專利名稱：Led面光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及LED照明燈具，尤其是一種LED作發(fā)光體的LED面光源。
背景技術(shù)：
作為照明電器的一種光源，現(xiàn)有的以COB封裝方式的LED面光源內(nèi)部發(fā)光部分是由多個(gè)相互連接的LED芯片構(gòu)成。安裝LED芯片的方式通常是先將LED芯片安裝在基板上， 然后再在基板和LED芯片上方涂覆膠層。在LED光源使用過程中，LED芯片釋放的熱量會(huì)導(dǎo)致局部溫度升高，釋放的熱量雖然會(huì)由LED基板背部的散熱裝置釋放，但溫度升高導(dǎo)致的LED芯片壽命變短和熱膨脹問題仍是LED封裝中需要解決的關(guān)鍵問題，例如在大溫差環(huán)境下，基板的熱膨脹導(dǎo)致芯片在工作狀態(tài)下存在很大應(yīng)力，這種應(yīng)力在芯片很小的時(shí)候問題不大，但在多芯片集成封裝成大功率LED芯片時(shí)甚至可能導(dǎo)致芯片破裂和焊點(diǎn)上的導(dǎo)線脫焊，這也是制約LED芯片進(jìn)一步變薄、變大的關(guān)鍵因素。為此，在中國實(shí)用新型專利200420118046中公開了一種發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)通過使用厚度很薄的硅晶板作為基板，改善基板的導(dǎo)熱性能和解決熱膨脹問題。該種結(jié)構(gòu)可以在一定范圍內(nèi)緩解LED光源散熱和熱膨脹的問題。更進(jìn)一步，在中國發(fā)明專利201010262554中公開了一種基于液態(tài)金屬基底的軟性連接的LED裝置，它包括LED芯片、室溫液態(tài)金屬層、封裝基板、結(jié)構(gòu)膠層、熒光膠層、電極和金屬焊線；該實(shí)用新型通過液態(tài)金屬減小了 LED芯片和基板之間的熱阻，另外可以有效避免兩者之間因焊接和綁定帶來的應(yīng)力和變形問題，能夠避免大溫差環(huán)境下基板的熱膨脹導(dǎo)致芯片產(chǎn)生很大應(yīng)力，從而有效的解決了芯片進(jìn)一步變薄、變大的難題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是對(duì)現(xiàn)有LED面光源的結(jié)構(gòu)和封裝方法進(jìn)行改進(jìn)，提供一種結(jié)構(gòu)更加簡單，工藝穩(wěn)定性和使用可靠性好，出光均勻性更優(yōu)的LED面光源和加工方法。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種LED面光源，包括基板和安裝在基板上的多個(gè)LED芯片，其特征在于，在LED 芯片或芯片熒光粉沉淀層外涂有第一膠層，第一膠層由多個(gè)不連續(xù)的膠塊組成，每段膠塊內(nèi)包覆有大于等于1個(gè)LED芯片，在第一膠層外側(cè)有一個(gè)連續(xù)包覆住第一膠層的封裝層。本實(shí)用新型的附加技術(shù)方案如下優(yōu)選地，每個(gè)膠塊內(nèi)包覆有1個(gè)LED芯片。優(yōu)選地，LED芯片的焊點(diǎn)和芯片本體被膠塊整體包覆。優(yōu)選地，第一膠層的各膠塊外表面呈球面狀。優(yōu)選地，所述的封裝層是第二膠層。優(yōu)選地，第一膠層的硬度大于第二膠層。優(yōu)選地，所述的封裝層是第一膠層外設(shè)置的涂覆有熒光粉涂層的無機(jī)透鏡前罩。[0016]本實(shí)用新型的有益效果采用在各LED芯片上設(shè)置相互獨(dú)立且不連續(xù)的膠塊，使光源在使用過程中的各種材料間，金屬和膠體間由于各自的熱膨脹系數(shù)不一樣所導(dǎo)致的膠體內(nèi)應(yīng)力影響變小，進(jìn)而可以減少焊點(diǎn)剝離的可能性；所有焊點(diǎn)和芯片本體被膠體整體包覆，使芯片焊點(diǎn)被結(jié)合成一整體，提高其連接可靠性和膠體與板材的鏡面表面的粘合力；膠塊再被另一膠層或封裝層包覆，使各非連續(xù)光點(diǎn)被連成連續(xù)光帶，兩膠層或膠層與封裝層之間可以消減熱膨脹系不匹配的阻力從而減小對(duì)芯片的影響。進(jìn)一步地，第一膠層可以使用硬質(zhì)膠體，各硬質(zhì)膠體又被軟質(zhì)膠體連續(xù)包覆，使各非連續(xù)光點(diǎn)被連成連續(xù)光帶，由于采用軟質(zhì)膠體球形膠硬質(zhì)膠體與板材的鏡面表面的粘合力足以克服軟質(zhì)膠體的熱膨脹系不匹配阻力，因此工藝穩(wěn)定性和使用可靠性較差這一 COB 封裝方式的缺陷得到充分改善。相互獨(dú)立不連續(xù)的封裝膠體呈球狀；使包覆膠體內(nèi)的應(yīng)力最小，且大大改善了出光效果。芯片與連接導(dǎo)線的膠體出光面上，設(shè)置無機(jī)透鏡前罩；改善了出光效果，增大出光端的出光率和白光的均勻性。本實(shí)用新型的LED面光源一種優(yōu)選方式采用COB板上晶片直貼芯片電極直連式結(jié)構(gòu)，使其加工效率較高，使焊接點(diǎn)減少了接近50%，從而大大提高了加工效率，由于鏡面?zhèn)鹊谋砻娼?jīng)透明導(dǎo)熱絕緣膠薄膜涂層的良導(dǎo)體鏡面板材的采用，使加工過程中的連接導(dǎo)線與良導(dǎo)體鏡面板材絕緣隔離且保證反光面不被劃傷，因鏡面反射面占光源板面積的90% 以上，使得投射到該面上的光絕大部份被反射到出光端，大大提高了 LED芯片出光端的出光效率和光線射出端的光照度。經(jīng)上述方法處理后的LED面光源系統(tǒng)熱平衡溫度下降8°C 以上，使整個(gè)芯片集成封裝的LED面光源的故障出現(xiàn)概率下降了 90%以上。

本實(shí)用新型將通過例子并參照附圖的方式說明，其中圖1是芯片集成封裝的LED面光源膠體透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是芯片集成封裝的LED面光源膠體透鏡的縱向剖面放大圖。圖3是芯片集成封裝的LED面光源膠體透鏡的軸向剖面放大圖。圖4是芯片集成封裝的LED面光源的無機(jī)透鏡前罩結(jié)構(gòu)圖。圖5是芯片集成封裝的LED面光源的無機(jī)透鏡前罩的縱向剖面放大圖。圖6是芯片集成封裝的LED面光源的無機(jī)透鏡前罩的軸向剖面放大圖。
具體實(shí)施方式
如圖1至圖3所示，本實(shí)用新型的實(shí)施例1，一種LED面光源，面光源包括給整個(gè)光源供電的第一電源外引電極1和第二電源外引電極6，條狀布片的LED芯片2，條狀布片的芯片連接導(dǎo)線3，條狀布片的LED芯片正極焊盤4，條狀布片的LED芯片負(fù)極焊盤5，相鄰芯片2的正極焊盤4和負(fù)極焊盤5由連接導(dǎo)線3連接在一起形成連通的電路。又如圖2所示，第一膠層中的球狀膠塊8將單個(gè)芯片2以及正負(fù)極焊盤包覆在內(nèi)；在分段的球狀膠塊8 外包覆有連續(xù)的膠體透鏡層9，即第二膠層，且第二膠層的硬度小于第一膠層；在膠體透鏡層9外還包覆有一層外層膠層10，用于增加均光效果和保護(hù)內(nèi)部膠層的作用；外層膠層10 將膠體透鏡層9、球狀膠塊8和芯片2封裝在作為基板的條狀良導(dǎo)體鏡面板材11上；第一電源外引電極1和第二電源外引電極6通過塑料絕緣體7固定在條狀良導(dǎo)體鏡面板材11上。本實(shí)用新型LED面光源的另一實(shí)施例，如圖3至圖6所示，在面光源外采用涂覆有熒光粉涂層的無機(jī)透鏡前罩，其結(jié)構(gòu)如下作為基板的板狀良導(dǎo)體鏡面板材18，左側(cè)電源外引電極12和右側(cè)電源外引電極17，LED芯片13，芯片連接導(dǎo)線14， LED芯片正極焊盤 15，LED芯片負(fù)極焊盤16，球狀封裝膠塊20，即第一膠層，無機(jī)透鏡前罩透鏡19，其封裝結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1類似，不同之處在于，在球狀封裝膠塊20外安裝有無機(jī)透鏡前罩透鏡19，塑料絕緣體21用于隔開電源外引電極和板狀良導(dǎo)體鏡面板材18。本實(shí)用新型的一種優(yōu)選制作方法，包括如下步驟對(duì)芯片集成封裝的LED面光源膠體透鏡的結(jié)構(gòu)，首先將鏡面良導(dǎo)體板材沖制成規(guī)定尺寸的長條，再在沖床上完成規(guī)定的光學(xué)反射面成型處理；對(duì)第一電源外引電極1和對(duì)第二電源外引電極6按ζ形分層引出結(jié)構(gòu)沖裁成型后化學(xué)鍍鎳再鍍金；再將ζ形分層引出結(jié)構(gòu)外引電極將其壓入良導(dǎo)體鏡面板材注塑制成外引電極；制成第一 ζ形分層引出結(jié)構(gòu)外引電極；第二 ζ形分層引出結(jié)構(gòu)外引電極，其與良導(dǎo)體鏡面板材長條的絕緣是通過周向與良導(dǎo)體鏡面板材間通過塑料套絕緣固定連接來實(shí)現(xiàn)；再將制得的條狀良導(dǎo)體鏡面板型材11放入到夾具上實(shí)施點(diǎn)膠固晶，即將條狀布片的芯片2貼合透明導(dǎo)熱絕緣膠薄膜涂層涂覆到芯片需固定位置，實(shí)施固晶后烘干固定芯片，再在打線機(jī)上對(duì)條狀布片的LED芯片2用連接導(dǎo)線3將LED芯片正極焊盤4和LED 芯片負(fù)極焊盤5串聯(lián)焊接聯(lián)接；再將串聯(lián)完成的發(fā)光體組與第一電源外引電極1和第二電源外引電極6進(jìn)行串聯(lián)焊接連接；再將其集成放置到點(diǎn)膠機(jī)上實(shí)施球狀封裝膠體點(diǎn)膠，點(diǎn)膠成為相互獨(dú)立且不連續(xù)的硬質(zhì)膠塊；再由點(diǎn)膠機(jī)沿條狀良導(dǎo)體鏡面板材11的長度方向連續(xù)點(diǎn)膠制成膠體透鏡9，即第二膠層，可以根據(jù)需要在第二膠層外再包覆外層膠層10，然后烘烤使膠體固化后制得芯片集成封裝的LED面光源。對(duì)芯片集成封裝的LED面光源的無機(jī)透鏡前罩的結(jié)構(gòu)，與上述方法的前序步驟相同，直至在球狀封裝膠體點(diǎn)膠成為相互獨(dú)立且不連續(xù)的硬質(zhì)膠塊后，再將無機(jī)透鏡前罩置于膠塊外側(cè)，烘烤后制得LED面光源。本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。本實(shí)用新型并不局限于前述的具體實(shí)施方式
。本實(shí)用新型擴(kuò)展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組
I=I O
權(quán)利要求1.一種LED面光源，包括基板和安裝在基板上的多個(gè)LED芯片，其特征在于，在LED芯片或芯片熒光粉沉淀層外涂有第一膠層，第一膠層由多個(gè)不連續(xù)的膠塊組成，每段膠塊內(nèi)包覆有大于等于1個(gè)LED芯片，在第一膠層外側(cè)有一個(gè)連續(xù)包覆住第一膠層的封裝層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED面光源，其特征在于每個(gè)膠塊內(nèi)包覆有1個(gè)LED芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED面光源，其特征在于LED芯片的焊點(diǎn)和芯片本體被膠塊整體包覆。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED面光源，其特征在于第一膠層的各膠塊外表面呈球面狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的LED面光源，其特征在于所述的封裝層是第二膠層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的LED面光源，其特征在于第一膠層的硬度大于第二膠層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的LED面光源，其特征在于所述的封裝層是第一膠層外設(shè)置的涂覆有熒光粉涂層的無機(jī)透鏡前罩。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種LED面光源，包括基板和安裝在基板上的多個(gè)LED芯片，其特征在于，在LED芯片或芯片熒光粉沉淀層外涂有第一膠層，第一膠層由多個(gè)不連續(xù)的膠塊組成，每段膠塊內(nèi)包覆有大于等于1個(gè)LED芯片，在第一膠層外側(cè)有一個(gè)連續(xù)包覆住第一膠層的封裝層。該LED面光源具有使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01L33/54GK202165891SQ20112029627
公開日2012年3月14日 申請日期2011年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月16日
發(fā)明者陳煒旻 申請人:陳煒旻