單端供電全向led燈絲的制作方法
【專利摘要】單端供電全向LED燈絲，LED晶片在條形基板上呈兩列排列，每列LED晶片頭尾順序一致，不同列LED晶片頭尾順序相反，LED晶片頭尾之間由導(dǎo)線連接形成U形LED串；條形基板靠近U形LED串端頭的一端設(shè)置有一對電極，每一端頭LED通過銀膠層形成的銀膠導(dǎo)電區(qū)分別與一個電極連接；所述條形基板上布置有LED晶片的區(qū)域全部外露表面涂覆有熒光膠。本實用新型還公開了制備上述單端供電全向LED燈絲的方法。本實用新型相對現(xiàn)有技術(shù)，取得了更好的發(fā)光效果及更佳的機械連接牢固度。
【專利說明】單端供電全向LED燈絲

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種LED燈具，特別是涉及一種單端供電全向LED燈絲。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著LED照明光源的普及，市場對LED照明光源的效率要求越來越高。本實用新 型根據(jù)LED的成光特性，改變傳統(tǒng)工藝對LED晶片所發(fā)出的藍(lán)光的利用方式，最大限度的提 高藍(lán)光的利用率，以達(dá)到更高的光效輸出。
[0003] 發(fā)光二極管與普通二極管一樣由一個PN結(jié)組成，具有單向?qū)щ娦?。?dāng)給發(fā)光二極 管加上正向電壓后，從P區(qū)注入到N區(qū)的空穴和由N區(qū)注入到P區(qū)的電子，在PN結(jié)附近數(shù) 微米內(nèi)分別與N區(qū)的電子和P區(qū)的空穴復(fù)合，產(chǎn)生自發(fā)輻射的熒光。不同的半導(dǎo)體材料中 電子和空穴所處的能量狀態(tài)不同。當(dāng)電子和空穴復(fù)合時釋放出的能量多少不同，釋放出的 能量越多，則發(fā)出的光的波長越短，波長不同，則光的顏色顯示不同。
[0004] 現(xiàn)有的利用LED晶片發(fā)光的LED燈具多采用碗型支架承載晶片，對LED發(fā)光反射 不充分，近年來，隨著新材料的涌現(xiàn)和半導(dǎo)體制造工藝的進(jìn)步，出現(xiàn)了能全向發(fā)光的LED燈 絲，能在360度范圍內(nèi)發(fā)光，但多采用單向排列，電極位置不利于與通用電極連接，且LED晶 片之間或LED晶片與電極的連接采用金線方式連接，機械性能脆弱。 實用新型內(nèi)容
[0005] 為克服現(xiàn)有利用LED晶片發(fā)光的燈具反射不充分，電極連接不便，LED晶片連接脆 弱的技術(shù)缺陷，本實用新型公開了一種單端供電全向LED燈絲。
[0006] 本實用新型所述單端供電全向LED燈絲，包括透明絕緣的條形基板及排布于條形 基板上的多顆LED晶片，
[0007] 所述LED晶片在條形基板上呈兩列排列，每列LED晶片頭尾順序一致，不同列LED 晶片頭尾順序相反，LED晶片頭尾之間由導(dǎo)線連接形成U形LED串；
[0008] 所述條形基板靠近U形LED串端頭的一端設(shè)置有一對電極，每一端頭LED通過銀 膠層形成的銀膠導(dǎo)電區(qū)分別與一個電極連接；所述條形基板上布置有LED晶片的區(qū)域全部 外露表面涂覆有熒光膠。
[0009] 優(yōu)選的，所述條形基板為高硼硅玻璃。
[0010] 具體的，連接LED晶片之間的導(dǎo)線為金線、純銀線、純銅線、合金線和鍍鈀線中的 至少一種。
[0011] 具體的，所述電極為銅或銅合金，且表面鍍銀。
[0012] 具體的，所述熒光膠為鋁釔石榴石色熒光粉或氮化物熒光粉。
[0013] 具體的，所述LED晶片為GaN基監(jiān)光晶片。
[0014] 采用本實用新型所述的單端供電全向LED燈絲，與現(xiàn)有技術(shù)相比較具有以下優(yōu) 占 ·
[0015] 1、取消傳統(tǒng)的碗杯型支架，采用透明的條形基板作為晶片的載體，LED晶片點亮后 發(fā)光就可以以360°全方位角輻射到周圍空間之中。避免了傳統(tǒng)碗杯型支架對藍(lán)光的反射 不充分，導(dǎo)致發(fā)光的利用效率低。
[0016] 2、采用單端供電的方式可以將成品燈條直接插入電源端的兩個電極的電極孔中， 無需再做繁瑣的焊接動作。同時條形基板上靠近電極端的LED晶片采用銀膠覆蓋的方式直 接與電極導(dǎo)通形成回路，避免了采用傳統(tǒng)焊線方式連接最后一顆晶片和支架而導(dǎo)致導(dǎo)線和 支架連接處的脆弱問題。
[0017] 3、熒光膠的涂覆工藝改良。取消采用模具成型的方式涂覆熒光膠，改換成利用凹 型點膠針頭將配制好的熒光膠在玻璃基板的正反面及兩則，形成全包裹，發(fā)光效果更好。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 圖1為本實用新型所述單端供電全向LED燈絲的一種【具體實施方式】結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖2示出本實用新型所述單端供電全向LED燈絲涂覆熒光膠的一種【具體實施方式】 結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖中附圖標(biāo)記名稱為：1-條形基板，2-電極，3-銀膠導(dǎo)電區(qū)，4-LED晶片。

【具體實施方式】
[0021] 下面結(jié)合附圖，對本實用新型的【具體實施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0022] 如圖1所示，本實用新型選用條形基板作為承載LED晶片的燈絲主體，條形基板通 常為矩形，也可以在矩形邊角作倒角處理，矩形的長寬與通常的燈絲尺寸近似，例如寬10 毫米、長150毫米，條形基板必須選擇透明絕緣材料，保證360度全向發(fā)光，為保證透光效 果，條形基板應(yīng)選擇透光率高的材料，例如高硼硅玻璃，高硼硅玻璃(又名硬質(zhì)玻璃)，線熱 膨脹系數(shù)為（3. 3 士 0. 1) X 10-6/K，透光度甚至高于超白玻璃，可以達(dá)到90%以上，是一種低 膨脹率、耐高溫、高強度、高硬度、高透光率和高化學(xué)穩(wěn)定性的特殊玻璃材料，同時高硼硅玻 璃具有良好的絕緣性能，當(dāng)LED通電發(fā)光導(dǎo)致玻璃溫度升高時，仍然是優(yōu)良的絕緣體。
[0023] 將LED晶片4以頭尾順序一致的方式排列成兩列，粘接在透明絕緣的條形基板上， 如圖1所不，兩列GaN基監(jiān)光LED晶片的正負(fù)極走向相反，方向大致平行，條形基板的一端 固定有兩個電極，電極可以選擇導(dǎo)電性能好，與玻璃容易粘附的銅或銅合金材料制成，可以 在電極表面鍍銀，提高電極抗腐蝕性能和表面導(dǎo)電性能。電極與條形基板的固定粘附可 以采用現(xiàn)有技術(shù)，例如膠粘，電極至少一端緊貼所述條形基板表面，另一端可以伸出條形基 板，也可位于條形基板表面范圍內(nèi)，取決于與LED燈絲配合使用的燈具燈座形式。
[0024] 如圖1，將兩列LED晶片首尾連接，形成U形LED串，連接導(dǎo)線選擇半導(dǎo)體用鍵合金 線，包括純金線、純銀線、純銅線及合金線和鍍鈀線，連接時可以使用超聲波金線球焊機。
[0025] 上述方式取消傳統(tǒng)的碗杯型支架，采用透明的條形基板作為晶片的載體，LED晶片 點亮后發(fā)光就可以以360°全方位角輻射到周圍空間之中。避免了傳統(tǒng)碗杯型支架對藍(lán)光 的反射不充分，導(dǎo)致發(fā)光的利用效率低
[0026] 在U形LED串的兩個端頭，需要將端頭LED與兩個電極2進(jìn)行電連接，本實用新型 中，端頭LED與電極的連接方式不再使用常規(guī)的金線連接，而是利用銀膠覆蓋方式，銀膠又 稱導(dǎo)電銀膠，一種固化或干燥后具有一定導(dǎo)電性能的膠黏劑，通常以基體樹脂和導(dǎo)電填料 即導(dǎo)電粒子為主要組成成分，通過基體樹脂的粘接作用把導(dǎo)電粒子結(jié)合在一起，形成導(dǎo) 電通路，實現(xiàn)被粘材料的導(dǎo)電連接.導(dǎo)電銀膠的固化溫度范圍很寬，可以從室溫至200攝 氏度以上。
[0027] 在U形LED串的兩個端頭LED晶片和兩個電極之間噴覆銀膠形成銀膠導(dǎo)電區(qū)3,使 每一端頭LED晶片分別與一個電極2形成電連接；銀膠導(dǎo)電區(qū)3覆蓋電極端部和端頭LED， 銀膠導(dǎo)電區(qū)寬度應(yīng)遠(yuǎn)大于電極寬度，確保良好的導(dǎo)電能力，可以選擇TeamChem Company公 司的A7/HA7系列耐高溫銀膠產(chǎn)品。U形基板上靠近電極端的最后一顆晶片采用銀膠覆蓋的 方式直接與電極導(dǎo)通形成回路，克服了采用傳統(tǒng)焊線方式連接最后一顆晶片和電極支架而 導(dǎo)致連接處的脆弱問題。
[0028] 將LED晶片與電極連接完畢后，配置熒光膠，熒光膠是以熒光粉為主要配料，加入 一定比例的膠合劑形成具有一定粘性的熒光劑。將熒光膠涂覆在如圖2所示的虛線框區(qū)域 內(nèi)，虛線框區(qū)域應(yīng)覆蓋全部LED晶片并適當(dāng)擴(kuò)展，確保在每顆LED的全向360發(fā)光范圍內(nèi)， 均被熒光膠覆蓋，取得均勻的發(fā)光效果，熒光膠可以選擇鋁釔石榴石色熒光粉或氮化物熒 光粉，優(yōu)選采用凹形點膠針頭涂覆，點膠針頭涂覆讓熒光膠呈圓弧狀包裹晶片，熒光膠表面 到LED晶片的距離容易保持一致，使晶片激發(fā)熒光膠后顏色保持均一。涂覆后，將條形基 板整體送入烤箱烘烤，待熒光膠固化后取出。
[0029] 綜合以上，本實用新型所述單端供電全向LED燈絲制備方法，具體包括如下步驟：
[0030] S1.將LED晶片以頭尾順序一致的方式排列成兩列，粘接在透明絕緣的條形基板 上，兩列LED晶片的正負(fù)極走向相反，所述條形基板的一端固定有兩個電極，所述電極至少 一端緊貼所述條形基板表面；
[0031] S2.使用導(dǎo)線將兩列LED晶片頭尾順次連接，形成U形LED串，在U形LED串的兩 個端頭LED晶片和兩個電極之間噴覆銀膠形成銀膠導(dǎo)電區(qū)，使每一端頭LED晶片分別與一 個電極形成電連接；
[0032] S3.配置熒光膠，將熒光膠涂覆條形基板上布置有LED晶片的區(qū)域全部外露表面， 將涂覆好的條形基板送入烤箱烘烤固化。
[0033] 本實用新型還公開了一種利用上述方法制得的單端供電全向LED燈絲，包括透明 絕緣的條形基板及排布于條形基板上的多顆LED晶片，所述LED晶片在條形基板上呈兩列 排列，每列LED晶片頭尾順序一致，不同列LED晶片頭尾順序相反，LED晶片頭尾之間由導(dǎo) 線連接形成U形LED串；
[0034] 所述條形基板靠近U形LED串端頭的一端設(shè)置有一對電極，每一端頭LED通過銀 膠層形成的銀膠導(dǎo)電區(qū)分別與一個電極連接；所述條形基板上布置有LED晶片的區(qū)域全部 外露表面涂覆有熒光膠。
[0035] 采用本實用新型所述的單端供電全向LED燈絲及其制備方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比較 具有以下優(yōu)點：
[0036] 1、取消傳統(tǒng)的碗杯型支架，采用透明的條形基板作為晶片的載體，LED晶片點亮后 發(fā)光就可以以360°全方位角輻射到周圍空間之中。避免了傳統(tǒng)碗杯型支架對藍(lán)光的反射 不充分，導(dǎo)致發(fā)光的利用效率低。
[0037] 2、采用單端供電的方式可以將成品燈條直接插入電源端的兩個電極的電極孔中， 無需再做繁瑣的焊接動作。同時條形基板上靠近電極端的LED晶片采用銀膠覆蓋的方式直 接與電極導(dǎo)通形成回路，避免了采用傳統(tǒng)焊線方式連接最后一顆晶片和支架而導(dǎo)致導(dǎo)線和 支架連接處的脆弱問題。
[0038] 3、熒光膠的涂覆工藝改良。取消采用模具成型的方式涂覆熒光膠，改換成利用凹 型點膠針頭將配制好的熒光膠在玻璃基板的正反面及兩則，形成全包裹，發(fā)光效果更好。
[0039] 前文所述的為本實用新型的各個優(yōu)選實施例，各個優(yōu)選實施例中的優(yōu)選實施方式 如果不是明顯自相矛盾或以某一優(yōu)選實施方式為前提，各個優(yōu)選實施方式都可以任意疊加 組合使用，所述實施例以及實施例中的具體參數(shù)僅是為了清楚表述實用新型人的實用新型 驗證過程，并非用以限制本實用新型的專利保護(hù)范圍，本實用新型的專利保護(hù)范圍仍然以 其權(quán)利要求書為準(zhǔn)，凡是運用本實用新型的說明書及附圖內(nèi)容所作的等同結(jié)構(gòu)變化，同理 均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 單端供電全向LED燈絲，包括透明絕緣的條形基板及排布于條形基板上的多顆LED 晶片， 其特征在于，所述LED晶片在條形基板上呈兩列排列，每列LED晶片頭尾順序一致，不 同列LED晶片頭尾順序相反，LED晶片頭尾之間由導(dǎo)線連接形成U形LED串； 所述條形基板靠近U形LED串端頭的一端設(shè)置有一對電極，每一端頭LED通過銀膠層 形成的銀膠導(dǎo)電區(qū)分別與一個電極連接；所述條形基板上布置有LED晶片的區(qū)域全部外露 表面涂覆有熒光膠。
2. 如權(quán)利要求1所述的單端供電全向LED燈絲，其特征在于，所述條形基板為高硼硅玻 3? 〇
3. 如權(quán)利要求1所述的單端供電全向LED燈絲，其特征在于，連接LED晶片之間的導(dǎo)線 為金線、純銀線、純銅線、合金線和鍍鈀線中的至少一種。
4. 如權(quán)利要求1所述的單端供電全向LED燈絲，其特征在于，所述電極為銅或銅合金， 且表面鍍銀。
5. 如權(quán)利要求1所述的單端供電全向LED燈絲，其特征在于，所述熒光膠為鋁釔石榴石 色熒光粉或氮化物熒光粉。
6. 如權(quán)利要求1所述的單端供電全向LED燈絲，其特征在于，所述LED晶片為GaN基藍(lán) 光晶片。
【文檔編號】H01L25/075GK203910792SQ201420254867
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年5月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月19日
【發(fā)明者】謝益尚, 陳可, 王建全, 梁麗 申請人:四川柏獅光電技術(shù)有限公司