可焊接的位置多，不影响替换LED芯片的导线连接。3、矩阵排列利于自动固晶机和自动打线机的工作，有效提高了工作效率。
图1是本实用新型整体结构示意图。图2是本实用新型围框结构示意图。图3是本实用新型剖视结构示意图。图4是本实用新型一种布线结构示意图。图5是本实用新型另一种布线结构示意图。图6是本实用新型一种LED芯片排列结构示意图。图中1、散热基板，2、铝基线路板，3、LED芯片承载区，4、LED芯片， 5、粘结层，6、正极引线区，6’、负极引线区，7、围框，8、固定孔，9、导线连接 区，10、导线，11、接入区，12、引出区。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明。实施例一如图1、2、3、4所示，本实用新型包括散热基板1、设于散热基板1上表面的 铝基线路板2及上方的复数个LED芯片4、用于连接LED芯片4的导线10，散热基板1 的上表面覆有铝基线路板2，铝基线路板2上表面设有复数个矩阵排列的LED芯片承载区 3，LED芯片承载区3为导电区，相邻LED芯片承载区3之间电绝缘，一 LED芯片承载 区3通过粘结层5连接一面积小于LED芯片承载区3的显示类LED芯片4 ； LED芯片4 的正、负极分别连接导线10，其中后一 LED芯片4的正极导线10与前一 LED芯片4所在 的LED芯片承载区3连接，前一 LED芯片4的负极导线10与该LED芯片4所在的LED 芯片承载区3连接实现相邻LED芯片4的串联。铝基线路板2上表面的前、后部分别设 有正、负极引线区6、6’，其左、右部分别设有复数个与两行LED芯片承载区3宽度相 适应的导线连接区9，正、负极引线区6与6’及导线连接区9均为导电区；位于矩阵的 行首或行末的上、下两相邻LED芯片4分别通过导线10连接相应的导线连接区9实现串 接。正、负极引线区6、6’分别连接接入区11和引出区12，首个LED芯片4的正极通 过导线10与接入区11连接，最末LED芯片4的负极通过导线10与引出区12连接。铝基线路板2上方设有中空的围框7，围框7的中空部与LED芯片承载区3、导 线连接区9相配，围框7的前后部设有与正、负极引线区6、6’相配的引出槽13。散热 基板1、铝基线路板2及围框7均设有对应的固定孔8，首行和末行的LED芯片4的数量 少于中间行LED芯片4的数量，矩阵的首行、末行的首列、末列均无LED芯片4，以避 开固定孔。设于铝基线路板上的LED芯片4，从第一行起两相邻行的行末LED芯片4通 过导线与同一相邻导线连接区9相连，从第二行起两个相邻行的首个LED芯片4通过导 线与同一相邻导线连接区9连接。若为偶数行，则首行首个LED芯片4与正极引线区6 连接，末行首个LED芯片4与负极引线区6’连接。若为奇数行，则末行的末个LED芯 片4与负极引线区6’连接；设于铝基线路板2上的LED芯片4为多种波长的LED芯片 4或相同波长的LED芯片4。在本实施例中，铝基线路板2上设有52个LED芯片承载区3，分为8行7列； 第一行和第二行的最末芯4片、第三行和第四行的最末LED芯片4、第五行和第六行的最末LED芯片4、第七行和第八行的最末LED芯片4、第二行和第三行的首个LED芯片 4、第四行和第五行的首个LED芯片4及第六行和第七行的首个LED芯片4均连接对应 的导线连接区9，其中连接第一行和第二行最末LED芯片4、第七行和第八行最末LED芯 片4的导线连接区9为阶梯状导线连接区9以避开固定孔8。以下以制作一个3W的LED芯片4光源为例，具体方法为见附图4，采用散热基板1为铝基板，其正方形的面积为24mm*24mm，除去固 定到散热器上螺孔位置和引线件的位置，实际LED芯片4排布面积为20.6mm* 18.0mm。 采用52个小面积的显示类LED芯片4按一定间距放置于铝基线路板2上，LED芯片4的 排列方式是8行7列。选用面积为10mil*23mil的LED芯片4 (其它市场上购买的面积 不同的LED芯片4也可用)。选定LED芯片4的参数是波长457.5—460nm,蓝光输出功 率大于23mw。正向压降(20mA时)，典型值在3.1v，不超过3.2V。利用金丝球焊机对LED芯片4进行打线电连接，从第一个LED芯片4的正极向 外在LED芯片4外侧的导线接入区11打线，再从LED芯片4的负极向LED芯片4下的 LED芯片承载区3上打线，完成第一个LED芯片4的打线操作。第二个LED芯片4从 正极对外向第一个LED芯片4的LED芯片承载区3上打线，负极向LED芯片4下的LED 芯片承载区3上打线。第三、第四个LED芯片4打线方式相同。第五个LED芯片4靠 近外沿，则直接从LED芯片4的电极向导线连接区9打线。其它LED芯片4打线方式 均为如此，从而保证LED芯片4内电流输入与输出。第52个LED芯片4负极直接与外 侧导线引出区打线。实施例二 如图5所示，与实施例一不同的地方在于相邻LED芯片4的接线方式，在本实施 例中后一 LED芯片4的正极用导线10与该LED芯片4所在的LED芯片承载区3连接， 前一 LED芯片4的负极用导线10与后一 LED芯片4所在的LED芯片承载区3连接实现 相邻LED芯片4的串联。实施例三如图6所示，当然LED芯片4还可采用垂直型LED芯片4，由于该LED芯片4 的负极可直接与LED芯片承载区3电连接；故而后一 LED芯片4的正极导线10与前LED 芯片4所在的LED芯片承载区3连接即实现相邻LED芯片4的串联。连线更为方便。LED芯片4的个数视所需的亮度进行调整，与此同时，铝基线路板面积也可作 相应的变化。实施例四如图6所示，在该实施例中，选用与实施例一相同的基板结构，采用16个LED 芯片4，利用本专利技术和三原色原理制作一个6W白光LED芯片4。三原色是指红、 绿、蓝三种颜色，它们之间按3: 6 1的比例搭配混合可以形成白光。采用面积为 10mil*23mil的红(R)、绿(G)、蓝(B)三种LED芯片4 发红光(R)的LED芯 片4其峰值波长为630nm ；发绿光(G)的LED芯片4其峰值为525nm ；发蓝光(B) 的LED芯片4其峰值波长为460nm。以上LED芯片4排列方式为4行4列。LED芯片 4总体面积相应缩小，在16个LED芯片4中，发红光的占5个，发蓝光的占3个，发绿 光LED芯片48个。LED芯片4排列的原则是便于三种光色的混和，因此可以有多种方式。其制作工艺流程与电连接方式和实施例一相同。由于各个LED芯片厂家生产的LED芯片4输出光功率的数值相差很大，所以三 种光色LED芯片4数量的比例还要根据实际情况调整，完成电联接后，在LED芯片4上 方覆盖混色剂，使发出的光成白光。以上图1-6所示的用显示类芯片制作的LED芯片光源模块是本实用新型的具体 实施例，已经体现出本实用新型实质性特点和进步，可根据实际的使用需要，在本实用 新型的启示下，对其进行形状、结构等方面的等同修改，均在本方案的保护范围之列。
权利要求1.用显示类芯片制作的LED芯片光源模块，包括散热基板(1)、设于散热基板(1)上方的复数个LED芯片(4)、用于连接LED芯片(4)的导线(10)，其特征在于散热基板(1)的上表面覆有铝基线路板(2)，所述的铝基线路板(2)上表面设 有复数个矩阵排列的LED芯片承载区(3)，所述的LED芯片承载区(3)为导电区， 相邻LED芯片承载区(3)之间电绝缘，一 LED芯片承载区(3)通过粘结层(5)连 接一面积小于LED芯片承载区(3)的显示类LED芯片(4)；相邻LED芯片(4)通 过一端与LED芯片承载区(3)连接的导线(10)串联。
2.根据权利要求1所述的用显示类芯片制作的LED芯片光源模块，其特征在于 LED芯片(4)的正、负极分别连接导线(10)，其中后一 LED芯片(4)的正极导线(10)与前一 LED芯片(4)所在的LED芯片承载区(3)连接，前一 LED芯片(4) 的负极导线(10)与该LED芯片(4)所在的LED芯片承载区(3)连接实现相邻LED 芯片(4)的串联。
3.根据权利要求1所述的用显示类芯片制作的LED芯片光源模块，其特征在于 LED芯片(4)的正、负极分别连接导线(10)，其中后一 LED芯片(4)的正极导线(10)与该LED芯片(4)所在的LED芯片承载区(3)连接，前一 LED芯片(4)的 负极导线(10)与后一 LED芯片(4)所在的LED芯片承载区(3)连接实现相邻LED 芯片(4)的串联。
4.根据权利要求1所述的用显示类芯片制作的LED芯片光源模块，其特征在于所 述的LED芯片(4)为垂直型LED芯片(4)，其负极直接于LED芯片承载区(3)电 连接；后一 LED芯片(4)的正极导线(10)与前LED芯片(4)所在的LED芯片承 载区(3)连接实现相邻LED芯片(4)的串联。
5.根据权利要求1一4任一权利要求所述的用显示类芯片制作的LED芯片光源模 块，其特征在于铝基线路板(2)上表面的前、后部分别设有正、负极引线区(6、 6’ )，其左、右部分别设有复数个与两行LED芯片承载区(3)宽度相适应的导线连接 区(9)，所述的正、负极引线区(6、6’ )及导线(10)连接区(9)均为导电区； 位于矩阵的行首或行末的上、下两相邻LED芯片(4)分别通过导线(10)连接相应的 导线(10)连接区(9)实现串接；设于铝基线路板(2)上的LED芯片(4)为多种 波长的LED芯片(4)或相同波长的LED芯片(4)。
6.根据权利要求5所述的用显示类芯片制作的LED芯片光源模块，其特征在于所 述的正、负极引线区(6、6’ )分别连接接入区(11)和引出区(12)，首个LED芯 片(4)的正极通过导线(10)与接入区(11)连接，最末LED芯片(4)的负极通过 导线(10)与引出区(12)连接。
7.根据权利要求6所述的用显示类芯片制作的LED芯片光源模块，其特征在于铝 基线路板(2)上方设有中空的围框(7)，所述围框(7)的中空部与LED芯片承载区(3)、导线连接区(9)相配，围框(7)的前后部设有与正、负极引线区(6、6’ ) 相配的正、负极引出槽(13)。
8.根据权利要求7所述的用显示类芯片制作的LED芯片光源模块，其特征在于所 述的散热基板(1)、铝基线路板(2)及围框(7)均设有对应的固定孔(8)，首行和 末行的LED芯片(4)的数量少于中间行LED芯片(4)的数量，矩阵的首行、末行的首列、末列均无LED芯片(4)以避开固定孔(8)。
9.根据权利要求8所述的用显示类芯片制作的LED芯片光源模块，其特征在于设 于铝基线路板(2)上的LED芯片(4)，从第一行起两相邻行的行末LED芯片(4)通 过导线(10)与同一相邻导线(10)连接区(9)相连，从第二行起两个相邻行的首个 LED芯片(4)通过导线(10)与同一相邻导线(10)连接区(9)连接。
10.根据权利要求9所述的用显示类芯片制作的LED芯片光源模块，其特征在于所 述的铝基线路板(2)上设有52个LED芯片承载区(3)，分为8行7列；第一行和第 二行的最末LED芯片(4)、第三行和第四行的最末LED芯片(4)、第五行和第六行的 最末LED芯片(4)、第七行和第八行的最末LED芯片(4)、第二行和第三行的首个 LED芯片(4)、第四行和第五行的首个LED芯片(4)及第六行和第七行的首个LED 芯片(4)均连接对应的导线(10)连接区(9)，其中连接第一行和第二行最末LED芯 片(4)、第七行和第八行最末LED芯片(4)的导线(10)连接区(9)为阶梯状导线(10)连接区(9)以避开固定孔(8)。
专利摘要用显示类芯片制作的LED芯片光源模块,一种LED芯片光源。目前功率型LED芯片的能效低，大部分能量转化为热量，散热要求高，导线为金钱，成本较高，且串接的一LED芯片出现问题，需要替换所有串联的LED芯片。本实用新型特征在于散热基板的上表面覆有铝基线路板，所述的铝基线路板上表面设有复数个矩阵排列的LED芯片承载区，所述的LED芯片承载区为导电区，相邻LED芯片承载区之间电绝缘，一LED芯片承载区通过粘结层连接一面积小于LED芯片承载区的显示类LED芯片；相邻LED芯片通过一端与LED芯片承载区连接的导线串联。本实用新型起到降低生产成本、提高生产效率的作用。
文档编号H01L25/075GK201795340SQ20102050456
公开日2011年4月13日 申请日期2010年8月26日 优先权日2010年8月26日
发明者楼满娥, 郭邦俊 申请人:杭州创元光电科技有限公司