一种双色温COB混合芯片装置及COB系统的封装方法与流程

本发明涉及了cob芯片技术领域，具体的是一种双色温cob混合芯片装置及cob系统的封装方法。

背景技术：

本部分的描述仅提供与本发明公开相关的背景信息，而不构成现有技术。

cob(chipsonboard)封装，就是将led芯片直接焊接在pcb板上的封装。据数据显示，年全球cob商照市场容量接近40亿人民币，同比增长6.5％。随着照明应用市场持续扩大，对光品质要求越来越高，推动封装及芯片技术应用的不断创新，cob应用技术也在逐步提高，由传统铜板+晶片+wire+封装初+外接电源，逐步发展至al板+倒装芯片(filpchip)+集成电路+封装，减少wirebonding工程，生产成本及资材成本大幅度降低；使用solder+filp技术，降低成本，减少了死灯的发生，同时cob封装在led优势具有了高散热性、高光效、低热阻、耐高压等优点。但是目前cob混合芯片其产生的双色温不具备无极调色的效果，其基本只具备两种色温，不能够满足用户的需求。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

技术实现要素：

为了克服现有技术中的缺陷，本发明实施例提供了一种双色温cob混合芯片装置及cob系统的封装方法，其通过混合芯片的组合，通过调节每个对每个所述芯片单元的电压值，能够实现双色温的无极调节，功能优化。

本申请实施例公开了：本实施方式中公开了一种双色温cob混合芯片装置，包括cob系统和控制电路机构，所述cob系统包括控制电路板、设置在所述控制电路板上的芯片机构、覆盖在所述芯片机构上的荧光胶机构，所述荧光胶机构包括至少两个能混合产生光的荧光胶单元，各个所述荧光胶单元所对应光源光色的尺度不同，所述芯片机构包括多个所述芯片单元，所述控制电路机构与各个所述芯片单元电性连接，所述控制电路机构用于向各个所述芯片单元输出与该控制电路机构的输入电压对应的工作电压。

进一步地，所述控制电路机构具有一个输出端，至少两个所述芯片单元的额定工作电压不同，所述控制电路机构得输出端与额定工作电压不同的所述芯片单元电性连接，以能向额定工作电压不同的所述芯片单元输入相同的工作电压。

进一步地，所述控制电路机构具有多个输出端，所述控制电路机构的多个输出端与多个所述芯片单元一一对应且电性连接，所述控制电路机构的各个输出端根据所述控制电路机构的输入电压向与该输出端对应的芯片单元输出相应的电压值。

进一步地，每个所述荧光胶单元覆盖的区域与一个或多个所述芯片单元围构而成的区域对应。

进一步地，所述芯片机构采用相同的芯片，且所述芯片单元包括至少一个覆晶芯片。

进一步地，所述荧光胶机构包括第一荧光胶单元和第二荧光胶单元，所述第二荧光胶单元围绕设置在所述第一荧光胶单元的外侧。

进一步地，所述第二荧光胶单元和所述第一荧光胶单元之间设置有第一围坝单元，所述第二荧光胶单元的外侧边缘设置有第二围坝单元。

进一步地，所述控制电路板上设置有标签，所述标签用于存储有与所述芯片机构对应的属性信息。

本申请实施例还公开了：一种所述cob系统的封装方法，包括以下步骤：

将所述覆晶芯片通过锡焊安装在所述控制电路板上；

对安装后的所述覆晶芯片进行回流焊，在回流焊的过程中采用氮气对所述覆晶芯片和控制电路板的焊接部进行处理；

在回流焊后，在真空环境下，采用惰性气体对所述覆晶芯片和控制电路板进行清洗；

在所述控制电路板上采用dam胶涂覆形成围坝，并且对所述围坝进行固化；

分别在所述围坝内采用荧光胶涂覆形成多个荧光胶单元，并且对所述荧光胶单元进行固化。

进一步地，所述涂覆的方式为采用顺时针方向均匀涂覆至少两圈的所述荧光胶。

借由以上的技术方案，本发明的有益效果如下：

1.通过设置有荧光胶单元，包括至少两个荧光胶单元，通过两个荧光胶单元对产生的光进行混合，能够输出不同色温的光照颜色，结构优化；

2.通过设置有芯片机构，包括多个芯片单元，且每个芯片单元的输入电压值由控制电路机构控制，通过调节每个芯片对应的不同的电压值，进而能够使得多个所述芯片单元能够产生不同尺度的光色，并且值得肯定的是，每个所述芯片是逐渐产生光色的，配合所述荧光胶单元，能够实现色温的无极调节，结构优化；

3.所述芯片单元采用覆晶芯片，不需要引线结合，省去了传统工艺中压焊的工艺，能够保证覆晶芯片与所述控制电路板结合的高精准性和高稳定性。

4.通过设置有第一围坝单元和第二围坝单元，由于荧光胶的点胶难度比较大，荧光胶在点胶后胶体会自动流动，通过第一围坝单元和第二围坝单元对荧光胶流动的限制，能够较好地保证荧光胶点胶的有效性和合格率，结构优化；

5.通过设置有能够对芯片单元进行分压的电阻，能够实时调节所述芯片单元上所承受的输入电压值，进而满足所述芯片单元的不同功率需求，产生不同尺度的光色。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中的部分结构示意图；

图2是本发明实施例中的部分结构示意图。

以上附图的附图标记：1、控制电路板；2、芯片单元；3、第一荧光胶单元；4、第二荧光胶单元；5、电阻；6、第一围坝单元；7、第二围坝单元。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

结合图1和图2所示，本实施方式中公开了一种双色温cob混合芯片装置，包括cob系统和控制电路机构，所述cob系统包括控制电路板1、设置在所述控制电路板1上的芯片机构、覆盖在所述芯片机构上的荧光胶机构，所述荧光胶机构包括至少两个能混合产生光的荧光胶单元，各个所述荧光胶单元所对应光源光色的尺度不同，所述芯片机构包括多个所述芯片单元2，所述控制电路机构与各个所述芯片单元2电性连接，所述控制电路机构用于向各个所述芯片单元2输出与该控制电路机构的输入电压对应的工作电压。

本实施方式中，通过设置有荧光胶单元，包括至少两个荧光胶单元，通过两个荧光胶单元对产生的光进行混合，能够输出不同色温的光照颜色，结构优化。通过设置有芯片机构，包括多个芯片单元2，且每个芯片单元2的输入电压值由控制电路机构控制，通过调节每个芯片单元对应的不同的电压值，进而能够使得多个所述芯片单元2能够产生不同尺度的光色，并且值得肯定的是，每个所述芯片单元2是逐渐产生光色的，配合所述荧光胶单元，能够实现色温的无极调节，结构优化。

具体的，控制电路板1可以为呈板状的pcb板。在该pcb板上可以通过各种方式(例如焊接、涂覆等方式)将各种电子元器固定在其上，从而在实现该cob混合芯片装置的各种电路功能。

所述芯片机构包括多个(例如两个、三个或其他数量个)芯片单元2。每个所述芯片单元2由一个或多个可以发光的覆晶芯片组成。所述覆晶芯片与所述控制电路板1结合时，不需要引线结合，省去了传统工艺中压焊的工艺，能够保证所述覆晶芯片与所述控制电路板1结合的高精准性和稳定性。优选地，每个所述覆晶芯片的性能参数是一样的。具体的，每个所述覆晶芯片产生的光谱波段相同。相较于现有技术中采用不同的芯片来产生不同色温的光，这种结构大幅降低了生产加工的难度。本实施方式中，优选地所述覆晶芯片的尺寸为900×900μm。当然的，在其他可选的实施方式中，所述芯片机构可以包括其他具有发光功能的器件。

在本实施方式中，所述芯片机构包括五个所述芯片单元2。其中，位于内圈的一个所述芯片单元2对应了第一荧光胶单元3。即，所述第一荧光胶单元3覆盖在位于内圈的一个所述芯片单元2的覆晶芯片之上。位于外圈的四个芯片单元2对应了第二荧光胶单元4，即，所述第二荧光胶单元4覆盖在位于外圈的四个芯片单元2的覆晶芯片之上。在本实施方式中，所述第一荧光胶单元3的光源光色的尺度为3000k，所述第二荧光胶单元4的光源光色的尺度为5000k。光源光色的尺度是反应色温，即光的颜色的一个参数。不同的光源光色的尺度可以得到不同的光的颜色。

所述第二荧光胶单元4围绕设置在所述第一荧光胶单元3的外侧。所述第一荧光胶单元3呈圆形状，所述第二荧光胶单元4呈圆环状，且所述第一荧光胶单元3和所述第二荧光胶单元4为同心设置。此处的所述第一荧光胶单元3和第二荧光胶单元4还可以根据需求呈三角形、梯形等其他形状，此处不做限制和累述。

在另一种可选的实施方式中，根据客户需求，所述第一荧光胶单元3为橙色，所述第二荧光胶单元4为黄色。橙色和黄色对应光源光色的尺度不同，进而通过不同颜色混合，能够产生满足客户需求的光色。

当然的，在其他可选的实施方式中，所述芯片单元2的数量、荧光胶单元的数量、荧光胶单元的对应光源光色的尺度、荧光胶单元和芯片单元的对应性可以根据实际需求进行调节。

在本实施方式中，这五个所述芯片单元2的额定工作电压可以为45v、60v、75v、90v、110v(各个所述芯片单元可以因为覆晶芯片串并联的结构不同或者数量不同而具有不同的额定工作电压)。当然的，在其他可选的实施方式中，各个所述芯片单元2的额定工作电压可以根据实际需要进行调整。

所述控制电路机构可以为单片机或者控制芯片等具有控制功能的器件。所述控制电路机构具有输入端。该所述控制电路机构可以根据用户的操作来获得不同的输入电压。例如，用户可以采用旋钮或案件或屏幕输入等方式来使该控制电路就获取输入电压。所述控制电路机构具有五个分别与五个所述芯片单元2一一对应的输出端。当控制电路机构获取到输入电压后，控制电路机构可以根据预定设置，使其五个输出端输出对应的工作电压。

例如，在上个具体例子中，当所述控制电路机构获取到200v的输入电压时，控制电路根据预定设置分别对应输出45v、60v、30v、0v、0v的工作电压。相应的，前两个所述芯片单元2处于正常工作状态，第三个芯片单元2处于微亮状态，第四个和第五个芯片单元2处于不亮状态。

当控制电路机构获取到180v的输入电压时，控制电路机构根据预定设置分别对应输出45v、60v、30v、0v、0v的工作电压。相应的，前两个芯片单元2处于正常工作状态第三个芯片单元2处于微亮状态，第四个和第五个芯片单元2处于不亮状态。控制电路根据预定设置分别对应输出45v、60v、60v、30v、0v的工作电压。相应的，前两个芯片单元2处于正常工作状态，第三个芯片单元2处于较亮状态(介于正常和微亮之间)，第四个芯片单元2处于微亮状态，第五个芯片单元2处于不亮状态。

由于用户可以根据需要向控制电路机构输入的输入电压为多个不同任意值(例如，从0-250v之间的任意值)，而控制电路机构可以根据预定设置来生成对应的工作电压，从而使用户获得多个不同的色温。相反的，现有技术中的cob混合芯片一般只能向用户输出较少的几个色温。

在另一个可选的实施方式中，所述控制电路机构具有一个输出端，至少两个的所述芯片单元2的额定工作电压不同，所述控制电路机构的输出端与额定工作电压不同的芯片单元2电性连接，以能向额定工作电压不同的芯片单元2输入相同的工作电压。

例如，所述控制电路机构仅具有一个输出端。而芯片机构包括五个额定工作电压分别为45v、60v、75v、90v、110v的芯片单元2。当所述控制电路机构接收到150v的输入电压时，该控制电路机构的输出端可以生成45v的输出电压。相应的，第一个芯片单元2处于正常工作状态，第二和三个芯片单元2处于较亮状态(介于正常和微亮之间)，第四个芯片单元2处于微亮状态，第五个芯片单元2处于基本不亮状态。

又例如，当所述控制电路机构接收到220v的输入电压时，该控制电路机构的输出端可以生成110v的输出电压。相应的，五个芯片单元2均处于正常工作状态(由于设置有分压机构，因此即使超过额定工作电压时，不会出现故障的情况)。

在另一种可选的实施方式中，所述第二荧光胶单元3和所述第一荧光胶单元4之间设置有第一围坝单元6，所述第二荧光胶单元3的外侧边缘设置有第二围坝单元7。所述第一围坝单元6和第二围坝单元7均呈圆环形设置，且所述第一围坝单元6和第二围坝单元7均与所述第一荧光胶单元3同心设置。本实施方式中，通过设置有第一围坝单元6和第二围坝单元7，由于荧光胶的点胶难度比较大，荧光胶在点胶后胶体会自动流动，通过第一围坝单元6和第二围坝单元7对荧光胶流动的限制，能够较好地保证荧光胶点胶的有效性和合格率，结构优化

在另一种可选的实施方式中，所述芯片单元2包括至少一个覆晶芯片。在另一种可选的实施方式中，所述控制电路机构的输出端与所述芯片单元之间串联设置有用于分压的电阻5。本实施方式中，通过设置有能够对芯片单元2进行分压的电阻5，能够实时调节所述芯片单元2上所承受的输入电压值，进而满足所述芯片单元2的不同功率需求，产生不同尺度的光色。

在另一种可选的实施方式中，所述控制电路板1上设置有标签，所述标签用于存储有与所述芯片机构对应的属性信息。本实施方式中，所述标签为二维码，在后续对所述芯片机构进行更换时，直接扫描该芯片机构对应的二维码，即可指直接获知该芯片机构的属性信息，极大地便捷了后续的维修工作。值得注意的是，此处的标签还可以为条形码等其他标签，此处不做限制和累述。

本申请实施例还公开了：一种所述cob系统的封装方法，包括以下步骤：

根据需求设计所述控制电路板1。其中，所述控制电路板1中包括过电流电路设计、过温电路设计及开路短路保护电路设计。

根据需求将所述覆晶芯片采用固晶机放置在所述控制电路板1上。其中，所述覆晶芯片的放置的位置精度要求在0.08-0.12mm之间。

将所述覆晶芯片、各个元器件通过锡焊安装在所述控制电路板1上。

对安装后的所述覆晶芯片进行回流焊，在回流焊的过程中采用氮气对所述覆晶芯片和控制电路板1的焊接部进行处理。此处采用氮气的处理方式，能够使得所述覆晶芯片和所述控制电路板1之间的结合性更稳定。其中，所述回流焊的温度控制在180-290℃之间。

对回流焊后的整体所述控制电路板1进行各所述覆晶芯片的位置进行检测，检测完后曾后进行常温点灯功率与功能性测试。其中，本实施方式中，检测方式为通过3d镜头对所述控制电路板1上的各个所述覆晶芯片的立体位置进行扫描，扫描后通过与数据库中的标准数值对比，直接获知安装的合格率。

在回流焊后，在真空环境下，采用惰性气体对所述覆晶芯片和控制电路板1进行清洗。具体的，由于所述覆晶芯片和控制电路板1在安装、焊接等过程中，会出现异物或污染，通过采用惰性气体的清洗，能够清除所述覆晶芯片和控制电路板1表面的油性物质，且对所述覆晶芯片和控制电路板1的表面不会产生损伤，不会污染环境，保证所述覆晶芯片和控制电路板1的表面不被二次污染。本实施方式中，优选地所述惰性气体包括氩气。

在所述控制电路板1上采用dam胶涂覆形成围坝，并且对所述围坝进行固化。具体的，根据设计要求的位置采用dam胶涂覆形成第一围坝单元6和第二围坝单元7。其中固化的要求为：在28-32min内将温度由室温均匀上升至145-155℃之间，恒温保持58-62min，在28-32min内将温度由145-155℃均匀下降至室温，完成对围坝胶的烘烤固化。现有技术中，通常采用硅胶树脂的涂覆形成上述的第一围坝单元6和第二围坝单元7，本实施方式中，采用dam胶，其结合性比硅胶树脂好。

在围坝胶的烘烤固化后，再次在真空环境下，采用惰性气体对所述覆晶芯片和控制电路板1进行清洗。

分别在所述围坝内采用荧光胶涂覆形成多个荧光胶单元，并且对所述荧光胶单元进行固化。具体的，先采用荧光胶涂覆形成第一荧光胶单元3，对第一荧光胶单元3固化后再采用荧光胶涂覆形成第二荧光胶单元4。其中固化的要求为：在28-32min内将温度由室温均匀上升至145-155℃之间，恒温保持118-132min，在28-32min内将温度由145-155℃均匀下降至室温，完成对荧光胶的烘烤固化。此步骤中，所述涂覆的方式为采用顺时针方向均匀涂覆至少两圈的所述荧光胶。目前，工艺中由于点胶位置结合处的荧光胶量分布不均匀，通常导致整体装置的色感不匀，边缘色温发蓝的现象，本步骤中，采用顺时针方向均匀涂覆3圈的所述荧光胶，可完全改善荧光胶量的均匀分布，保证装置的色感均匀性。

对所述控制电路板1上的所述覆晶芯片进行标签贴附，所述标签用于存储有与所述芯片机构对应的属性信息。

对所述控制电路板1进行外观检查、老化测试，将合格的装置进行封装。

在本发明中，控制器可以按任何适当的方式实现。具体的，例如，控制器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该微处理器或处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、可编程逻辑控制器(programmablelogiccontroller，plc)和嵌入微控制单元(microcontrollerunit，mcu)的形式，上述模块的例子包括但不限于以下微控制单元：arc625d、atmelat91sam、microchippic18f26k20以及siliconelabsc8051f320。本领域技术人员也应当知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现所述控制部的功能以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制单元以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制单元等形式来实现相同功能。

在20世纪90年代，对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进(例如，对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进)还是软件上的改进(对于方法流程的改进)。然而，随着技术的发展，当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此，不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如，可编程逻辑器件(programmablelogicdevice,pld)(例如现场可编程门阵列(fieldprogrammablegatearray，fpga))就是这样一种集成电路，其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字系统“集成”在一片pld上，而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片2。而且，如今，取代手工地制作集成电路芯片，这种编程也多半改用“逻辑编译器(logiccompiler)”软件来实现，它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似，而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写，此称之为硬件描述语言(hardwaredescriptionlanguage，hdl)，而hdl也并非仅有一种，而是有许多种，如abel(advancedbooleanexpressionlanguage)、ahdl(alterahardwaredescriptionlanguage)、confluence、cupl(cornelluniversityprogramminglanguage)、hdcal、jhdl(javahardwaredescriptionlanguage)、lava、lola、myhdl、palasm、rhdl(rubyhardwaredescriptionlanguage)等，目前最普遍使用的是vhdl(very-high-speedintegratedcircuithardwaredescriptionlanguage)与verilog2。本领域技术人员也应该清楚，只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中，就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。

本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。该计算机软件产品可以包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。该计算机软件产品可以存储在内存中，内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flashram)。内存是计算机可读介质的示例。计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括短暂电脑可读媒体(transitorymedia)，如调制的数据信号和载波。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。