具有橋接單元的一體化多層式led燈管的制作方法
【專利摘要】一種具有橋接單元的一體化多層式LED燈管的制作方法，包含：制作出散熱基座，該散熱基座的出光面上形成溝槽；將照明單元及橋接單元固定于溝槽的底面上，其中照明單元及橋接單元分別由多個(gè)LED晶粒及導(dǎo)電元件組成；將電路單元固定于溝槽旁；LED晶粒通過打線接合技術(shù)與導(dǎo)電元件構(gòu)成電氣連接；在LED晶粒上配置光學(xué)層；在光學(xué)層上再配置保護(hù)層；使電路單元與導(dǎo)電元件及LED晶粒構(gòu)成電氣連接；將電源供應(yīng)裝置裝設(shè)于散熱基座的內(nèi)部；將兩端蓋及擴(kuò)散片分別安裝于散熱基座的兩端及散熱基座之上，藉以完成具有橋接單元的一體化多層式LED燈管的制作。
【專利說明】具有橋接單元的一體化多層式LED燈管的制作方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]一種LED燈管的制作方法，尤其是一種具有橋接單元的一體化多層式LED燈管的制作方法。

【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)光二極管(Light emitting d1de,LED)具有低耗能、使用壽命長(zhǎng)、體積小、反應(yīng)快等特點(diǎn)，且近年來其技術(shù)的發(fā)展可說是日趨成熟，故已逐漸地取代傳統(tǒng)的燈具，尤其是將LED應(yīng)用在使用量最大的日光燈管方面，即LED燈管，更是目前業(yè)界研究的主流課題。
[0003]現(xiàn)有燈管式LED燈具主要包括:一燈管、一散熱板、一電路板、多個(gè)LED發(fā)光兀件及二導(dǎo)電端蓋。散熱板置入燈管內(nèi)，電路板貼接于散熱板上，多個(gè)LED發(fā)光元件電性連接電路板。
[0004]組裝時(shí)，必須先將LED發(fā)光元件電性焊接在電路板上，再將LED發(fā)光元件與電路板的元件固定至散熱板上。上述中所提到的構(gòu)件都是已制作完成的成品，其中的LED發(fā)光元件是經(jīng)由上游的晶圓制作、中游的晶粒制作及下游的晶粒封裝等多道制程才能被一一的制作出來。另外，電路板則是通過貼附蝕刻阻劑(壓膜或涂布)，經(jīng)過曝光顯影、蝕刻等多道制程后而制作出來。
[0005]現(xiàn)有燈管式LED燈具中的LED發(fā)光元件及電路板都是使用經(jīng)由經(jīng)多道制程而完成的成品，上述中所提到的多道制程及封裝結(jié)構(gòu)都是用于LED發(fā)光元件及電路板的封裝上，并不是為L(zhǎng)ED燈管量身打造的制程及封裝結(jié)構(gòu)，實(shí)際上LED發(fā)光元件及電路板中的許多結(jié)構(gòu)與LED燈管無關(guān)，但卻會(huì)造成LED燈管制作成本無法降低，也浪費(fèi)了許多原料及元件。
[0006]以LED發(fā)光元件的制作為例，上游廠將晶圓成型后，將晶圓運(yùn)送給中游廠以成型晶粒，最后再交由下游廠封裝晶粒，下游廠封裝晶粒是針對(duì)每一個(gè)晶粒一一的封裝導(dǎo)線架及熒光膠等原料及構(gòu)件，而晶粒皆需封裝，因此封裝時(shí)就必須使用到大量的原料及大量的構(gòu)件。此外，現(xiàn)有的LED發(fā)光元件的制程，還必須考慮上、中、下游間的運(yùn)送成本及運(yùn)送中造成晶粒受損的問題。因此，現(xiàn)有技術(shù)存有制程過于繁復(fù)，且許多制程對(duì)LED燈管根本無實(shí)質(zhì)功效，反而會(huì)降低LED燈管的可靠度，且還有制作成本高、制作時(shí)間過長(zhǎng)及良率等問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的主要目的在于提供一種具有橋接單元的一體化多層式LED燈管的制作方法，包含:制作出一散熱基座，該散熱基座具有一出光面，該出光面上形成一溝槽，該散熱基座內(nèi)部為空心狀；將至少一照明單元及至少一橋接單元固定于該溝槽的底面上，其中該至少一照明單元由多個(gè)LED晶粒組成，該至少一橋接單元由多個(gè)導(dǎo)電元件組成；將一電路單元固定于該溝槽旁；該1^0晶粒通過打線接合技術(shù)與該導(dǎo)電元件構(gòu)成電氣連接；在該LED晶粒上配置一光學(xué)層；在該光學(xué)層上配置一保護(hù)層；使該電路單元與該導(dǎo)電元件及該LED晶粒構(gòu)成電氣連接；將一電源供應(yīng)裝置裝設(shè)于該散熱基座的內(nèi)部；以及將兩端蓋及一擴(kuò)散片分別結(jié)合于該散熱基座的兩端及該散熱基座之上。
[0008]本發(fā)明的一特點(diǎn)在于，當(dāng)于該散熱基座的溝槽上完成LED晶粒的設(shè)置，接著于LED晶粒上形成該光學(xué)層及該保護(hù)層，就能完成LED燈管的制作，如此不需再使用傳統(tǒng)的LED及電路板的成品，傳統(tǒng)的LED及電路板中許多結(jié)構(gòu)不為L(zhǎng)ED燈管所用，而為L(zhǎng)ED燈管量身訂作其專有封裝結(jié)構(gòu)。
[0009]本發(fā)明的另一特點(diǎn)在于，利用導(dǎo)電元件連接所有的LED晶粒，這樣能夠根據(jù)不同使用目的而增加或縮減LED晶粒彼此之間的間距，因此能夠適當(dāng)調(diào)整LED晶粒的設(shè)置密度，而使LED燈管的亮度最佳化，同時(shí)打線接合時(shí)，由于LED晶粒與導(dǎo)電元件的間距也能保持在適當(dāng)?shù)木嚯x中，因此不易發(fā)生斷線問題。
[0010]本發(fā)明以一體化結(jié)構(gòu)的概念，將散熱基座、溝槽、照明單元及橋接單元一體化制作，散熱基座還可制作成不同長(zhǎng)度而為各種規(guī)格的燈管所使用，進(jìn)而達(dá)成大幅降低原料用量、降低制作成本及簡(jiǎn)化制程的目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明具有橋接單元的一體化多層式LED燈管的制作方法的流程示意圖；
[0012]圖2為本發(fā)明散熱基座的不意圖；
[0013]圖3為本發(fā)明照明單元及橋接單元的示意圖；
[0014]圖4a為本發(fā)明導(dǎo)電元件的一較佳實(shí)施例的示意圖；
[0015]圖4b為本發(fā)明導(dǎo)電元件的另一較佳實(shí)施例的示意圖；
[0016]圖5為本發(fā)明電路單元的示意圖；
[0017]圖6為本發(fā)明照明單元及橋接單元打線接合的示意圖；
[0018]圖7為本發(fā)明光學(xué)層及保護(hù)層的示意圖；
[0019]圖8為本發(fā)明電路單元與導(dǎo)電元件電氣連接的示意圖；
[0020]圖9為本發(fā)明電源供應(yīng)裝置的示意圖；
[0021]圖10為本發(fā)明具有橋接單元的一體化多層式LED燈管制作完成示意圖。
[0022]其中，附圖標(biāo)記說明如下:
[0023]I散熱基座
[0024]11 溝槽
[0025]31LED 晶粒
[0026]33導(dǎo)電元件
[0027]331導(dǎo)電線路
[0028]333接合墊
[0029]335 焊球
[0030]4外部導(dǎo)線
[0031]5電路單元
[0032]6 端蓋
[0033]7擴(kuò)散片
[0034]9電源供應(yīng)裝置
[0035]10具有橋接單元的一體化多層式LED燈管
[0036]100光學(xué)層
[0037]200保護(hù)層
[0038]ES 出光面
[0039]SlO ?S90 步驟

【具體實(shí)施方式】
[0040]以下配合圖式及元件符號(hào)對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式做更詳細(xì)的說明，以使熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在研讀本說明書后能據(jù)以實(shí)施。
[0041]參考圖1，為本發(fā)明具有橋接單元的一體化多層式LED燈管的制作方法的流程示意圖，參考圖2，為本發(fā)明散熱基座的示意圖。如圖1的步驟SlO所示，首先制作出一散熱基座1，該散熱基座I具有一出光面ES，該出光面ES上形成一溝槽11，該散熱基座I內(nèi)部為空心狀，如圖2所示。
[0042]較佳的，該溝槽11的兩側(cè)壁需為一非垂直面，例如圖2所示，該溝槽11的斷面呈V型。
[0043]較佳的，該散熱基座I藉擠壓(extruded)成型或壓鑄(die-cast)成型技術(shù)加工而成，該散熱基座I的材質(zhì)為鋁材或其它導(dǎo)熱性優(yōu)異的金屬材質(zhì)。該溝槽11的表面更可通過噴砂處理(Sand blasting)、統(tǒng)削處理或其它表面粗糙處理,使該溝槽11的表面粗糙化,可有效提聞光反射效果，進(jìn)而提聞光取出率。
[0044]此外，經(jīng)粗糙化處理的該溝槽11的表面更可蒸鍍上一鋁層，使該溝槽11的表面具有鏡面效果。
[0045]參考圖3所示，為本發(fā)明照明單元及橋接單元的示意圖。接著，進(jìn)入圖1的步驟S20，將至少一照明單元及至少一橋接單元固定于該溝槽11的底面上，如圖3所示，其中該至少一照明單元由多個(gè)LED晶粒31組成，該至少一橋接單元由多個(gè)導(dǎo)電元件33組成。
[0046]參考圖4a，為本發(fā)明導(dǎo)電元件的一較佳實(shí)施例的示意圖。參考圖4b，為本發(fā)明導(dǎo)電元件的另一較佳實(shí)施例的示意圖。如圖4a所示，導(dǎo)電元件33的頂部形成有一導(dǎo)電線路331及兩接合墊(Bond Pads)333，該兩接合墊333連接于該導(dǎo)電線路331的兩端，該兩接合墊333為打線接合或焊接處，圖4a所顯示的導(dǎo)電元件33較適用于LED晶粒31與導(dǎo)電元件33之間的連接作業(yè)，即打線接合作業(yè)。
[0047]或者，更可在該兩接合墊333的其中之一上設(shè)置一焊球(Solder Ball) 335，如圖4b所示。
[0048]導(dǎo)電元件33具有多層結(jié)構(gòu)，其中導(dǎo)電元件33的底層為硅芯片(Silicon Chips)、陶瓷芯片(Ceramic Chips)、玻璃芯片(Glass Chips)、或其它不易產(chǎn)生水氣或吸濕性強(qiáng)(non-moisture material)的芯片材質(zhì)，導(dǎo)電元件33的底層上依序形成有一鈦金屬(Titanium metal)層及一招金屬(Aluminum metal)層，該鈦金屬層及該招金屬層藉由凸塊制程(Bumping Process)而形成。
[0049]參考圖5，為本發(fā)明電路單元的示意圖。接著，進(jìn)入圖1的步驟S30，將一電路單元5固定于該溝槽11旁,如圖5所示。其中該電路單元5為印刷電路板(Printed CircuitBoard, PCB)或金屬核心印刷電路板(Metal-Core Printed Circuit Board, MCPCB)。
[0050]參考圖6，為本發(fā)明照明單元及橋接單元打線接合的示意圖。接著，進(jìn)入圖1的步驟S40,該LED晶粒31通過打線接合(wire bonding)與該導(dǎo)電元件33構(gòu)成電氣連接,如圖6所示。
[0051]參考圖7，為本發(fā)明光學(xué)層及保護(hù)層的示意圖。接著，進(jìn)入圖1的步驟S50，在該LED晶粒31上配置一光學(xué)層100，如圖7所示，接著，進(jìn)入圖1的步驟S60，在該光學(xué)層100上配置一保護(hù)層200，如圖7所示。
[0052]該光學(xué)層100用以于該LED晶粒31發(fā)出的光線產(chǎn)生光學(xué)作用而得到預(yù)期的光學(xué)效果，例如混光或調(diào)整色溫等的光學(xué)效果，其中該光學(xué)層100主要由熒光膠或混合有熒光膠的硅膠所組成。該保護(hù)層200能將水氣及粉塵異物阻隔在外，藉以避免該光學(xué)層100等光學(xué)元件變質(zhì)劣化，其中該保護(hù)層200主要由硅膠組成。
[0053]其中，在該LED晶粒31上設(shè)置一光學(xué)層100之前，該溝槽11內(nèi)更設(shè)置有一覆蓋層(圖面未顯示)，該覆蓋層只覆蓋該導(dǎo)電芯片33本身、該導(dǎo)電芯片33的周圍區(qū)域及該導(dǎo)電芯片33之間的區(qū)域，但不覆蓋該LED晶粒31，該覆蓋層的材質(zhì)為環(huán)氧樹脂。
[0054]參考圖8，為本發(fā)明電路單元與導(dǎo)電元件電氣連接的示意圖。接著，進(jìn)入圖1的步驟S70，使該電路單元5與該導(dǎo)電元件33及該LED晶粒31構(gòu)成電氣連接，如圖7及圖8所
/Jn ο
[0055]參考圖9，為本發(fā)明電源供應(yīng)裝置的示意圖。較佳的，該電路單元5的正極與負(fù)極與該導(dǎo)電元件33的至少兩導(dǎo)電元件各通過焊接一外部導(dǎo)線4而構(gòu)成電氣連接，其中該外部導(dǎo)線4的一端焊接于該導(dǎo)電元件33的焊球335。接著，進(jìn)入圖1的步驟S80，將電源供應(yīng)裝置9裝設(shè)于該散熱基座I的內(nèi)部，如圖9所示。
[0056]參考圖10，為本發(fā)明具有橋接單元的一體化多層式LED燈管制作完成示意圖。最后，進(jìn)入圖1的步驟S90，將兩端蓋6及一擴(kuò)散片7分別安裝于該散熱基座I的兩端及該散熱基座I之上，而完成本發(fā)明具有橋接單元的一體化多層式LED燈管10的制作，如圖10所
/Jn ο
[0057]本發(fā)明利用溝槽的具有狹小空間的特點(diǎn)去容置該光學(xué)層及該保護(hù)層，因此只要使用少量的原料就能把溝槽填滿，并于該LED晶粒上形成該光學(xué)層及該保護(hù)層，進(jìn)而達(dá)成大幅降低原料用量及降低制作成本的目的。
[0058]本發(fā)明的一特點(diǎn)在于，當(dāng)于該散熱基座的該溝槽上完成LED晶粒的設(shè)置，接著于LED晶粒上形成該光學(xué)層及該保護(hù)層，就能完成LED燈管的制作，如此省去很多不必要的制程，有效縮短制作時(shí)間、簡(jiǎn)化制程及提升良率。
[0059]本發(fā)明的另一特點(diǎn)在于，利用導(dǎo)電元件連接所有的LED晶粒，這樣能夠根據(jù)不同使用目的而增加或縮減LED晶粒彼此之間的間距，因此能夠被適當(dāng)?shù)恼{(diào)整LED晶粒的設(shè)置密度，而使LED燈管的亮度最佳化，同時(shí)打線接合時(shí)，由于LED晶粒與導(dǎo)電元件的間距也能保持在適當(dāng)?shù)木嚯x中，因此不易發(fā)生斷線問題。
[0060]本發(fā)明以一體化結(jié)構(gòu)的概念，將散熱基座、溝槽、照明單元及橋接單元一體化制作，散熱基座還可制作成不同長(zhǎng)度而為各種規(guī)格的燈管所使用，進(jìn)而達(dá)成大幅降低原料用量、降低制作成本及簡(jiǎn)化制程的目的。
[0061]以上所述僅為用以解釋本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非企圖據(jù)以對(duì)本發(fā)明做任何形式上的限制。因此，凡有在相同的發(fā)明精神下所作有關(guān)本發(fā)明的任何修飾或變更，皆仍應(yīng)包括在本發(fā)明意圖保護(hù)的范疇。
【權(quán)利要求】
1.一種具有橋接單元的一體化多層式LED燈管的制作方法，其特征在于，該方法包含: 制作出一散熱基座，該散熱基座具有一出光面，該出光面上形成一溝槽，該散熱基座內(nèi)部為空心狀； 將至少一照明單元及至少一橋接單元固定于該溝槽的底面上，其中該至少一照明單元由多個(gè)LED晶粒組成，該至少一橋接單元由多個(gè)導(dǎo)電元件組成； 將一電路單元固定于該溝槽旁； 所述LED晶粒通過打線接合技術(shù)與所述導(dǎo)電元件構(gòu)成電氣連接； 在所述LED晶粒上配置一光學(xué)層； 在該光學(xué)層上配置一保護(hù)層； 使該電路單元與該導(dǎo)電元件及該LED晶粒構(gòu)成電氣連接； 將一電源供應(yīng)裝置裝設(shè)于該散熱基座的內(nèi)部；以及 將兩端蓋及一擴(kuò)散片分別安裝于該散熱基座的兩端及該散熱基座之上。
2.如權(quán)利要求1所述的具有橋接單元的一體化多層式LED燈管的制作方法，其特征在于，該散熱基座通過擠壓成型或鑄造成型技術(shù)加工而成。
3.如權(quán)利要求1所述的具有橋接單元的一體化多層式LED燈管的制作方法，其特征在于，該溝槽的表面經(jīng)粗糙化處理。
4.如權(quán)利要求1所述的具有橋接單元的一體化多層式LED燈管的制作方法，其特征在于，該溝槽的表面蒸鍍一招層。
5.如權(quán)利要求1所述的具有橋接單元的一體化多層式LED燈管的制作方法，其特征在于，該導(dǎo)電芯片的頂部形成有一導(dǎo)電線路及兩接合墊，該兩接合墊連接于該導(dǎo)電線路的兩端。
6.如權(quán)利要求5所述的具有橋接單元的一體化多層式LED燈管的制作方法，其特征在于，該兩接合墊的其中之一上設(shè)置一焊球。
7.如權(quán)利要求5或6所述的具有橋接單元的一體化多層式LED燈管的制作方法，其特征在于，該導(dǎo)電芯片包含多層結(jié)構(gòu)，該導(dǎo)電芯片的底層為硅晶圓、陶瓷芯片或玻璃芯片，于該導(dǎo)電芯片的底層向上依序形成有一鈦金屬層及一鋁金屬層，該鈦金屬層及該鋁金屬層通過凸塊制程而形成。
8.如權(quán)利要求1所述的具有橋接單元的一體化多層式LED燈管的制作方法，其特征在于，該電路單元為印刷電路板或金屬核心印刷電路板。
9.如權(quán)利要求1所述的具有橋接單元的一體化多層式LED燈管的制作方法，其特征在于，在該LED晶粒上設(shè)置一光學(xué)層之前，該溝槽內(nèi)更設(shè)置有一覆蓋層，該覆蓋層只覆蓋該導(dǎo)電芯片而不覆蓋該LED晶粒，該覆蓋層的材質(zhì)為環(huán)氧樹脂。
10.如權(quán)利要求1或6所述的具有橋接單元的一體化多層式LED燈管的制作方法，其特征在于，該電路單元的正極與負(fù)極與該導(dǎo)電元件的至少兩導(dǎo)電元件分別通過焊接一外部導(dǎo)線而構(gòu)成電氣連接，其中該外部導(dǎo)線的一端焊接于該焊球。
【文檔編號(hào)】F21V19/00GK104344235SQ201310322453
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2013年7月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月26日
【發(fā)明者】胡仲孚, 吳永富, 劉奎江 申請(qǐng)人:盈勝科技股份有限公司