LED灯丝基板、LED封装结构及LED灯具的制作方法

文档序号:16090571发布日期:2018-11-27 22:58阅读:126来源:国知局

本实用新型属于发光二极管应用技术领域,尤其涉及一种LED灯丝基板、LED封装结构及LED灯具。



背景技术:

目前,绝缘灯丝基板的典型结构为绝缘基材以及基材两端用于外部电气连接的金属引脚,排布在灯丝基板上的多个发光二极管(Light Emitting Diode,LED)芯片可选用的芯片类型、芯片间距以及串并联方式都十分受限。在传统的封装结构中,通常是将多个正装结构的LED芯片等间距串联排布在基板上,芯片的排布方式单一。



技术实现要素:

有鉴于此,本实用新型实施例提供了一种LED灯丝基板、LED封装结构及LED灯具,以解决现有技术中LED灯丝基板上LED芯片可选用的芯片类型、芯片间距以及串并联方式受限,LED芯片排布方式单一的问题。

本实用新型实施例第一方面提供了一种LED灯丝基板,包括绝缘基材、导电层和用于连接外部供电电路的引脚,导电层设置在所述绝缘基材的表面,导电层外接LED芯片,导电层的形状根据外接LED芯片的类型和连接方式确定,导电层的个数根据外接LED芯片的类型、个数,以及外接LED芯片之间的间距确定,引脚设置在所述绝缘基材上。

进一步地,引脚分别设置在所述绝缘基材的两端或设置在所述绝缘基材的同一端。

进一步地,导电层通过芯片电极或键合线外接LED芯片。

进一步地,所述绝缘基材的材料为蓝宝石、玻璃、陶瓷、聚酰亚胺或聚酯薄膜。

进一步地,导电层的材料为银导电材料、铜导电材料、金导电材料或透明金属化合物导电材料。

本实用新型实施例第二方面提供了一种LED封装结构,包括本实用新型实施例第一方面提供的LED灯丝基板,还包括多个LED芯片、多条键合线和封装胶;

各个LED芯片设置在所述LED灯丝基板上,不同LED芯片之间通过键合线和/或所述LED灯丝基板的导电层连接,所述封装胶包裹在所述LED灯丝基板、各个LED芯片和各条键合线的外侧。

进一步地,所述LED灯丝基板包括中间区域和边缘区域,在所述中间区域内至少设置有两个LED芯片,在所述中间区域内,在所述LED灯丝基板的几何中心到所述LED灯丝基板两端方向上,LED芯片与下一级相邻LED芯片的间距小于或等于LED芯片与上一级相邻LED芯片的间距,在所述边缘区域内,在所述LED灯丝基板的几何中心到所述LED灯丝基板两端方向上,LED芯片与下一级相邻LED芯片的间距小于或等于LED芯片与上一级相邻LED芯片的间距,所述边缘区域内相邻LED芯片的最大间距小于所述中间区域内相邻LED芯片的最小间距。

进一步地,各个LED芯片的类型为正装结构、倒装结构或垂直结构。

进一步地,所述封装胶为环氧树脂封装胶、有机硅封装胶、聚氨酯封装胶或光固化封装胶。

本实用新型实施例第三方面提供了一种LED灯具,包括本实用新型实施例第二方面提供的LED封装结构。

本实用新型实施例与现有技术相比存在的有益效果是:本实用新型实施例提供的LED灯丝基板、LED封装结构及LED灯具,LED灯丝基板上设置有导电层,可以根据外接LED芯片的类型和连接方式确定导电层的形状,根据外接LED芯片的类型、个数,以及外接LED芯片之间的间距确定导电层的个数,可以选择多种类型的LED芯片,而且LED芯片的间距及串并联方式不受限制,LED灯丝基板上LED芯片的排布方式更加多样化。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种LED灯丝基板的结构示意图;

图2是本实用新型实施例提供的一种实现LED芯片并联连接的LED灯丝基板的结构示意图;

图3是本实用新型实施例提供的一种实现LED芯片并联连接的LED封装结构的结构示意图;

图4是本实用新型另一实施例提供的一种LED封装结构的侧视图;

图5是图5中提供的一种LED封装结构的俯视图;

图6是本实用新型实施例提供的一种LED封装结构的结构示意图。

图中:1、绝缘基材,2、导电层,3、引脚,4、LED芯片,5、键合线,6、封装胶,41、正装结构的LED芯片,42、倒装结构的LED芯片,43、垂直结构的LED芯片。

具体实施方式

以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本实用新型实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。

为了说明本实用新型所述的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。

图1为本实用新型实施例第一方面提供的一种LED灯丝基板的结构示意图。

在本实用新型实施例中,LED灯丝基板包括绝缘基材1、导电层2和用于连接外部供电电路的引脚3,导电层2设置在所述绝缘基材1的表面,导电层2外接LED芯片4,导电层2的形状根据外接LED芯片4的类型和连接方式确定,导电层2的个数根据外接LED芯片4的类型、个数,以及外接LED芯片4之间的间距确定,引脚3设置在所述绝缘基材1上。

具体地,绝缘基材1表面设置有多个独立分布的导电层2,能够连接多种结构的LED芯片4,可以利用两个导电层2分别与倒装结构LED芯片42的两个电极连接,也可以利用一个导电层2与垂直结构LED芯片43的下侧电极连接。此外,在相邻LED芯片4的间距较大时,两个LED芯片4都通过键合线5与设置在两个LED芯片4之间的导电层2连接,这样就实现了相邻LED芯片4的连接,使LED芯片4的排布间距不受限制,同时解决了键合线5过长、过高的问题,便于封装。而且利用导电层2可以实现LED芯片4之间的多种连接方式,包括串联、并联和串并联结合等。引脚3设置在绝缘基材1上,例如在绝缘基材1的两端各设置一个引脚3,绝缘基材1上的电路通过键合线5与引脚3连接,进一步通过引脚3连接外部供电电路,在外部供电电路的作用下使封装结构发光。此外,根据实际需求也可以将两个引脚3设置在绝缘基材1的同一端,同理,在外部供电电路的作用下也可以使封装结构发光。

如图2及图3所示,本实用新型实施例提供了一种LED灯丝基板及LED封装结构,LED灯丝基板包括绝缘基材1、导电层2和引脚3,LED封装结构包括上述LED灯丝基板,以及多个LED芯片4、多条键合线5和封装胶6,通过调整导电层2的个数和形状,实现了LED芯片4两两并联的连接方式。

本实用新型实施例提供的LED灯丝基板、LED封装结构及LED灯具,LED灯丝基板上设置有导电层,可以根据外接LED芯片的类型和连接方式确定导电层的形状,根据外接LED芯片的类型、个数,以及外接LED芯片之间的间距确定导电层的个数,可以选择多种类型的LED芯片,而且LED芯片的间距及串并联方式不受限制,LED灯丝基板上LED芯片的排布方式更加多样化。

进一步地,引脚3分别设置在所述绝缘基材1的两端或设置在所述绝缘基材1的同一端。

具体地,在绝缘基材1的两端各设置一个引脚3,绝缘基材1上的电路通过键合线5与引脚3连接,进一步通过引脚3连接外部供电电路,在外部供电电路的作用下使封装结构发光。此外,根据实际需求也可以将两个引脚3设置在绝缘基材1的同一端,同理,在外部供电电路的作用下也可以使封装结构发光。

进一步地,导电层2通过芯片电极或键合线5外接LED芯片4。

具体地,导电层2直接与垂直结构或倒装结构的LED芯片4的芯片电极连接,导电层2通过键合线5与正装LED芯片41连接。

进一步地,所述绝缘基材1的材料为蓝宝石、玻璃、陶瓷、聚酰亚胺或聚酯薄膜。

具体地,绝缘基材1为蓝宝石、玻璃、陶瓷、聚酰亚胺或聚酯薄膜等绝缘基底材料。

进一步地,导电层2的材料为银导电材料、铜导电材料、金导电材料或透明金属化合物导电材料。

具体地,导电层2设置在绝缘基材1表面,独立分布,可以是采用蒸镀、电镀、烧结等方式制备的银、铜、金或透明金属化合物等导电材料。

参阅图4,本实用新型实施例第二方面提供了一种LED封装结构,包括本实用新型实施例第一方面提供的LED灯丝基板,还包括多个LED芯片、多条键合线和封装胶;

各个LED芯片4设置在所述LED灯丝基板上,不同LED芯片4之间通过键合线5和/或所述LED灯丝基板的导电层2连接,所述封装胶包裹在所述LED灯丝基板、各个LED芯片和各条键合线的外侧。

具体地,如图4及图5所示,LED封装结构包括绝缘基材1、导电层2、引脚3、正装结构的LED芯片41、倒装结构的LED芯片42、正装结构的LED芯片43、键合线5和封装胶6。正装结构的LED芯片41通过键合线5和导电层2与垂直结构的LED芯片43连接,垂直结构的LED芯片43通过键合线5和导电层2与倒装结构的LED芯片42连接,可以选用多种类型的LED芯片4,封装结构多样化。

进一步地,所述LED灯丝基板包括中间区域和边缘区域,在所述中间区域内至少设置有两个LED芯片4,在所述中间区域内,在所述LED灯丝基板的几何中心到所述LED灯丝基板两端方向上,LED芯片4与下一级相邻LED芯片4的间距小于或等于LED芯片4与上一级相邻LED芯片4的间距,在所述边缘区域内,在所述LED灯丝基板的几何中心到所述LED灯丝基板两端方向上,LED芯片4与下一级相邻LED芯片4的间距小于或等于LED芯片4与上一级相邻LED芯片4的间距,所述边缘区域内相邻LED芯片4的最大间距小于所述中间区域内相邻LED芯片4的最小间距。

具体地,多个LED芯片4固定设置在LED灯丝基板上,LED芯片4可以按照直线排列,相邻的两个LED芯片4之间通过键合线5进行连接,也可以通过键合线5和导电层2进行组合连接。例如,图6中LED灯丝基板的中间区域设置有四个LED芯片4,相邻LED芯片4之间的间距包括L0、L1、L1',其中L0为最大间距值,L1或L1'为中间区域的最小间距,L2或L2'为边缘区域的最大间距,但仍然有L1>L2、L1>L2'、L1'>L2'或L1'>L2,在边缘区域相邻LED芯片4之间的间距的大小关系可以为L2>L3=L4…和L2'=L3'>L4'…,这样在LED灯丝基板的中间位置LED芯片4排列较为疏松,在灯丝基板的边缘位置LED芯片4排列较为紧密,使灯丝基板散热均匀,避免局部温度过高,更加稳定可靠。

进一步地,各个LED芯片4的类型为正装结构、倒装结构或垂直结构。

具体地,如图4及图5所示,正装结构的LED芯片41的两个电极均采用键合线5连接,倒装结构的LED芯片42的两个电极均采用导电层2连接,垂直结构的LED芯片43的上侧电极采用键合线5连接,垂直结构的LED芯片43的下侧电极采用导电层2连接。正装结构的LED芯片41的两个电极均位于LED芯片的上侧,需要采用键合线5连接导电层2或其他LED芯片的电极。倒装结构的LED芯片42的两个电极均位于LED芯片4的下侧,需要采用两个导电层2分别与其两个电极连接,利用导电层2连接键合线5或其他倒装结构LED芯片42的电极。垂直结构的LED芯片43的两个电极分别位于LED芯片4的上侧和下侧,下侧电极可以与导电层2进行连接,再通过导电层2连接键合线5或其他LED芯片4的电极,上侧电极可以通过键合线5连接导电层2或其他LED芯片4的电极。

进一步地,所述封装胶6为环氧树脂封装胶、有机硅封装胶、聚氨酯封装胶或光固化封装胶。

具体地,所述封装胶6也可以为荧光胶,荧光胶为混合荧光粉的环氧树脂封装胶、混合荧光粉的有机硅封装胶、混合荧光粉的聚氨酯封装胶或混合荧光粉的光固化封装胶。可以根据封装胶6的材料特性选取合适的封装胶6,按一定比例将荧光粉与封装胶6混合得到荧光胶,采用荧光胶进行封装可以提高发光效率,并且能够改善发光效果。

环氧树脂封装胶可以在室温或加热后固化,固化之后硬度高、表面平整、透明度高,而且还具有绝缘、防水、防油、防尘耐腐蚀、耐老化和耐冷热冲击等特性,采用环氧树脂封装胶封装发光模块,操作简单方便,而且封装表面光泽度高。

有机硅封装胶抗臭氧能力强,不会发生黄变现象,能够很好的保持胶体的透光性,而且耐老化、耐高温和耐低温能力强,还具备优秀的防水能力,能在湿态环境下保证发光模块的正常使用,能够通过混合荧光粉改变发光效果。

聚氨酯封装胶具有良好的拉伸强度,而且机械强度大,弹性良好,具有优良的复原性,可以用于动态接缝。

光固化封装胶粘结强度高、化学稳定性好、电学性能优良、耐热性好,适合电子器件封装,而且光固化封装胶可以低温固化,适用于热敏感材料的封装,固化速度快效率高,能够应用于高速生产线,有利于提高生产效率。

本实用新型实施例第三方面提供了一种LED灯具,包括本实用新型实施例第二方面提供的LED封装结构,LED封装结构中各个单元的具体结构和功能参照上述实施例,由于所述LED灯具采用了上述实施例的所有技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果。

以上所述实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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