CN102723324A - 一种双面出光平面薄片式led封装结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双面出光平面薄片式LED封装结构，包括平面薄片式基板、LED灯珠和两片荧光薄膜，所述平面薄片式基板上设计有一个以上LED结合区，LED灯珠排布在LED结合区上构成LED贴片结构，两片荧光薄膜塑封在LED贴片结构的外侧。本发明提供的双面出光平面薄片式LED封装结构，采用整版式结构，打破了传统的单颗封装LED的概念，同时提高了产品的散热能力，有效避免了硅胶与荧光粉混合不均导致的低散热能力；透明薄膜基板或镂空基板结构的使用，实现了双面出光，有效提高了产品的出光效率。

Description

一种双面出光平面薄片式LED封装结构

技术领域

本发明涉及LED封接技术，尤其涉及一种具有良好散热效果的LED封装结构，可适用于多个LED发光芯片的直接封接。

背景技术

由于发光二极管为一种可将电能转换为光能的高效率冷光发光元件，并具有耗电量低、寿命长等优点，故发光二极管多半用于电子产品指示用途。但如何将发光二极管用于商业及家庭照明或装饰仍然有很大的空间需要填补。

台湾新型专利I229948揭露了一种倒装式发光二极管封装阵列及其封装单元，主要揭露一发光二极管芯片设置于一陶瓷基板上，并连接该陶瓷基板上的金属连线层；该瓷基板是利用导热胶附与一金属本体的凹穴内的。在这种做法下，由于该发光二极管芯片与金属连线层两者，与该金属本体之间还隔着该陶瓷基板与该导热胶等两层，因此，该发光二极管芯片与金属连线层上的热，是无法很快地传导到该金属本体上进行散热的。因而该案中有关散热部份的做法，仍有再加以改进的空间，以符合高功率LED产品对散热质量上的高要求。

同时传统的单颗封装自动化程度仍有较大的提升空间，在解决散热问题的基础上如何大幅提高LED的出光效率也十分重要。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种在使用过程中具有良好散热效果的双面出光平面薄片式LED封装结构。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种双面出光平面薄片式LED封装结构，包括平面薄片式基板、LED灯珠和两片荧光薄膜，所述平面薄片式基板上设计有一个以上LED结合区，LED灯珠排布在LED结合区上构成LED贴片结构，两片荧光薄膜塑封在LED贴片结构的外侧。

由于采用平面式基板结构，因而最终形成的LED器件能够具有良好的散热效果；同时，由于其为薄片式基板结构，因而最终形成的LED器件为软材质，可以根据需要卷曲成各种形状，且不损坏LED灯珠的电路连接，满足不同行业对灯芯结构的要求。总之，该LED灯珠与基板之间没有隔着现有技术中的绝缘层(胶)、导热胶或间隙，所以该LED灯珠及导电层上的热都可以很快地传导到基板上进行散热

优选地，所述荧光薄膜为混有荧光粉的有机绝缘粘结材料，如硅胶或者树脂；由于荧光薄膜内含有荧光粉，因而其配合相应颜色的LED灯珠，即可方便地实现白光LED。

优选地，所述荧光薄膜通过真空冷裱膜塑封技术或静电覆合技术塑封在LED贴片结构的外侧。

所述平面薄片式基板可以为覆有导电图案的透明聚酯类薄膜或聚酰亚胺类薄膜；所述导电图案可以使用铜、银、金等材质；该种平面薄片式基板可称之为透明薄膜基板；由于采用透明薄膜，因而可以双面透光，提高其透光效率，透光角度范围大。

上述结构的基板可以通过干膜→曝光→显影→蚀刻→去膜→镀锡铅工艺制得，这是一种类似FPCB的制备工艺，但不同点是本案的制备工艺过程减少了覆盖膜层的工序，这是为了增加整个基板的透光性。

所述平面薄片式基板还可以仅为形成导电图案的铜箔，该种平面薄片式基板可称之为镂空基板，由于无其他材料，因而其镂空处能够完全投光，依然实现了双面透光的目的。

上述形成导电图案的铜箔可以由铜箔材料经过刻蚀、激光雕刻或冲压加工制得。

在形成导电图案的铜箔的表面印刷阻焊层可以制得尺寸精确的LED结合区。

透明薄膜基板的导电图案和镂空基板的形成导电图案的铜箔的形状可以采用计算机模拟方法来优化设计，以提高整个LED器件的光学、电学和热学性能。

优选地，所述LED灯珠通过回流焊、激光焊接、通电加热或点胶的方式固定在LED结合区上。

有益效果：本发明提供的双面出光平面薄片式LED封装结构，采用整版式结构，打破了传统的单颗封装LED的概念，有利于快速、高效生产，自动化程度高，可以整版快速封装，封装产品的可靠性高、一致性好；导电图案通过印刷电路或直接使用导电图案的铜箔即可实现，同时导电图案的采用省去了单颗产品需要跳线的问题；并且，整版结构有利于提高产品的散热能力，避免硅胶与荧光粉混合不均导致的低散热能力，提高LED器件的使用寿命；透明薄膜基板或镂空基板结构的使用，实现了双面出光，有效提高了产品的出光效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为透明薄膜基板的平面薄片式LED贴片结构示意图；

图3为镂空基板的平面薄片式LED贴片结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1所示为一种双面出光平面薄片式LED封装结构，包括平面薄片式基板1、若干LED灯珠3和两片荧光薄膜4，所述荧光薄膜4为混有荧光粉的有机绝缘粘结材料；所述平面薄片式基板1上设计有和LED灯珠3数目相同的LED结合区，LED灯珠3通过回流焊、激光焊接、通电加热或点胶的方式排布在LED结合区上，LED灯珠3和基板1共同构成LED贴片结构，两片荧光薄膜4通过真空冷裱膜塑封技术塑封在LED贴片结构的外侧。

如图2所示，所述平面薄片式基板1可以为透明薄膜基板，通过在透明聚酯类（PET）薄膜或聚酰亚胺类（PI）薄膜2表面覆上（铜）导电图案即可实现，这种基板可以通过干膜→曝光→显影→蚀刻→去膜→镀锡铅工艺制得。

如图3所示，所述平面薄片式基板1还可以为镂空基板，其仅仅包括形成导电图案的铜箔；所述形成导电图案的铜箔是由铜箔材料经过刻蚀、激光雕刻或冲压加工制得，在其表面印刷阻焊层即可制得LED结合区。

透明薄膜基板的导电图案和镂空基板的形成导电图案的铜箔的形状都采用计算机模拟方法来优化设计，以提高整个LED器件的光学、电学和热学性能。

具体的制得上述双面出光平面薄片式LED封装结构的步骤如下：

（1）选用PET材料制备透明聚酯类薄膜，再在薄膜材料上使用压延的方法覆铜，然后再进行导电图案2的曝光→显影→蚀刻→去膜→镀锡铅步骤，得到预定的导电图案2，该导电图案2上具有LED结合区，即用于连接LED灯珠3的P、N电极的焊盘；

（2）将LED灯珠3通过导热胶或焊锡，固定在LED结合区，即使LED灯珠3的P、N电极通过Au金属化扩展层直接连接到焊盘上，形成LED贴片结构；所述LED灯珠3可以选用红光、绿光或蓝光LED灯珠，如果希望发出白光，可以使用高功率的蓝光LED灯珠进行适配；

（3）将两片荧光薄膜4通过真空冷裱膜塑封技术塑封在LED贴片结构的外侧；与传统工艺相比，硅胶层的厚度选择以封装固定为准则，避免了因混杂荧光粉及涂附厚度不一致制等问题带来的导热能力差的缺陷。

上述步骤采用的是透明薄膜基板，如使用镂空基板，则步骤（1）可以更换为：将铜箔材料进行刻蚀、激光雕刻或冲压加工，制得导电图案2，再在导电图案上印刷阻焊层，形成LED结合区。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种双面出光平面薄片式LED封装结构，其特征在于：该封装结构包括平面薄片式基板（1）、LED灯珠（3）和两片荧光薄膜（4），所述平面薄片式基板（1）上设计有一个以上LED结合区，LED灯珠（3）排布在LED结合区上构成LED贴片结构，两片荧光薄膜（4）塑封在LED贴片结构的外侧。

2.根据权利要求1所述的双面出光薄片式LED封装结构，其特征在于：所述荧光薄膜（4）为混有荧光粉的有机绝缘粘结材料。

3.根据权利要求1所述的双面出光薄片式LED封装结构，其特征在于：所述荧光薄膜（4）通过真空冷裱膜塑封技术或者静电覆合技术塑封在LED贴片结构的外侧。

4.根据权利要求1所述的双面出光薄片式LED封装结构，其特征在于：所述平面薄片式基板（1）为覆有导电图案（2）的透明聚酯类薄膜或聚酰亚胺类薄膜。

5.根据权利要求4所述的双面出光薄片式LED封装结构，其特征在于：所述基板（1）通过干膜→曝光→显影→蚀刻→去膜→镀锡铅工艺制得。

6.根据权利要求1所述的双面出光薄片式LED封装结构，其特征在于：所述平面薄片式基板（1）为形成导电图案（2）的铜箔。

7.根据权利要求6所述的双面出光薄片式LED封装结构，其特征在于：所述形成导电图案（2）的铜箔是由铜箔材料经过刻蚀、激光雕刻或冲压加工制得。

8.根据权利要求6所述的双面出光薄片式LED封装结构，其特征在于：所述LED结合区是通过在形成导电图案（2）的铜箔表面印刷阻焊层制得。

9.根据权利要求1所述的双面出光薄片式LED封装结构，其特征在于：所述LED灯珠（3）通过回流焊、激光焊接、通电加热或点胶的方式固定在LED结合区上。

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