專利名稱:用顯示類芯片制作的led芯片光源模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種LED芯片光源。
背景技術(shù):
隨著LED芯片照明的不斷發(fā)展,LED芯片光源已經(jīng)在功能型照明領(lǐng)域中扮演越來越重要的角色。目前的LED芯片光源采用功率型LED芯片制作完成,但目前功率型LED芯片的能效低,一般為30%,大部分能量轉(zhuǎn)化為熱量,對散熱裝置的要求高,連接LED芯片的導(dǎo)線需有高的熔點(diǎn),只能采用金錢,成本較高,而顯示類LED芯片的能效較高達(dá)50%,且LED芯片生產(chǎn)工藝成熟已批量生產(chǎn),價格相當(dāng)?shù)汀S捎诠β市蚅ED芯片的價格較顯示類LED芯片的價格相差10倍之多,在成品率相當(dāng)?shù)那闆r下,功率型LED芯片損壞帶來的損失較大。另一方面,現(xiàn)LED芯片之間的導(dǎo)線連接采用前后LED芯片正、負(fù)極相串接方式,當(dāng)一 LED芯片出現(xiàn)問題后,由于正負(fù)極很難再次焊接導(dǎo)線,需要替換所有串聯(lián)的LED芯片,降低生產(chǎn)效率, 提高生產(chǎn)、維護(hù)成本。以上限制了 LED芯片照明燈的推廣,降低其與普通燈的競爭能力。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題和提出的技術(shù)任務(wù)是對現(xiàn)有技術(shù)方案進(jìn)行完善與改進(jìn), 提供一種用顯示類芯片制作的LED芯片光源模塊,以達(dá)到降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率的目的。為此,本發(fā)明采取以下技術(shù)方案。用顯示類芯片制作的LED芯片光源模塊,包括散熱基板、設(shè)于散熱基板上方的復(fù)數(shù)個LED芯片、用于連接LED芯片的導(dǎo)線,其特征在于散熱基板的上表面覆有鋁基線路板, 所述的鋁基線路板上表面設(shè)有復(fù)數(shù)個矩陣排列的LED芯片承載區(qū),所述的LED芯片承載區(qū)為導(dǎo)電區(qū),相鄰LED芯片承載區(qū)之間電絕緣,一 LED芯片承載區(qū)通過粘結(jié)層連接一面積小于 LED芯片承載區(qū)的顯示類LED芯片;相鄰LED芯片通過一端與LED芯片承載區(qū)連接的導(dǎo)線串聯(lián)。顯示類LED芯片的光效為50%左右,采用顯示類LED芯片代替功率型LED芯片,可相應(yīng)減少熱量,故而本發(fā)明的導(dǎo)線可采用低熔點(diǎn)的鋁線等,有效降低生產(chǎn)成本;導(dǎo)線的一端與 LED芯片的正極或負(fù)極連接,另一端與LED芯片承載區(qū)連接,當(dāng)LED芯片出現(xiàn)問題時,由于其正極導(dǎo)線或負(fù)極導(dǎo)線的另一端均與LED芯片承載區(qū)連接,可焊接的位置多,不影響替換LED 芯片的導(dǎo)線連接;矩陣排列利于自動固晶機(jī)和自動打線機(jī)的工作,有效提高了工作效率。作為對上述技術(shù)方案的進(jìn)一步完善和補(bǔ)充,本發(fā)明還包括以下附加技術(shù)特征。LED芯片的正、負(fù)極分別連接導(dǎo)線,其中后一 LED芯片的正極導(dǎo)線與前一 LED芯片所在的LED芯片承載區(qū)連接,前一 LED芯片的負(fù)極導(dǎo)線與該LED芯片所在的LED芯片承載區(qū)連接實(shí)現(xiàn)相鄰LED芯片的串聯(lián)。LED芯片的正、負(fù)極分別連接導(dǎo)線,其中后一 LED芯片的正極導(dǎo)線與該LED芯片所在的LED芯片承載區(qū)連接,前一 LED芯片的負(fù)極導(dǎo)線與后一 LED芯片所在的LED芯片承載區(qū)連接實(shí)現(xiàn)相鄰LED芯片的串聯(lián)。所述的LED芯片為垂直型LED芯片,其負(fù)極直接于LED芯片承載區(qū)電連接;后一LED芯片的正極導(dǎo)線與前LED芯片所在的LED芯片承載區(qū)連接實(shí)現(xiàn)相鄰LED芯片的串聯(lián)。鋁基線路板上表面的前、后部分別設(shè)有正、負(fù)極引線區(qū),其左、右部分別設(shè)有復(fù)數(shù)個與兩行LED芯片承載區(qū)寬度相適應(yīng)的導(dǎo)線連接區(qū),所述的正、負(fù)極引線區(qū)及導(dǎo)線連接區(qū)均為導(dǎo)電區(qū);位于矩陣的行首或行末的上、下兩相鄰LED芯片分別通過導(dǎo)線連接相應(yīng)的導(dǎo)線連接區(qū)實(shí)現(xiàn)串接;設(shè)于鋁基線路板上的LED芯片為多種波長的LED芯片或相同波長的 LED芯片。設(shè)導(dǎo)線連接區(qū)利于自動打線機(jī)的接線,使各行LED芯片均能規(guī)則接線,提高接線機(jī)的工作效率及工作穩(wěn)定性。正、負(fù)極引線區(qū)的設(shè)置方便接線。所述的正、負(fù)極引線區(qū)分別連接接入?yún)^(qū)和引出區(qū),首個LED芯片的正極通過導(dǎo)線與接入?yún)^(qū)連接,最末LED芯片的負(fù)極通過導(dǎo)線與引出區(qū)連接。鋁基線路板上方設(shè)有中空的圍框,所述圍框的中空部與LED芯片承載區(qū)、導(dǎo)線連接區(qū)相配,圍框的前后部設(shè)有與正、負(fù)極引線區(qū)相配的正、負(fù)極引出槽。待LED芯片連線后在圍框的中空部中置入熒光粉,圍框的內(nèi)周壁限制熒光粉的外溢。圍框可采用導(dǎo)熱及耐熱性好的塑料,也可采用氮化鋁、氧化鋁等材料。所述的散熱基板、鋁基線路板及圍框均設(shè)有對應(yīng)的固定孔,首行和末行的LED芯片的數(shù)量少于中間行LED芯片的數(shù)量,矩陣的首行、末行的首列、末列均無LED芯片,以避開固定孔。矩陣的首行、末行的首列、末列均無LED芯片以防止與固定孔的干涉,且利于光的分布。設(shè)于鋁基線路板上的LED芯片,從第一行起兩相鄰行的行末LED芯片通過導(dǎo)線與同一相鄰導(dǎo)線連接區(qū)相連,從第二行起兩個相鄰行的首個LED芯片通過導(dǎo)線與同一相鄰導(dǎo)線連接區(qū)連接。若為偶數(shù)行,則首行首個LED芯片與正極引線區(qū)連接,末行首個LED芯片與負(fù)極引線區(qū)連接。若為奇數(shù)行,則末行的末個LED芯片與負(fù)極引線區(qū)連接。所述的鋁基線路板上設(shè)有52個LED芯片承載區(qū),分為8行7列;第一行和第二行的最末LED芯片、第三行和第四行的最末LED芯片、第五行和第六行的最末LED芯片、第七行和第八行的最末LED芯片、第二行和第三行的首個LED芯片、第四行和第五行的首個LED 芯片及第六行和第七行的首個LED芯片均連接對應(yīng)的導(dǎo)線連接區(qū),其中連接第一行和第二行最末LED芯片、第七行和第八行最末LED芯片的導(dǎo)線連接區(qū)為階梯狀導(dǎo)線連接區(qū)以避開固定孔。有益效果
1、采用顯示類LED芯片代替功率型LED芯片,相應(yīng)減少熱量,故而本發(fā)明的導(dǎo)線可采用鋁錢等低熔點(diǎn)的鋁線,有效降低生產(chǎn)成本。2、導(dǎo)線的一端與LED芯片的正極或負(fù)極連接,另一端與LED芯片承載區(qū)連接,當(dāng) LED芯片出現(xiàn)問題時,由于其正極導(dǎo)線和負(fù)極導(dǎo)線的另一端均與LED芯片承載區(qū)連接,可焊接的位置多,不影響替換LED芯片的導(dǎo)線連接。3、矩陣排列利于自動固晶機(jī)和自動打線機(jī)的工作,有效提高了工作效率。
圖1是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明圍框結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明一種布線結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明另一種布線結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本發(fā)明一種LED芯片排列結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、散熱基板,2、鋁基線路板,3、LED芯片承載區(qū),4、LED芯片,5、粘結(jié)層, 6、正極引線區(qū),6’、負(fù)極引線區(qū),7、圍框,8、固定孔,9、導(dǎo)線連接區(qū),10、導(dǎo)線,11、接入?yún)^(qū),12、引出區(qū)。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。實(shí)施例一
如圖1、2、3、4所示,本發(fā)明包括散熱基板1、設(shè)于散熱基板1上表面的鋁基線路板2及上方的復(fù)數(shù)個LED芯片4、用于連接LED芯片4的導(dǎo)線10,散熱基板1的上表面覆有鋁基線路板2,鋁基線路板2上表面設(shè)有復(fù)數(shù)個矩陣排列的LED芯片承載區(qū)3,LED芯片承載區(qū)3為導(dǎo)電區(qū),相鄰LED芯片承載區(qū)3之間電絕緣,一 LED芯片承載區(qū)3通過粘結(jié)層5連接一面積小于LED芯片承載區(qū)3的顯示類LED芯片4 ;LED芯片4的正、負(fù)極分別連接導(dǎo)線10,其中后一 LED芯片4的正極導(dǎo)線10與前一 LED芯片4所在的LED芯片承載區(qū)3連接,前一 LED芯片4的負(fù)極導(dǎo)線10與該LED芯片4所在的LED芯片承載區(qū)3連接實(shí)現(xiàn)相鄰LED芯片4的串聯(lián)。鋁基線路板2上表面的前、后部分別設(shè)有正、負(fù)極引線區(qū)6、6',其左、右部分別設(shè)有復(fù)數(shù)個與兩行LED芯片承載區(qū)3寬度相適應(yīng)的導(dǎo)線連接區(qū)9,正、負(fù)極引線區(qū)6與6'及導(dǎo)線連接區(qū)9均為導(dǎo)電區(qū);位于矩陣的行首或行末的上、下兩相鄰LED芯片4分別通過導(dǎo)線10連接相應(yīng)的導(dǎo)線連接區(qū)9實(shí)現(xiàn)串接。正、負(fù)極引線區(qū)6、6'分別連接接入?yún)^(qū)11和引出區(qū)12,首個LED芯片4的正極通過導(dǎo)線10與接入?yún)^(qū)11連接,最末LED芯片4的負(fù)極通過導(dǎo)線10與引出區(qū)12連接。鋁基線路板2上方設(shè)有中空的圍框7,圍框7的中空部與LED芯片承載區(qū)3、導(dǎo)線連接區(qū)9相配,圍框7的前后部設(shè)有與正、負(fù)極引線區(qū)6、6'相配的引出槽13。散熱基板1、 鋁基線路板2及圍框7均設(shè)有對應(yīng)的固定孔8,首行和末行的LED芯片4的數(shù)量少于中間行 LED芯片4的數(shù)量,矩陣的首行、末行的首列、末列均無LED芯片4,以避開固定孔。設(shè)于鋁基線路板上的LED芯片4,從第一行起兩相鄰行的行末LED芯片4通過導(dǎo)線與同一相鄰導(dǎo)線連接區(qū)9相連,從第二行起兩個相鄰行的首個LED芯片4通過導(dǎo)線與同一相鄰導(dǎo)線連接區(qū) 9連接。若為偶數(shù)行,則首行首個LED芯片4與正極引線區(qū)6連接,末行首個LED芯片4與負(fù)極引線區(qū)6’連接。若為奇數(shù)行,則末行的末個LED芯片4與負(fù)極引線區(qū)6’連接;設(shè)于鋁基線路板2上的LED芯片4為多種波長的LED芯片4或相同波長的LED芯片4。在本實(shí)施例中,鋁基線路板2上設(shè)有52個LED芯片承載區(qū)3,分為8行7列;第一行和第二行的最末芯4片、第三行和第四行的最末LED芯片4、第五行和第六行的最末LED 芯片4、第七行和第八行的最末LED芯片4、第二行和第三行的首個LED芯片4、第四行和第五行的首個LED芯片4及第六行和第七行的首個LED芯片4均連接對應(yīng)的導(dǎo)線連接區(qū)9, 其中連接第一行和第二行最末LED芯片4、第七行和第八行最末LED芯片4的導(dǎo)線連接區(qū)9 為階梯狀導(dǎo)線連接區(qū)9以避開固定孔8。以下以制作一個3W的LED芯片4光源為例,具體方法為見附圖4,采用散熱基板1為鋁基板,其正方形的面積為24mm*24mm,除去固定到散熱器上螺孔位置和引線件的位置,實(shí)際LED芯片4排布面積為20. 6mm*18. 0mm。采用52個小面積的顯示類LED芯片4按一定間距放置于鋁基線路板2上,LED芯片4的排列方式是8 行7列。選用面積為10mil*23mil的LED芯片4 (其它市場上購買的面積不同的LED芯片 4也可用)。選定LED芯片4的參數(shù)是波長457. 5—460nm,藍(lán)光輸出功率大于23mw。正向壓降(20mA時),典型值在3. lv,不超過3. 2v。利用金絲球焊機(jī)對LED芯片4進(jìn)行打線電連接,從第一個LED芯片4的正極向外在 LED芯片4外側(cè)的導(dǎo)線接入?yún)^(qū)11打線,再從LED芯片4的負(fù)極向LED芯片4下的LED芯片承載區(qū)3上打線,完成第一個LED芯片4的打線操作。第二個LED芯片4從正極對外向第一個LED芯片4的LED芯片承載區(qū)3上打線,負(fù)極向LED芯片4下的LED芯片承載區(qū)3上打線。第三、第四個LED芯片4打線方式相同。第五個LED芯片4靠近外沿,則直接從LED 芯片4的電極向?qū)Ь€連接區(qū)9打線。其它LED芯片4打線方式均為如此,從而保證LED芯片4內(nèi)電流輸入與輸出。第52個LED芯片4負(fù)極直接與外側(cè)導(dǎo)線引出區(qū)打線。實(shí)施例二
如圖5所示,與實(shí)施例一不同的地方在于相鄰LED芯片4的接線方式,在本實(shí)施例中后一 LED芯片4的正極用導(dǎo)線10與該LED芯片4所在的LED芯片承載區(qū)3連接,前一 LED芯片4的負(fù)極用導(dǎo)線10與后一 LED芯片4所在的LED芯片承載區(qū)3連接實(shí)現(xiàn)相鄰LED芯片 4的串聯(lián)。實(shí)施例三
如圖6所示,當(dāng)然LED芯片4還可采用垂直型LED芯片4,由于該LED芯片4的負(fù)極可直接與LED芯片承載區(qū)3電連接;故而后一 LED芯片4的正極導(dǎo)線10與前LED芯片4所在的LED芯片承載區(qū)3連接即實(shí)現(xiàn)相鄰LED芯片4的串聯(lián)。連線更為方便。LED芯片4的個數(shù)視所需的亮度進(jìn)行調(diào)整,與此同時,鋁基線路板面積也可作相應(yīng)的變化。實(shí)施例四
如圖6所示,在該實(shí)施例中,選用與實(shí)施例一相同的基板結(jié)構(gòu),采用16個LED芯片4,利用本專利技術(shù)和三原色原理制作一個6W白光LED芯片4。三原色是指紅、綠、藍(lán)三種顏色, 它們之間按3 6 1的比例搭配混合可以形成白光。采用面積為10mil*23mil的紅(R)、綠 (G)、藍(lán)(B)三種LED芯片4 發(fā)紅光(R)的LED芯片4其峰值波長為630nm ;發(fā)綠光(G)的 LED芯片4其峰值為525nm ;發(fā)藍(lán)光(B)的LED芯片4其峰值波長為460nm。以上LED芯片 4排列方式為4行4列。LED芯片4總體面積相應(yīng)縮小,在16個LED芯片4中,發(fā)紅光的占 5個,發(fā)藍(lán)光的占3個,發(fā)綠光LED芯片48個。LED芯片4排列的原則是便于三種光色的混和,因此可以有多種方式。其制作工藝流程與電連接方式和實(shí)施例一相同。由于各個LED芯片廠家生產(chǎn)的LED芯片4輸出光功率的數(shù)值相差很大,所以三種光色LED芯片4數(shù)量的比例還要根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整,完成電聯(lián)接后,在LED芯片4上方覆蓋混色劑,使發(fā)出的光成白光。
權(quán)利要求
1.用顯示類芯片制作的LED芯片光源模塊,包括散熱基板(1)、設(shè)于散熱基板(1)上方的復(fù)數(shù)個LED芯片(4)、用于連接LED芯片(4)的導(dǎo)線(10),其特征在于散熱基板(1)的上表面覆有鋁基線路板(2),所述的鋁基線路板(2)上表面設(shè)有復(fù)數(shù)個矩陣排列的LED芯片承載區(qū)(3),所述的LED芯片承載區(qū)(3)為導(dǎo)電區(qū),相鄰LED芯片承載區(qū)(3)之間電絕緣,一 LED芯片承載區(qū)(3)通過粘結(jié)層(5)連接一面積小于LED芯片承載區(qū)(3)的顯示類LED芯片(4);相鄰LED芯片(4)通過一端與LED芯片承載區(qū)(3)連接的導(dǎo)線(10)串聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用顯示類芯片制作的LED芯片光源模塊,其特征在于LED芯片(4)的正、負(fù)極分別連接導(dǎo)線(10),其中后一 LED芯片(4)的正極導(dǎo)線(10)與前一 LED芯片(4)所在的LED芯片承載區(qū)(3)連接,前一 LED芯片(4)的負(fù)極導(dǎo)線(10)與該LED芯片 (4)所在的LED芯片承載區(qū)(3)連接實(shí)現(xiàn)相鄰LED芯片(4)的串聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用顯示類芯片制作的LED芯片光源模塊,其特征在于LED芯片(4)的正、負(fù)極分別連接導(dǎo)線(10),其中后一 LED芯片(4)的正極導(dǎo)線(10)與該LED芯片(4)所在的LED芯片承載區(qū)(3)連接,前一 LED芯片(4)的負(fù)極導(dǎo)線(10)與后一 LED芯片(4)所在的LED芯片承載區(qū)(3)連接實(shí)現(xiàn)相鄰LED芯片(4)的串聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用顯示類芯片制作的LED芯片光源模塊,其特征在于所述的LED芯片(4)為垂直型LED芯片(4),其負(fù)極直接于LED芯片承載區(qū)(3)電連接;后一 LED 芯片(4)的正極導(dǎo)線(10)與前LED芯片(4)所在的LED芯片承載區(qū)(3)連接實(shí)現(xiàn)相鄰LED 芯片(4)的串聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1一4任一權(quán)利要求所述的用顯示類芯片制作的LED芯片光源模塊, 其特征在于鋁基線路板(2)上表面的前、后部分別設(shè)有正、負(fù)極引線區(qū)(6、6’),其左、右部分別設(shè)有復(fù)數(shù)個與兩行LED芯片承載區(qū)(3)寬度相適應(yīng)的導(dǎo)線連接區(qū)(9),所述的正、負(fù)極引線區(qū)(6、6’)及導(dǎo)線(10)連接區(qū)(9)均為導(dǎo)電區(qū);位于矩陣的行首或行末的上、下兩相鄰 LED芯片(4)分別通過導(dǎo)線(10)連接相應(yīng)的導(dǎo)線(10)連接區(qū)(9)實(shí)現(xiàn)串接;設(shè)于鋁基線路板(2)上的LED芯片(4)為多種波長的LED芯片(4)或相同波長的LED芯片(4)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用顯示類芯片制作的LED芯片光源模塊,其特征在于所述的正、負(fù)極引線區(qū)(6、6’)分別連接接入?yún)^(qū)(11)和引出區(qū)(12),首個LED芯片(4)的正極通過導(dǎo)線(10)與接入?yún)^(qū)(11)連接,最末LED芯片(4)的負(fù)極通過導(dǎo)線(10)與引出區(qū)(12)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用顯示類芯片制作的LED芯片光源模塊,其特征在于鋁基線路板(2)上方設(shè)有中空的圍框(7),所述圍框(7)的中空部與LED芯片承載區(qū)(3)、導(dǎo)線連接區(qū)(9)相配,圍框(7)的前后部設(shè)有與正、負(fù)極引線區(qū)(6、6’)相配的正、負(fù)極引出槽(13)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用顯示類芯片制作的LED芯片光源模塊,其特征在于所述的散熱基板(1)、鋁基線路板(2)及圍框(7)均設(shè)有對應(yīng)的固定孔(8),首行和末行的LED芯片(4)的數(shù)量少于中間行LED芯片(4)的數(shù)量,矩陣的首行、末行的首列、末列均無LED芯片 (4)以避開固定孔(8)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用顯示類芯片制作的LED芯片光源模塊,其特征在于設(shè)于鋁基線路板(2)上的LED芯片(4),從第一行起兩相鄰行的行末LED芯片(4)通過導(dǎo)線(10) 與同一相鄰導(dǎo)線(10)連接區(qū)(9)相連,從第二行起兩個相鄰行的首個LED芯片(4)通過導(dǎo)線(10)與同一相鄰導(dǎo)線(10)連接區(qū)(9)連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用顯示類芯片制作的LED芯片光源模塊,其特征在于所述的鋁基線路板(2)上設(shè)有52個LED芯片承載區(qū)(3),分為8行7列;第一行和第二行的最末 LED芯片(4)、第三行和第四行的最末LED芯片(4)、第五行和第六行的最末LED芯片(4)、第七行和第八行的最末LED芯片(4)、第二行和第三行的首個LED芯片(4)、第四行和第五行的首個LED芯片(4)及第六行和第七行的首個LED芯片(4)均連接對應(yīng)的導(dǎo)線(10)連接區(qū)(9),其中連接第一行和第二行最末LED芯片(4)、第七行和第八行最末LED芯片(4)的導(dǎo)線(10)連接區(qū)(9)為階梯狀導(dǎo)線(10)連接區(qū)(9)以避開固定孔(8)。
全文摘要
用顯示類芯片制作的LED芯片光源模塊,一種LED芯片光源。目前功率型LED芯片的能效低,大部分能量轉(zhuǎn)化為熱量,散熱要求高,導(dǎo)線為金錢,成本較高,且串接的一LED芯片出現(xiàn)問題,需要替換所有串聯(lián)的LED芯片。本發(fā)明特征在于散熱基板的上表面覆有鋁基線路板,所述的鋁基線路板上表面設(shè)有復(fù)數(shù)個矩陣排列的LED芯片承載區(qū),所述的LED芯片承載區(qū)為導(dǎo)電區(qū),相鄰LED芯片承載區(qū)之間電絕緣,一LED芯片承載區(qū)通過粘結(jié)層連接一面積小于LED芯片承載區(qū)的顯示類LED芯片;相鄰LED芯片通過一端與LED芯片承載區(qū)連接的導(dǎo)線串聯(lián)。本發(fā)明起到降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率的作用。
文檔編號F21S2/00GK102374406SQ20101026267
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月26日
發(fā)明者樓滿娥, 郭邦俊 申請人:杭州創(chuàng)元光電科技有限公司