一种发光均匀的平面LED光源的制作方法

本实用新型涉及一种LED光源，尤其是涉及一种发光均匀的平面LED光源。

背景技术：

LED因其节能、高效、环保，已逐渐取代传统的白炽灯和荧光灯。LED通常为点光源封装，常用的为表面贴装灯珠，如SMD(Surface Mounted Devices，表面贴装器件)灯珠，这种灯珠可通过机械化焊接集成安装在印刷线路板上得到各种形状的LED光源，但是，这种LED光源有一个缺点，呈现间隔的点状发光，发光不均匀。为此，出现了另外一种平面封装形式，即COB(Chip On Board)光源，这种平面封装是将多个LED芯片集成粘接在一个基板上，通过打线将各个LED芯片串并联连接起来，然后将多个LED芯片区域围起来，并涂覆荧光粉分散胶，这样整个LED芯片区域形成一种发光均匀的平面LED光源。

目前，SMD灯珠焊接集成在印刷线路板上已成规模化生产，成本低；而COB光源还处于发展期，价格较高；另外COB光源还存在断线的风险，会导致COB光源失效难以修复。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种发光均匀的平面LED光源，其成本低，且不存在断线的风险。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种发光均匀的平面LED光源，其特征在于包括印刷线路板和多个均匀安装于所述的印刷线路板上的贴片LED灯珠，所述的印刷线路板上在所有所述的贴片LED灯珠的分布区域的外围涂覆有一圈围坝胶并固化形成围坝胶圈，所述的印刷线路板上位于所述的围坝胶圈的内侧在所述的贴片LED灯珠之间的间隙中涂覆有一层底胶并固化形成底胶层，所有所述的贴片LED灯珠和所述的底胶层上涂覆有一层荧光胶并固化形成荧光胶层。

所述的贴片LED灯珠通过回流焊接方式安装于所述的印刷线路板上。

所述的贴片LED灯珠为蓝光贴片LED灯珠、紫外光LED灯珠、红光贴片LED灯珠、高色温白光贴片LED灯珠中的一种或多种。

所述的围坝胶采用一次成型的硅胶。

所述的底胶采用具有高导热性、高反射性且流动系数好的硅胶。

所述的围坝胶圈的高度为所述的贴片LED灯珠的高度的1～3倍，所述的底胶层的高度为所述的贴片LED灯珠的高度的0.1～1倍，所述的底胶层的高度与所述的荧光胶层的高度之和为所述的围坝胶圈的高度的0.8～1.2倍。由于围坝胶圈的设置主要是为了防止底胶涂覆时涂覆到围坝胶圈的外侧，因此在这个前提下限制围坝胶圈的高度；底胶层是为了反射贴片LED灯珠发出的光，因此底胶层的厚度在能够达到很好的反光效果的前提下可适应放宽要求。

所述的印刷线路板的周边设置有与外导线连接的正极焊盘和负极焊盘，所述的印刷线路板的周边开设有用于将其固定在安装板或散热器上的螺丝固定孔。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1)在印刷线路板上在贴片LED灯珠之间的间隙中涂覆底胶并固化形成底胶层，由于底胶的反光优于印刷线路板的白油，因此有效地提升了出光效率；同时，底胶层的设置增加了贴片LED灯珠的散热通道，不再局限于贴片LED灯珠的焊盘，从而使得贴片LED灯珠的热量能够更好地传递至印刷线路板。

2)荧光胶层的设置使原来的点光源变成了面光源，达到了COB光源均匀发光的效果，而价格比COB光源低，且不存在断线的风险。

3)围坝胶圈的设置是为了限制底胶和荧光胶的涂覆区域，防止底胶和荧光胶涂覆到围坝胶圈的外侧。

4)将该平面LED光源应用于工作灯中，与普通贴片LED灯珠的光源板比较，光斑更为均匀。

附图说明

图1为本实用新型的平面LED光源的结构示意图；

图2为本实用新型的平面LED光源制作过程中得到的安装有贴片LED灯珠的印刷线路板的结构示意图；

图3为本实用新型的平面LED光源制作过程中得到的设置有围坝胶圈的印刷线路板的结构示意图；

图4为本实用新型的平面LED光源制作过程中得到的设置有底胶层的印刷线路板的结构示意图；

图5为本实用新型的平面LED光源制作过程中得到的设置有荧光胶层的印刷线路板的结构即制作的平面LED光源的结构示意图；

图6a为从不同角度对本实用新型的平面LED光源进行配光测试的配光曲线示意图；

图6b为从不同角度对普通贴片LED灯珠的光源板进行配光测试的配光曲线示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

本实施例提出的一种发光均匀的平面LED光源，如图1所示，其包括印刷线路板1和多个贴片LED灯珠2，印刷线路板1的周边设置有与外导线连接的正极焊盘11和负极焊盘12，印刷线路板1的周边开设有用于将其固定在安装板或散热器上的螺丝固定孔13，多个贴片LED灯珠2通过回流焊接方式均匀安装于印刷线路板1上，印刷线路板1上在所有贴片LED灯珠2的分布区域的外围涂覆有一圈围坝胶并固化形成围坝胶圈3，印刷线路板1上位于围坝胶圈3的内侧在贴片LED灯珠2之间的间隙中涂覆有一层底胶并固化形成底胶层4，所有贴片LED灯珠2和底胶层4上涂覆有一层荧光胶并固化形成荧光胶层5。

在本实施例中，围坝胶圈3的高度为贴片LED灯珠2的高度的1～3倍，如具体可将围坝胶圈3的高度设计为贴片LED灯珠2的高度的2倍；底胶层4的高度为贴片LED灯珠2的高度的0.1～1倍，如具体时可将底胶层4的高度设计为贴片LED灯珠2的高度的0.5倍；底胶层4的高度与荧光胶层5的高度之和为围坝胶圈3的高度的0.8～1.2倍，如具体时可将底胶层4的高度与荧光胶层5的高度之和设计为围坝胶圈3的高度的1倍。由于围坝胶圈3的设置主要是为了防止底胶涂覆时涂覆到围坝胶圈3的外侧，因此在这个前提下限制围坝胶圈3的高度；底胶层4是为了反射贴片LED灯珠2发出的光，因此底胶层4的厚度在能够达到很好的反光效果的前提下可适应放宽要求。

在本实施例中，印刷线路板1为金属线路板或为非金属线路板，金属线路板可以为铝基板、铜基板等，非金属线路板为陶瓷基板、玻璃基板、蓝宝石基板等，通常选择铝基板；印刷线路板1的形状可根据需要设计为不同的形状，比如方形或圆形等，图1所示的印刷线路板1为方形；贴片LED灯珠2为未封装有荧光胶的灯珠，贴片LED灯珠2为蓝光贴片LED灯珠、紫外光LED灯珠、红光贴片LED灯珠、高色温白光贴片LED灯珠中的一种或多种；荧光胶为荧光粉与硅胶混合的混合物，荧光粉均匀分散在硅胶中，荧光粉为蓝绿粉、绿粉、黄粉、红粉等中的一种或多种，荧光胶能被贴片LED灯珠2有效激发发光，并与贴片LED灯珠2的光混合在一起形成白光或彩色光；围坝胶采用一次成型的硅胶；底胶采用具有高导热性、高反射性且流动系数好的硅胶。

本实施例的发光均匀的平面LED光源的制作过程包括以下步骤：

步骤一：贴片LED灯珠2安装：在印刷线路板1上涂覆锡膏；然后将多个贴片LED灯珠2均匀表贴在印刷线路板1上涂覆的锡膏上；再将表贴有贴片LED灯珠2的印刷线路板1放置于回流焊炉中进行回流焊接，并控制回流焊温度为240～250℃、时间为60～70s，具体操作时可将回流焊温度控制为245℃，将回流焊时间控制为65s。

步骤二：围坝胶圈3设置：在印刷线路板1上在所有贴片LED灯珠2的分布区域的外围涂覆一圈围坝胶；然后将涂覆有围坝胶的印刷线路板1放入烘箱中，在120℃下烘烤0.5h使围坝胶固化形成围坝胶圈3。其中，围坝胶圈3的高度为贴片LED灯珠2的高度的1～3倍，如具体可将围坝胶圈3的高度设计为贴片LED灯珠2的高度的2倍。

步骤三：底胶层4设置：在印刷线路板1上在围坝胶圈3的内侧在贴片LED灯珠2之间的间隙中涂覆一层底胶；然后将涂覆有底胶的印刷线路板1放入烘箱中，分三次固化，第一次在80℃下烘烤0.5h使底胶处于同一平面上完成初步固化，第二次在120℃下烘烤0.5h使底胶进一步固化，第三次在150℃下烘烤0.5h使底胶完全固化形成底胶层4。其中，底胶层4的高度为贴片LED灯珠2的高度的0.1～1倍，如具体时可将底胶层4的高度设计为贴片LED灯珠2的高度的0.5倍。

步骤四：荧光胶层5设置：在所有贴片LED灯珠2和底胶层4上涂覆已调配好的荧光胶；然后将涂覆有荧光胶的印刷线路板1放入烘箱中，分三次固化，第一次在80℃下烘烤0.5h使荧光胶处于同一平面上实现初步固化，第二次在120℃下烘烤1.0h使荧光胶进一步固化，第三次在150℃下烘烤1.0h使荧光胶完全固化形成荧光胶层5，至此制作得到平面LED光源。其中，底胶层4的高度与荧光胶层5的高度之和为围坝胶圈3的高度的0.8～1.2倍，如具体时可将底胶层4的高度与荧光胶层5的高度之和设计为围坝胶圈3的高度的1倍。

图2给出了制作过程中得到的安装有贴片LED灯珠的印刷线路板的结构示意图；图3给出了制作过程中得到的设置有围坝胶圈的印刷线路板的结构示意图；图4给出了制作过程中得到的设置有底胶层的印刷线路板的结构示意图；图5给出了制作过程中得到的设置有荧光胶层的印刷线路板的结构即制作的平面LED光源的结构示意图。

图6a给出了从不同角度对本实用新型的平面LED光源进行配光测试的配光曲线示意图；图6b给出了从不同角度对普通贴片LED灯珠的光源板进行配光测试的配光曲线示意图。比较图6a和图6b，发现本实用新型的平面LED光源的光束角与光斑角相差很小，同时发光强度从中心向边缘逐渐增强，形成蝙蝠翼形配光曲线，光斑内照度非常均匀；而普通贴片LED灯珠的光源板上的光束角与光斑角相差很大，光斑内的照度不太均匀，中心有亮斑然后向边缘逐渐减弱。