LED器件和灯组阵列的制作方法

本实用新型涉及LED灯照明领域，具体而言，涉及一种LED器件和灯组阵列。

背景技术：

紫外LED或深紫外LED以其具有强劲的杀菌功效，在冰箱或家电照明中被广泛使用。

相关技术中，无机封装被广泛使用，即将无机透光材料制成的封装透镜盖设在用于承载芯片的支架上，并将两者稳固连接以起到密封芯片的作用。现有技术中，支架上的焊盘位置以及芯片与焊盘之间的设置方式均不合理，从而导致芯片之间的电路形式受到限制，影响了LED器件的发光效果，造成LED器件的发光性能较差。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种LED器件和灯组阵列，以解决现有技术中的LED器件的支架上的焊盘位置以及芯片与焊盘之间的设置方式均不合理，从而导致芯片之间的电路形式受到限制，影响了LED器件的发光效果，造成LED器件的发光性能差的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种LED器件，包括：支架结构，支架结构包括支撑基板和设置在支撑基板上的金属框架，金属框架围成安装区域，支撑基板的上表面形成有间隔设置的多个焊盘，多个焊盘均位于安装区域内；多个芯片，多个芯片位于安装区域的中部，各芯片焊接在一个焊盘上，且各芯片通过导线选择性地和与其焊接的焊盘之外的另一个焊盘连接，以使多个芯片之间形成串联电路和/或并联电路。

进一步地，导线与芯片的连接点位于芯片的边缘处，芯片的边缘为远离安装区域的中心位置的边缘，导线的远离芯片的一端向远离安装区域的中心位置延伸并与焊盘连接。

进一步地，各芯片均通过导线选择性地和与其焊接的焊盘之外的另一个焊盘连接。

进一步地，安装区域呈圆形，多个焊盘包括沿安装区域的周向依次排列的第一焊盘、第二焊盘、第三焊盘、第四焊盘和第五焊盘，其中，第一焊盘位于安装区域的外缘，第二焊盘、第三焊盘、第四焊盘和第五焊盘中至少一个焊盘有一部分延伸至安装区域的中部，第二焊盘、第三焊盘、第四焊盘和第五焊盘上均设置有一个芯片，芯片和与其连接的导线形成芯片电路组，第一焊盘、第二焊盘、第三焊盘、第四焊盘和第五焊盘之间均通过芯片电路组顺次连接，以形成串联电路。

进一步地，支撑基板的下表面形成有相间隔的第一电极结构和第二电极结构，支撑基板开设有沿其厚度方向贯通其的导电通孔，导电通孔内填充有导体，第一焊盘的位置具有至少一个导电通孔，第一焊盘通过导电通孔内的导体与第一电极结构电连接，第五焊盘的位置处具有至少一个导电通孔，第五焊盘通过导电通孔内的导体与第二电极结构电连接。

进一步地，安装区域呈圆形，多个焊盘包括沿安装区域的直径方向依次排列的第一焊盘、第二焊盘组和第三焊盘，第二焊盘组包括间隔的第一子焊盘和第二子焊盘，第一子焊盘和第二子焊盘分别设置有并联的第一芯片和第二芯片，第一芯片和第二芯片均通过导线与第一焊盘连接；第三焊盘上设置有并联的第三芯片和第四芯片，第三芯片通过导线与第一子焊盘连接，第四芯片通过导线与第二子焊盘连接，以形成两串两并电路。

进一步地，支撑基板的下表面形成有相间隔的第一电极结构和第二电极结构，支撑基板开设有沿其厚度方向贯通其的导电通孔，导电通孔内填充有导体，第一焊盘位置处具有至少一个导电通孔，第一焊盘通过导电通孔内的导体与第一电极结构电连接，第一焊盘的位置处具有至少一个导电通孔，第一焊盘通过导电通孔内的导体与第一电极结构电连接；第三焊盘的位置处具有至少一个导电通孔，第三焊盘通过导电通孔内的导体与第二电极结构电连接。

进一步地，支撑基板的下表面形成有金属散热层，第一电极结构和第二电极结构分别位于金属散热层的两侧。

进一步地，支撑基板的上表面通过烧结工艺形成有连接片层，金属框架设置在连接片层上。

进一步地，金属框架的上表面形成有环形台阶结构，LED器件还包括封装透镜，封装透镜盖设在环形台阶结构处以与支架结构围成并密封用于安装芯片的杯腔。

进一步地，金属框架在支撑基板的上表面的投影位于支撑基板的上表面的内部。

进一步地，金属框架的外周表面包括多个相连接的外壁面，相邻两个外壁面的连接处沿弧面过渡。

进一步地，金属框架包括叠置的多层金属框，多层金属框通过电镀工艺成型并相固定连接。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种灯组阵列，包括支撑架，支撑架上以阵列的形式排布设置有多个LED器件，LED器件为上述的LED器件。

应用本实用新型的技术方案，通过优化多个焊盘的位置，使多个焊盘间隔设置在安装区域内，同时优化多个芯片与焊盘之间的连接关系，使多个芯片灵活地构成串联电路和/或并联电路，从而便于通过对多个芯片的发光进行控制而控制LED器件的发光性能；此外，由于将多个芯片设置在安装区域的中部，从而使得多个芯片的发光面尽可能地集中，配合于金属框架的反光特性，大大地提升了LED器件的最大发光强度，改善了LED器件的发光性能。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的一种可选实施例的LED器件的内部结构的主视示意图；

图2示出了能够示出本实用新型的实施例一的多个芯片的连接方式的LED器件的内部结构的俯视示意图；

图3示出了能够示出本实用新型的实施例二的多个芯片的连接方式的LED器件的内部结构的俯视示意图；

图4示出了根据本实用新型的一种可选实施例的LED器件的底部结构仰视示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、支架结构；11、支撑基板；111、导电通孔；12、金属框架；121、安装区域；122、环形台阶结构；123、外周表面；124、外壁面；125、金属框；13、杯腔；20、芯片；201、第一芯片；202、第二芯片；203、第三芯片；204、第四芯片；30、焊盘；301、第一焊盘；302、第二焊盘；300、第二焊盘组；3021、第一子焊盘；3022、第二子焊盘；303、第三焊盘；304、第四焊盘；305、第五焊盘；40、导线；50、第一电极结构；60、第二电极结构；70、金属散热层；80、连接片层；90、封装透镜；100、芯片电路组；200、导体。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为了解决现有技术中的LED器件的支架上的焊盘位置以及芯片与焊盘之间的设置方式均不合理，从而导致芯片之间的电路形式受到限制，影响了LED器件的发光效果，造成LED器件的发光性能差的问题，本实用新型提供了一种LED器件和灯组阵列，其中，灯组阵列包括支撑架，支撑架上以阵列的形式排布设置有多个LED器件，LED器件为上述和下述的LED器件。

实施例一

如图1、图2和图4所示，LED器件包括支架结构10和多个芯片20，支架结构10包括支撑基板11和设置在支撑基板11上的金属框架12，金属框架12围成安装区域121，支撑基板11的上表面形成有间隔设置的多个焊盘30，多个焊盘30均位于安装区域121内，多个芯片20位于安装区域121的中部，各芯片20焊接在一个焊盘30上，且各芯片20通过导线40选择性地和与其焊接的焊盘30之外的另一个焊盘30连接，以使多个芯片20之间形成串联电路和/或并联电路。

通过优化多个焊盘30的位置，使多个焊盘30间隔设置在安装区域121内，同时优化多个芯片20与焊盘30之间的连接关系，使多个芯片20灵活地构成串联电路和/或并联电路，从而便于通过对多个芯片20的发光进行控制而控制LED器件的发光性能；此外，由于将多个芯片20设置在安装区域121的中部，从而使得多个芯片20的发光面尽可能地集中，配合于金属框架12的反光特性，大大地提升了LED器件的最大发光强度，改善了LED器件的发光性能。

如图2所示，导线40与芯片20的连接点位于芯片20的边缘处，芯片20的边缘为远离安装区域121的中心位置的边缘，导线40的远离芯片20的一端向远离安装区域121的中心位置延伸并与焊盘30连接。通过将导线40与芯片20的连接点设置于芯片20的边缘，且使得连接点尽可能远离安装区域121的中心位置，从而不仅使得连接位置尽可能不影响芯片20的发光，使得多个芯片20的发光面尽可能集中在安装区域121的中部，从而有利于LED器件发光性能的提升。

可选地，各芯片20均通过至少一根导线40选择性地和与其焊接的焊盘30之外的另一个焊盘30连接。优选地，各芯片20均通过至少两根导线40选择性地和与其焊接的焊盘30之外的另一个焊盘30连接，这样，当至少两根导线40中的一根导线40因焊接无效而发生断路现象时，其余的导线40仍然能够起到电连接导线40和焊盘30的作用，确保了芯片20能够正常发光，提升了LED器件发光稳定性；此外，芯片20通过多根导线40与焊盘30连接，能够有效地增加流经两者之间的电流量，提升了芯片20的发光功率。

需要说明的是，在本申请中导线40两端分别通过金属焊接与焊盘30和芯片20电连接。

优选地，为了避免导线40在芯片20上的焊接点占用芯片20的发光面的面积过大，而影响芯片20的发光效果，各芯片20均通过两根导线40与焊盘30连接；本申请中的导线40与焊盘30能够允许通过电流的范围在0.5A至1.5A之间。

可选地，本申请中的芯片20为垂直芯片。

本实施例给出了一种可选的多个焊盘30的结构形式和分布方式，以及多个芯片20的布局方式和电连接方式，如图2所示，安装区域121呈圆形，多个焊盘30包括沿安装区域121的周向依次排列的第一焊盘301、第二焊盘302、第三焊盘303、第四焊盘304和第五焊盘305，其中，第一焊盘301位于安装区域121的外缘，第二焊盘302、第三焊盘303、第四焊盘304和第五焊盘305中至少一个焊盘有一部分延伸至安装区域121的中部，第二焊盘302、第三焊盘303、第四焊盘304和第五焊盘305上均设置有一个芯片20，芯片20和与其连接的导线40形成芯片电路组100，第一焊盘301、第二焊盘302、第三焊盘303、第四焊盘304和第五焊盘305之间均通过芯片电路组100顺次连接，以形成串联电路。这种电路结构确保了流经各个芯片20的电流相同，从而有利于使得各芯片20的发光强度相同，提高LED器件的发光性能。

如图4所示，支撑基板11的下表面形成有相间隔的第一电极结构50和第二电极结构60，支撑基板11开设有沿其厚度方向贯通其的导电通孔111，导电通孔111内填充有导体200，第一焊盘301的位置具有至少一个导电通孔111，第一焊盘301通过导电通孔111内的导体200与第一电极结构50电连接，第五焊盘305的位置处具有至少一个导电通孔111，第五焊盘305通过导电通孔111内的导体200与第二电极结构60电连接。这样，通过将第一电极结构50和第二电极结构60分别与电源的正极和负极相连接，便能够确保LED器件稳定的发光。第一电极结构50和第二电极结构60均为电极，而导体200的设置能够起到焊盘30与电极之间稳定电性连接的作用。

可选地，第一焊盘301通过多个导电通孔111内的导体200与第一电极结构50电连接；第五焊盘305通过多个导电通孔111内的导体200与第二电极结构60电连接。这样，提升了焊盘30与电极之间的电连接可靠性，避免了当唯一的导电通孔111内的导体200发生断路时，焊盘30与电极之间断路。

在本实施例中，第一焊盘301通过两个导电通孔111内的导体200与第一电极结构50电连接；第五焊盘305通过两个导电通孔111内的导体200与第二电极结构60电连接。

可选地，导体200为通过热化学电镀的方式填充在导电通孔111内的铜。

如图4所示，支撑基板11的下表面形成有金属散热层70，第一电极结构50和第二电极结构60分别位于金属散热层70的两侧。金属散热层70的设置能够有效地发散芯片20工作时产生的热量，确保LED器件长期稳定地工作；需要说明的是，金属散热层70与第一电极结构50和第二电极结构60均不接触，避免发生短路现象。

为了提升LED器件的散热性能，可选地，金属散热层70的面积大于第一电极结构50，或金属散热层70的面积大于第二电极结构60。

如图1和图2所示，支撑基板11的上表面通过烧结工艺形成有连接片层80，金属框架12设置在连接片层80上。这样，便于提升金属框架12与支撑基板11的连接稳固型。

可选地，支撑基板11由陶瓷制成，连接片层80为使用烧结工艺安装在支撑基板11的上表面的铜片框，金属框架12由多层环形铜片叠置电镀形成。

可选地，连接片层80的外表面电镀有金或银以形成保护层。

如图1所示，金属框架12的上表面形成有环形台阶结构122，LED器件还包括封装透镜90，封装透镜90盖设在环形台阶结构122处以与支架结构10围成并密封用于安装芯片20的杯腔13。环形台阶结构122起到了对封装透镜90的限位作用，确保了封装透镜90对杯腔13的密封可靠性。

可选地，封装透镜90的表面为曲面，且封装透镜90与环形台阶结构122粘接或焊接。

可选地，为了使金属框架12免于被切割损坏，金属框架12在支撑基板11的上表面的投影位于支撑基板11的上表面的内部。

如图1和图2所示，金属框架12的外周表面123包括多个相连接的外壁面124，相邻两个外壁面124的连接处沿弧面过渡。这样，有利于金属框架12的加工制造。

如图1所示，金属框架12包括叠置的多层金属框125，多层金属框125通过电镀工艺成型并相固定连接。这样，便于金属框架12的加工制造。

实施例二

本实施例给出了另一种可选的多个焊盘30的结构形式和分布方式，以及多个芯片20的布局方式和电连接方式，如图3所示，其与实施例一的区别在于，安装区域121呈圆形，多个焊盘30包括沿安装区域121的直径方向依次排列的第一焊盘301、第二焊盘组300和第三焊盘303，第二焊盘组300包括间隔的第一子焊盘3021和第二子焊盘3022，第一子焊盘3021和第二子焊盘3022分别设置有并联的第一芯片201和第二芯片202，第一芯片201和第二芯片202均通过导线40与第一焊盘301连接；第三焊盘303上设置有并联的第三芯片203和第四芯片204，第三芯片203通过导线40与第一子焊盘3021连接，第四芯片204通过导线40与第二子焊盘3022连接，以形成两串两并电路。。这样，第一芯片201和第三芯片203串联，能够单独控制，第二芯片202和第四芯片204串联用与第一芯片201和第三芯片203并联，也能够进行单独控制，在确保了LED器件的发光性能优良的前提下，提升了LED器件的操控性。

如图3和图4所示，支撑基板11的下表面形成有相间隔的第一电极结构50和第二电极结构60，支撑基板11开设有沿其厚度方向贯通其的导电通孔111，导电通孔111内填充有导体200，第一焊盘301位置处具有至少一个导电通孔111，第一焊盘301通过导电通孔111内的导体200与第一电极结构50电连接，第一焊盘301的位置处具有至少一个导电通孔111，第一焊盘301通过导电通孔111内的导体200与第一电极结构50电连接；第三焊盘303的位置处具有至少一个导电通孔111，第三焊盘303通过导电通孔111内的导体200与第二电极结构60电连接。这样，通过将第一电极结构50和第二电极结构60分别与电源的正极和负极相连接，便能够确保LED器件稳定的发光。第一电极结构50和第二电极结构60均为电极，而导体200的设置能够起到焊盘30与电极之间稳定电性连接的作用。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。