一种导电半柔性LED基板及其制作方法、LED器件与流程

文档序号:15464533发布日期:2018-09-18 18:59阅读:149来源:国知局

本发明涉及发光二极管技术领域,尤其涉及一种导电半柔性LED基板及其制作方法、LED器件。



背景技术:

LED(Light Emitting Diode,发光二极管)是一种利用载流子复合时释放能量形成发光的半导体器件,LED芯片具有耗电低、色度纯、寿命长、体积小、响应时间快、节能环保等诸多优势。

随着LED技术的不断成熟,LED的应用范围越来越广泛。LED除了代替传统照明光源以外,也不断应用在VR/AR设备、室内大屏显示器、智能手机、平板等领域。这些领域对LED曲面显像的需求不断增加;同时,LED在制作装饰灯等特殊应用时,也要求将LED制成曲面发光光源。

现有的曲面光源和曲面显像LED设备均使用全柔性基板进行封装,即,将全柔性基板在与LED芯片进行焊接封装。

现有的全柔性基底在进行反复弯折后不可避免的发生开焊或LED芯片损坏,从而引起LED芯片接触不良或死灯,无法满足曲面显像与曲面照明领域的使用要求。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题在于,提供一种导电半柔性LED基板,用于封装LED芯片,基板与LED芯片不易开焊,满足曲面显像与曲面照明的要求。

本发明所要解决的技术问题在于,提供一种导电半柔性LED基板的制作方法,操作简单,成本低。

本发明所要解决的技术问题在于,提供一种LED器件,采用导电半柔性LED基板,满足曲面显像与曲面照明的要求。

为了解决上述技术问题,本发明提供了一种导电半柔性LED基板,包括:

柔性层;

设置在柔性层上的电路;

设置在电路上的固晶区域;

设置在固晶区域上,用于焊接LED芯片的锡膏层;

位于柔性层背面,并设置在锡膏层正下方的刚性层。

作为上述方案的改进,所述刚性层的面积大于LED芯片的面积,并小于柔性层的面积。

作为上述方案的改进,所述刚性层的厚度大于1mm。

作为上述方案的改进,所述刚性层由聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亚胺和聚四氟乙烯制成。

作为上述方案的改进,所述柔性层的厚度为0.01-0.1mm。

作为上述方案的改进,所述柔性层由聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亚胺和聚四氟乙烯制成。

作为上述方案的改进,所述电路为延压电路、蚀刻电路或镀铜电路。

作为上述方案的改进,所述锡膏层由Au、Sn、Ag和Cu在一种或几种制成。

相应地,本发明还提供了一种导电半柔性LED基板的制作方法,包括:

提供柔性层;

在柔性层表面制作电路;

在电路表面设置固晶区域;

在固晶区域表面形成锡膏层,其中,锡膏层用于焊接LED芯片;

在柔性层背面形成刚性层,且所述刚性层位于锡膏层的正下方。

相应地,本发明还提供了一种导电半柔性LED基板的制作方法,包括上述任一项导电半柔性LED基板和LED芯片,其中,LED芯片焊接在锡膏层上。

实施本发明,具有如下有益效果:

本发明提供了一种导电半柔性LED基板,在柔性层的背面和锡膏层的正下方设置一层刚性层,用于保护焊接在锡膏层上的LED芯片,降低LED芯片与基板开焊的几率,减少LED芯片损伤,从而提高了LED器件的可靠性,同时满足市场对曲面照明和曲面显像的需求。

附图说明

图1是本发明导电半柔性LED基板的结构示意图;

图2是本发明导电半柔性LED基板的制作流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

参见图1,本发明提供了一种导电半柔性LED基板,包括:柔性层1、电路2、固晶区域、锡膏层3和刚性层4。

柔性层1作为基板的底层,需要在其上形成电路等结构,起着承重的作用,此外,为了可进行弯曲,柔性层1的厚度优选为0.01-0.1mm。当柔性层1的厚度小于0.01mm时,柔性层1容易被弯折,导致LED芯片与基板发生开焊或损坏LED芯片。当柔性层1的厚度大于1mm时,不仅增加成本,还降低柔性层的弯折角度。其中,柔性层1上需要制作电路1,因此,柔性层1必须由绝缘材料制成。优选的,柔性层1由聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亚胺和聚四氟乙烯制成。

所述电路2设置在柔性层1的表面。其中,电路2用于控制LED芯片,本申请对电路2的结构不作具体限定,具体根据实际要求。优选的,电路2为延压电路、蚀刻电路或镀铜电路。

所述电路2上设有固晶区域。其中,固晶区域是与LED芯片形成连接的区域。此外,电路2上还设有非固晶区域。

所述锡膏层3设置在固晶区域上,用于焊接LED芯片。其中,锡膏层3由金属制成,主要将LED芯片固定固晶区域上,并与电路2形成导电连接。优选的,锡膏层3由Au、Sn、Ag和Cu在一种或几种制成。

所述刚性层4设置在柔性层1的背面,并位于在锡膏层3正下方。其中,刚性层4只是将连续可弯折的柔性层1间断开来,使得柔性层1不可连接弯折,但不影响整体基板的弯折。而刚性层4设置在锡膏层3的正下方,用于保护焊接在锡膏层3上的LED芯片。具体的,在基板弯折的时候,由于刚性层4不弯折,因此,LED芯片能够与位于刚性层4正上方的锡膏层3紧密焊接在一起,而不会应为基板弯折而发生开焊或损坏LED芯片,从而提高了LED器件的可靠性,同时满足市场对曲面照明和曲面显像的需求。

为了降低LED芯片与基板发生开焊的几率,减少LED芯片的损坏,刚性层4的面积大于LED芯片的面积,并小于柔性层1的面积。优选的,刚性层4的厚度大于1mm。由于刚性层4的面积小,当刚性层4的厚度小于1mm时,刚性层4会随着基板的弯折而弯折,因此不能保护LED芯片。本申请不对刚性层4厚度的上限作具体的限定,根据不同应用领域的需要,刚性层4的厚度根据实际要求进行设计。

LED芯片焊接在锡膏层3上时,焊接的温度高达280℃,为了保证刚性层4不发生变形,刚性层4优选由聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亚胺和聚四氟乙烯制成。在本申请的其他实施例中,刚性层4还可以由耐高温的绝缘材料制成。

图2是本发明一种导电半柔性LED基板的制作流程图,本发明的一种导电半柔性LED基板的制作方法,包括以下步骤:

S101:提供柔性层。

柔性层作为基板的底层,需要在其上形成电路等结构,起着承重的作用,此外,为了可进行弯曲,柔性层的厚度优选为0.01-0.1mm。当柔性层的厚度小于0.01mm时,柔性层容易被弯折,导致LED芯片与基板发生开焊或损坏LED芯片。当柔性层的厚度大于1mm时,不仅增加成本,还降低柔性层的弯折角度。其中,柔性层上需要制作电路1,因此,柔性层必须由绝缘材料制成。优选的,柔性层由聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亚胺和聚四氟乙烯制成。

S102:在柔性层表面制作电路。

所述电路设置在柔性层的表面。其中,电路用于控制LED芯片,本申请对电路的结构不作具体限定,具体根据实际要求。优选的,电路为延压电路、蚀刻电路或镀铜电路。

S103:在电路表面设置固晶区域。

固晶区域是与LED芯片形成连接的区域。此外,电路上还设有非固晶区域。

S104:在固晶区域表面形成锡膏层,其中,锡膏层用于焊接LED芯片。

所述锡膏层设置在固晶区域上,用于焊接LED芯片。其中,锡膏层由金属制成,主要将LED芯片固定固晶区域上,并与电路形成导电连接。优选的,锡膏层由Au、Sn、Ag和Cu在一种或几种制成。

S105:在柔性层背面形成刚性层,且所述刚性层位于锡膏层的正下方。

所述刚性层设置在柔性层的背面,并位于在锡膏层正下方。其中,刚性层只是将连续可弯折的柔性层间断开来,使得柔性层不可连接弯折,但不影响整体基板的弯折。而刚性层设置在锡膏层的正下方,用于保护焊接在锡膏层上的LED芯片。具体的,在基板弯折的时候,由于刚性层不弯折,因此,LED芯片能够与位于刚性层正上方的锡膏层紧密焊接在一起,而不会应为基板弯折而发生开焊或损坏LED芯片,从而提高了LED器件的可靠性,同时满足市场对曲面照明和曲面显像的需求。

为了降低LED芯片与基板发生开焊的几率,减少LED芯片的损坏,刚性层的面积大于LED芯片的面积,并小于柔性层的面积。优选的,刚性层的厚度大于1mm。由于刚性层的面积小,当刚性层的厚度小于1mm时,刚性层会随着基板的弯折而弯折,因此不能保护LED芯片。本申请不对刚性层厚度的上限作具体的限定,根据不同应用领域的需要,刚性层的厚度根据实际要求进行设计。

LED芯片焊接在锡膏层上时,焊接的温度高达280℃,为了保证刚性层不发生变形,刚性层优选由聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亚胺和聚四氟乙烯制成。在本申请的其他实施例中,刚性层还可以由耐高温的绝缘材料制成。

本发明还提供了一种LED器件,包括上述任一项导电半柔性LED基板和LED芯片,其中,LED芯片焊接在锡膏层上。

下面以具体实施例来进一步阐述本发明

实施例1

一种LED器件,包括导电半柔性LED基板和倒装LED芯片,导电半柔性LED基板包括柔性层、设置在柔性层上的电路、设置在电路上的固晶区域、设置在固定区域上的锡膏层和刚性层,所述LED芯片设置在锡膏层上,其中,柔性层的厚度为0.1mm,电路为延压电路,刚性层设置在柔性层的背面,且位于锡膏层的正下方,所述刚性层的面积大于LED芯片面积1%,刚性层的厚度为1mm。

实施例2

一种LED器件,包括导电半柔性LED基板和倒装LED芯片,导电半柔性LED基板包括柔性层、设置在柔性层上的电路、设置在电路上的固晶区域、设置在固定区域上的锡膏层和刚性层,所述LED芯片设置在锡膏层上,其中,柔性层的厚度为0.3mm,电路为蚀刻电路,刚性层设置在柔性层的背面,且位于锡膏层的正下方,所述刚性层的面积大于LED芯片面积1.5%,刚性层的厚度为1.8mm。

实施例3

一种LED器件,包括导电半柔性LED基板和倒装LED芯片,导电半柔性LED基板包括柔性层、设置在柔性层上的电路、设置在电路上的固晶区域、设置在固定区域上的锡膏层和刚性层,所述LED芯片设置在锡膏层上,其中,柔性层的厚度为0.6mm,电路为镀铜电路,刚性层设置在柔性层的背面,且位于锡膏层的正下方,所述刚性层的面积大于LED芯片面积2%,刚性层的厚度为2.5mm。

实施例4

一种LED器件,包括导电半柔性LED基板和倒装LED芯片,导电半柔性LED基板包括柔性层、设置在柔性层上的电路、设置在电路上的固晶区域、设置在固定区域上的锡膏层和刚性层,所述LED芯片设置在锡膏层上,其中,柔性层的厚度为0.8mm,电路为镀铜电路,刚性层设置在柔性层的背面,且位于锡膏层的正下方,所述刚性层的面积大于LED芯片面积2.5%,刚性层的厚度为3mm。

对比例1

一种LED器件,包括柔性基板和倒装LED芯片,其中,倒装LED芯片焊接在柔性基板上。

选取实施例1-4和对比例1的LED器件各100个进行测试,测试内容为:将LED器件连续进行100次弯折,弯折角度为30度。结果如下:

从上表可知,与现有的柔性基板相比,本发明的导电半柔性LED基板,即可满足曲面显像与曲面照明的要求,又保证LED器件的良率,提高LED器件的可靠性。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。

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