專利名稱：一種用于促進植物生長的led單燈及其生產工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及ー種燈具，特別是涉及ー種用于促進植物生長的LED單燈及其生產エ藝。
背景技術：
LED植物生長燈是植物燈的ー種，包括若干個均勻分布LED單燈，它以LED (發(fā)光ニ極管)為光源，依照植物生長規(guī)律必須需要太陽光，用燈光代替太陽光給植物生長發(fā)育環(huán)境的ー種燈具。在現(xiàn)有技術中，用于促進植物生長的LED單燈包括基板、發(fā)光芯片和硅膠等，其中，發(fā)光芯片安裝在基板固晶點上，再通過硅膠進行點膠封裝，存在如下缺點
目前用于促進植物生長的LED單燈外觀尺寸一般為3. 2mm*2. 7mm或5. 0mm*5. 0mm,因為尺寸限制，其基板上用于連接發(fā)光芯片的固晶點最多為3個，造成LED單燈色度単一、發(fā)光效率低，而且混色效果差。LED單燈沒有安裝散熱層，無法及時驅散發(fā)光芯片產生的熱量，影響使用壽命。目前市場上的LED單燈基板一般為平面形，而且封裝后的硅膠多為方形，其發(fā)光視角較大，聚光效應差，視覺效果色度散。此外，上述用于促進植物生長的LED單燈生產エ藝步驟一般包括固晶一焊線一點膠一切割一測試一包裝，硅膠封裝采用點膠方式，在點膠前需進行預熱以去除基板等材料的內部濕氣，以防止硅膠吸濕而降低硅膠與基板的結合強度，目前市場上的點膠設備針頭最多只有4個，也就是最多可以4個LED單燈同時進行點膠。采用此針頭點膠法，需要控制針頭的出膠量，在大批量生產時這就很容易引起膠量不穩(wěn)定而導致產品封膠高度不一致現(xiàn)象，對于所封膠材的不同也直接影響產品的品質。有鑒于此，本發(fā)明人對此進行研究，專門開發(fā)出ー種用于促進植物生長的LED單燈及其生產エ藝，本案由此產生。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種固晶點多、出光效率高、光色集中、散熱好、適應環(huán)境廣、成品率高的用于促進植物生長的LED單燈及其生產エ藝。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的解決方案是
ー種用于促進植物生長的LED單燈，包括基板、固晶點、導電層、散熱層、發(fā)光芯片和光學樹脂等，其中，基板包括BT底板、設在BT底板上表面的中間層、以及設在中間層上的BT面板，中間層上設有若干個固晶點；散熱層貼合在基板下表面的中間，導電層貼合在基板下表面的兩側；所述BT面板中間設有一上大下小的圓形通孔，形成一杯狀區(qū)域，固晶點集中在杯狀區(qū)域的底部，發(fā)光芯片安裝在固晶點上，然后通過光學樹脂對其進行封裝。所述光學樹脂為環(huán)氧樹脂、硅膠或兩者的混合物。 所述用于促進植物生長的LED單燈包括4-10個固晶點，其中I個為電極引出點，其余為發(fā)光芯片連接點，發(fā)光芯片連接點相互串聯(lián)。上述固晶點均勻分布在杯狀區(qū)域的底部，并呈圓環(huán)形排列。所述中間層采用BT樹脂，用于布置固晶點線路，及增加LED單燈厚度。在中間層的杯狀區(qū)域內涂覆有反光材料，所述反光材料為銀或鎳。散熱層為覆銅基材鍍鎳金材料；散熱層中間設有一三角形通孔，三角形通孔的底邊和頂角分別對應散熱層兩側的導電層，用于指示兩側導電層的正負極。導電層為覆銅基材鍍鎳金材料。上述LED單燈接通電源后，電流從導電層的正極流入，分別經過各個相互串聯(lián)的發(fā)光芯片后，從導電層負極流出。 上述用于促進植物生長的LED單燈生產エ藝，包括如下步驟固晶一焊線一灌封—切割一測試一包裝。固晶步驟，基板采用BT樹脂復合，厚度在0.6 I. 5mm，在生產時不宜變形；此外，采用多個發(fā)光芯片同時固晶。焊線步驟，采用雙結球焊線方式，根據基板與發(fā)光芯片厚度調整焊線高度，因為基板下表面為一水平面，可與常規(guī)焊PCB的底座和壓料桿共用，減少輔助材料的消耗。上述灌封步驟具體流程為
1)首先將固體類的光學樹脂進行回溫，回溫溫度為20 25°C，回溫時間為8 24小時；
2)模具進行清模、潤模，溫度先從152°C±5°C上升到180°C ±5°C進行清、潤模作業(yè)，然后再下降到152°C ±5°C ；
3)設定壓模參數(shù)，轉進壓力13 28kg，合模壓カ80±5kg;上模溫度152.0±5. (TC，下模溫度152.0 ±5. (TC ;轉進時間160±20s，加熱時間120± IOs ;光學樹脂預熱溫度60±10°C ；
4)光學樹脂上模具壓模成形，每顆重量13g 22g，直徑35mm±2mm，光學樹脂可在48小時內使用；
5)成形后長烤，長烤溫度150.0±5. (TC，時間41小吋，以加強基板與光學樹脂的結合強度。切割采用刀片切割方式。測試在點測時采用導電位進行測試，直接將導電位不良產品在測試站分選出來。包裝由于產品尺寸大而薄，選用特定的平振與圓振軌道進行送料。采用上述結構和生產エ藝的LED單燈，在傳統(tǒng)基板尺寸的基礎上最多可以設計10個固晶點,其單顆亮度可以達到20mA 2700mcd,與現(xiàn)有技術中5. 0mm*5. Omm尺寸的單顆LED只能達到300mcd相比，發(fā)光效率大幅度提高；可以在同一個LED單燈中設置多種顏色的發(fā)光芯片，使LED單燈色度多祥，混色效果更好。采用散熱層，可以更好的進行導熱，降低LED單燈的光衰時間。采用灌封模式，使光學樹脂與基板能緊密封合，能在溫度-30°C to+80°C，濕度90%的環(huán)境下工作，増加了產品防水功能及耐高溫回流的操作，使得產品的可靠性能大大提高。以下結合附圖及具體實施例對本發(fā)明做進ー步詳細描述。


圖I為本發(fā)明用于促進植物生長的LED單燈俯視 圖2為本發(fā)明用于促進植物生長的LED單燈仰視 圖3為圖2用于促進植物生長的LED單燈A向截面圖。
具體實施例方式實施例I
如圖1-3所示，ー種用于促進植物生長的LED單燈，包括基板I、固晶點6、導電層2、散熱層3、發(fā)光芯片4和光學樹脂5等，其中，基板I包括BT底板11、設在BT底板11上表面的中間層12、以及設在中間層12上的BT面板13 ;中間層板12上設有4個固晶點6 ;散熱層3貼合在基板I下表面的中間，導電層2貼合在基板I下表面的兩側；所述BT面板12中間設有一上大下小的圓形通孔，形成一杯狀區(qū)域，固晶點6集中在杯狀區(qū)域的底部，發(fā)光芯 片4安裝在固晶點6上，然后通過光學樹脂5對其進行封裝。所述光學樹脂5采用環(huán)氧樹脂，因為環(huán)氧樹脂比硅膠耐濕性強，所以當所述LED單燈應用在比較潮濕的環(huán)境中吋，一般多選擇環(huán)氧樹脂進行封裝，以增強耐濕性。在本實施例中，所述用于促進植物生長的LED單燈設置的4個固晶點6，其中I個為電極引出點，其余3個為發(fā)光芯片4連接點，發(fā)光芯片4連接點相互串聯(lián)。上述3個發(fā)光芯片4均勻分布在杯狀區(qū)域的底部，并呈圓環(huán)形排列，使發(fā)光點更加均勻，如果發(fā)光芯片4是雙色或多色，混色效果更加完美。 所述中間層12采用BT樹脂，用于布置固晶點線路，及增加LED單燈厚度。在中間層12的杯狀區(qū)域內涂覆有反光材料，反光材料可以有多種選擇，只要能增加發(fā)光芯片的出光效率就行，在本發(fā)明中，所述反光材料為銀。散熱層3中間設有一三角形通孔31，三角形通孔31的底邊和頂角分別對應散熱層3兩側的導電層，用于指示兩邊導電層2的正負極，在本實施例中，底邊對應的導電層2為正極，頂角對應的導電層2為負極。在本實施例中，散熱層3和導電層2都為覆銅基材鍍鎳金材料。上述LED單燈接通電源后，電流從導電層2的正極流入，分別經過各個相互串聯(lián)的發(fā)光芯片4后，從導電層2負極流出。本實施例的LED單燈外觀尺寸為3. 0mm*3. 0mm,可以根據LED植物生長燈的尺寸要求排列成條形、方形等。上述用于促進植物生長的LED單燈生產エ藝，包括如下步驟固晶一焊線一灌封—切割一測試一包裝。固晶步驟，基板I采用BT樹脂復合，厚度為0. 6mm,單層樹脂厚度在0. 2mm，可根據產品厚度要求自由復合，采用上述材料的基板1，在生產時不宜變形；此外，采用3個發(fā)光芯片4同時固晶，可以增大固晶效率。焊線步驟，本實施例的產品采用雙結球焊線方式，根據基板I與發(fā)光芯片4厚度調整焊線高度，其基板I下表面為一水平面，可與常規(guī)焊PCB的底座和壓料桿共用，大大減少了輔助材料的消耗，節(jié)省了成本。灌封采用一次成型的模式，模具在正式生產前需進行清模潤模作業(yè)，以去除模具上污潰，且利于脫摸。又因模具大小固定而所壓膜出的光學樹脂5尺寸厚度也一致。本實施例采用日東品牌，型號為NT-8524H-11000的固體環(huán)氧樹脂，只需經過常溫24小時的回溫，就可使用，使用有效期可達48小時，也可以采用其他廠家類似性能的環(huán)氧樹脂，上述灌封步驟具體流程為
1.首先將固體類的環(huán)氧樹脂進行回溫，回溫溫度為20°C，回溫時間為8小時；
2.模具進行清模、潤模，溫度先從147°C上升到175°C進行清、潤模作業(yè)，然后再下降到147 0C ；
3.設定壓模參數(shù)，轉進壓力13kg，合模壓カ75kg ;上模溫度147°C，下模溫度147°C ；轉進時間140s，加熱時間IlOs ;環(huán)氧樹脂預熱溫度50°C ；
4.環(huán)氧樹脂上模具壓模成形，每顆重量13g，直徑33mm，環(huán)氧樹脂可在48小時內使用；
5.成形后長烤，長烤溫度145°C，時間4小吋，以加強基板I與環(huán)氧樹脂的結合強度。切割本實施例采用刀片切割方式。測試在點測時采用導電位進行測試，直接將導電位不良產品在測試站分選出來。包裝由于產品尺寸大而薄，選用特定的平振與圓振軌道進行送料。實施例2
如圖1-3所示，ー種用于促進植物生長的LED單燈，包括基板I、固晶點6、導電層2、散熱層3、發(fā)光芯片4和光學樹脂5等，其中，基板I包括BT底板11、設在BT底板11上表面的中間層12、以及設在中間層12上的BT面板13，在中間層上設有8個固晶點6 ;散熱層3貼合在基板I下表面的中間，導電層2貼合在基板I下表面的兩側；所述BT面板12中間設有一上大下小的圓形通孔，形成一杯狀區(qū)域，固晶點6集中在杯狀區(qū)域的底部，發(fā)光芯片4安裝在固晶點6上，然后通過光學樹脂5對其進行封裝。在本實施例中，所述光學樹脂5采用硅膠，硅膠比環(huán)氧樹脂抗UV效果好，當所述LED單燈應用在UV照射強，但比較干燥的環(huán)境中吋，一般多選擇硅膠進行封裝。在本實施例中，所述用于促進植物生長的LED單燈包括8個固晶點6，其中I個為電極引出點，其余7個為發(fā)光芯片4連接點，發(fā)光芯片4連接點相互串聯(lián)。上述7個發(fā)光芯片4均勻分布在杯狀區(qū)域的底部，并呈圓環(huán)形排列，使發(fā)光點更加均勻，如果發(fā)光芯片4是雙色或多色，混色效果更加完美。所述中間層12采用BT樹脂，用于布置固晶點線路，及增加LED單燈厚度。在中間層12的杯狀區(qū)域內涂覆有反光材料，反光材料可以有多種選擇，只要能增加發(fā)光芯片的出光效率就行，在本發(fā)明中，所述反光材料為鎳。散熱層3中間設有一三角形通孔31，三角形通孔31的底邊和頂角分別對應散熱層3兩側的導電層，用于指示兩邊導電層2的正負極，在本實施例中，底邊對應的導電層2為正極，頂角對應的導電層2為負極。在本實施例中，散熱層3和導電層2都為覆銅基材鍍鎳金材料。上述LED單燈接通電源后，電流從導電層2的正極流入，分別經過各個相互串聯(lián)的發(fā)光芯片4后，從導電層2負極流出。本實施例的LED單燈尺寸為4. 5mm*4. 5mm,可以根據LED植物生長燈的尺寸要求排列成條形、方形等。上述用于促進植物生長的LED單燈生產エ藝，包括如下步驟固晶一焊線一灌封—切割一測試一包裝。
固晶步驟，基板I采用BT樹脂復合，厚度為0. 9mm,單層樹脂厚度在0. 3mm，可根據產品厚度要求自由復合，采用上述材料的基板1，在生產時不宜變形；此外，采用多個發(fā)光芯片4同時固晶，可以增大固晶效率。焊線步驟，本實施例的產品可以采用雙結球焊線方式，根據基板I與發(fā)光芯片4厚度調整焊線高度，其基板I下表面為一水平面，可與常規(guī)焊PCB的底座和壓料桿共用，大大減少了輔助材料的消耗，節(jié)省了成本。灌封采用一次成型的模式，模具在正式生產前需進行清模潤模作業(yè)，以去除模具上污潰，且利于脫摸。又因模具大小固定而所壓膜出的光學樹脂5尺寸厚度也一致。本實施例采用道康寧0E6650的硅膠，只需經過常溫24小時的回溫，就可使用。使用有效期可達48小時，也可以采用其他廠家和型號類似性能的硅膠。上述灌封步驟具體流程為· 1.首先將固體類的硅膠進行回溫，回溫溫度為23°C，回溫時間為15小時；
2.模具進行清模、潤模，溫度先從152°C上升到180°C進行清、潤模作業(yè)，然后再下降到152 0C ；
3.設定壓模參數(shù)，轉進壓力20kg，合模壓カ80kg;上模溫度152. (TC，下模溫度152. (TC ;轉進時間160s，加熱時間120s ;硅膠預熱溫度60°C ；
4.娃膠上模具壓模成形,姆顆重量18g,直徑35mm,娃膠可在48小時內使用；
5.成形后長烤，長烤溫度150.0°C,時間6小時，以加強基板I與娃膠的結合強度。切割本實施例采用刀片切割方式。測試在點測時采用導電位進行測試，直接將導電位不良產品在測試站分選出來。包裝由于產品尺寸大而薄，選用特定的平振與圓振軌道進行送料。實施例3
如圖1-3所示，ー種用于促進植物生長的LED單燈，包括基板I、固晶點6、導電層2、散熱層3、發(fā)光芯片4和光學樹脂5等，其中，基板I包括BT底板11、設在BT底板11上表面的中間層12、以及設在中間層12上的BT面板13，在中間層上設有8個固晶點6 ;散熱層3貼合在基板I下表面的中間，導電層2貼合在基板I下表面的兩側；所述BT面板12中間設有一上大下小的圓形通孔，形成一杯狀區(qū)域，固晶點6集中在杯狀區(qū)域的底部，發(fā)光芯片4安裝在固晶點6上，然后通過光學樹脂5對其進行封裝。所述光學樹脂5采用環(huán)氧樹脂和硅膠的混合物，硅膠比環(huán)氧樹脂抗UV效果好，而環(huán)氧樹脂比硅膠耐濕性強，環(huán)氧樹脂和硅膠的混合物具有兩者優(yōu)點，適用性更強。在本實施例中，所述用于促進植物生長的LED單燈包括10個固晶點6，其中I個為電極引出點，其余9個為發(fā)光芯片4連接點，發(fā)光芯片4連接點相互串聯(lián)。上述9個發(fā)光芯片4均勻分布在杯狀區(qū)域的底部，并呈圓環(huán)形排列，使發(fā)光點更加均勻，如果發(fā)光芯片4是雙色或多色，混色效果更加完美。所述中間層12采用BT樹脂，用于布置固晶點線路，及增加LED單燈厚度。在中間層12的杯狀區(qū)域內涂覆有反光材料，反光材料可以有多種選擇，只要能增加發(fā)光芯片的出光效率就行，在本發(fā)明中，所述反光材料為銀。散熱層3中間設有一三角形通孔31，三角形通孔31的底邊和頂角分別對應散熱層3兩側的導電層，用于指示兩邊導電層2的正負極，在本實施例中，底邊對應的導電層2為正極，頂角對應的導電層2為負極。
在本實施例中，散熱層3和導電層2都為覆銅基材鍍鎳金材料。上述LED單燈接通電源后，電流從導電層2的正極流入，分別經過各個相互串聯(lián)的發(fā)光芯片4后，從導電層2負極流出。本實施例的LED單燈尺寸為5_*5_，可以根據LED植物生長燈的尺寸要求組成條
形、方形等。上述用于促進植物生長的LED單燈生產エ藝，包括如下步驟固晶一焊線一灌封—切割一測試一包裝。固晶步驟，基板I采用BT樹脂復合，厚度為I. 5mm,單層樹脂厚度在0. 5mm，可根據產品厚度要求自由復合，采用上述材料的基板1，在生產時不宜變形；此外，采用多個發(fā)光芯片4同時固晶，可以增大固晶效率。
焊線步驟，本實施例的產品可以采用雙結球焊線方式，根據基板I與發(fā)光芯片4厚度調整焊線高度，其基板I下表面為一水平面，可與常規(guī)焊PCB的底座和壓料桿共用，大大減少了輔助材料的消耗，節(jié)省了成本。灌封采用一次成型的模式，模具在正式生產前需進行清模潤模作業(yè)，以去除模具上污潰，且利于脫摸。又因模具大小固定而所壓膜出的光學樹脂5尺寸厚度也一致。本實施例采用道康寧0E6650的硅膠和日東NT-8524H-11000的環(huán)氧樹脂重量比1:1的混合物，只需經過常溫24小時的回溫，就可使用。使用有效期可達48小時，也可以采用其他廠家和型號類似性能的硅膠和道康寧。上述灌封步驟具體流程為
1.首先將環(huán)氧樹脂和硅膠的混合物進行回溫，回溫溫度為25°C，回溫時間為24小時；
2.模具進行清模、潤模，溫度先從157°C上升到185°C進行清、潤模作業(yè)，然后再下降到157。。；
3.設定壓模參數(shù)，轉進壓力28kg，合模壓カ85kg ;上模溫度157°C，下模溫度157°C ；轉進時間180s，加熱時間130s ;環(huán)氧樹脂和硅膠的混合物預熱溫度70°C ；
4.環(huán)氧樹脂和硅膠的混合物上模具壓模成形，每顆重量22g，直徑37mm，環(huán)氧樹脂和硅膠的混合物可在48小時內使用；
5.成形后長烤，長烤溫度155°C，時間8小吋，以加強基板I與光學樹脂5的結合強度。切割本實施例采用刀片切割方式。測試在點測時采用導電位進行測試，直接將導電位不良產品在測試站分選出來。包裝由于產品尺寸大而薄，選用特定的平振與圓振軌道進行送料。本發(fā)明所述的用于促進植物生長的LED單燈其外觀尺寸為3. 0mm*3. 0_-
根據具體的固晶點數(shù)量而定。上述實施例和圖式并非限定本發(fā)明的產品形態(tài)和式樣，任何所屬技術領域的普通技術人員對其所做的適當變化或修飾，皆應視為不脫離本發(fā)明的專利范疇。
權利要求
1.一種用于促進植物生長的LED單燈，其特征在于包括基板、固晶點、導電層、散熱層、發(fā)光芯片和光學樹脂，其中，基板包括BT底板、設在BT底板上表面的中間層、以及設在中間層上的BT面板，中間層上設有若干個固晶點；散熱層貼合在基板下表面的中間，導電層貼合在基板下表面的兩側；所述BT面板中間設有一上大下小的圓形通孔，形成一杯狀區(qū)域，固晶點集中在杯狀區(qū)域的底部，發(fā)光芯片安裝在固晶點上，然后通過光學樹脂對其進行封裝。
2.如權利要求I所述的一種用于促進植物生長的LED單燈，其特征在于所述光學樹脂為環(huán)氧樹脂、硅膠或兩者的混合物。
3.如權利要求I所述的一種用于促進植物生長的LED單燈，其特征在于所述用于促進植物生長的LED單燈包括4-10個固晶點，其中I個為電極引出點，其余為發(fā)光芯片連接點，發(fā)光芯片連接點相互串聯(lián)。
4.如權利要求3所述的一種用于促進植物生長的LED單燈，其特征在于上述固晶點均勻分布在杯狀區(qū)域的底部，并呈圓環(huán)形排列。
5.如權利要求I所述的一種用于促進植物生長的LED單燈，其特征在于所述中間層采用BT樹脂，在中間層的杯狀區(qū)域內涂覆有反光材料。
6.如權利要求5所述的一種用于促進植物生長的LED單燈，其特征在于所述反光材料為銀或鎳。
7.如權利要求I所述的一種用于促進植物生長的LED單燈，其特征在于散熱層為覆銅基材鍍鎳金材料；散熱層中間設有一三角形通孔，三角形通孔的底邊和頂角分別對應散熱層兩側的導電層。
8.如權利要求I所述的一種用于促進植物生長的LED單燈，其特征在于導電層為覆銅基材鍍鎳金材料。
9.一種用于促進植物生長的LED單燈生產工藝，其特征在于包括如下步驟固晶一焊線一灌封一切割一測試一包裝； 上述灌封步驟具體流程為 1)首先將固體類的光學樹脂進行回溫，回溫溫度為20 25°C，回溫時間為8 24小時； 2)模具進行清模、潤模，溫度先從152°C±5°C上升到180°C ±5°C進行清、潤模作業(yè)，然后再下降到152°C ±5°C ； 3)設定壓模參數(shù)，轉進壓力13 28kg，合模壓力80±5kg ;上模溫度152.0±5.0°C，下模溫度152. O±5. (TC ;轉進時間160±20s，加熱時間120± IOs ;光學樹脂預熱溫度60±10°C ； 4)光學樹脂上模具壓模成形，每顆重量13g 22g,直徑35mm±2mm,光學樹脂可在48小時內使用； 5)成形后長烤，長烤溫度150.0±5. (TC，時間Γ8小時，以加強基板與光學樹脂的結合強度。
10.如權利要求9所述的一種用于促進植物生長的LED單燈生產工藝，其特征在于固晶步驟，基板采用BT樹脂復合材料，厚度在O. 6^1. 5_，采用多個發(fā)光芯片同時固晶； 焊線步驟，采用雙結球焊線方式，根據基板與發(fā)光芯片厚度調整焊線高度； 切割采用刀片切割方式；測試在點測時采用導電位進行測試；包裝選用平振與圓振軌道進行 送料。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于促進植物生長的LED單燈及其生產工藝，屬于燈具領域，包括基板、固晶點、導電層、散熱層、發(fā)光芯片和光學樹脂等，設計有多個固晶點，其單顆亮度可以達到20mA2700mcd，與現(xiàn)有技術中單顆LED只能達到300mcd相比，發(fā)光效率大幅度提高；可以在同一個LED單燈中設置多種顏色的發(fā)光芯片，使LED單燈色度多樣，混色效果更好。采用散熱層，可以更好的進行導熱，降低LED單燈的光衰時間。采用灌封模式對發(fā)光芯片進行封裝，使光學樹脂與基板能緊密封合，能在溫度-30℃to+80℃，濕度90%的環(huán)境下工作，增加了產品防水功能及耐高溫回流的操作，使得產品的可靠性能大大提高。
文檔編號H01L33/48GK102800664SQ20121027776
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月7日 優(yōu)先權日2012年8月7日
發(fā)明者丁申冬, 許振軍, 夏琦, 宋曉明, 陳丹萍 申請人:浙江古越龍山電子科技發(fā)展有限公司