CN103762210A - 无电路基板led阵列光源 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无电路基板LED阵列光源，包括若干个LED芯片或者LED灯珠，其特征在于：还包括一薄片式导电材料，在薄片式导电材料上设置有导电图案，在导电图案上预留有若干结合区，在结合区内设置有用于放置LED芯片或者LED灯珠的连接结构，所述LED芯片或者LED灯珠直接贴装与结合区，并通过导电图案相互连结导通。本发明解决了现有技术中LED光源散热效果不好，容易损坏，使用寿命较短的问题，提供了一种无电路基板LED阵列光源，柔性特点提供了曲面发光光源，令发光光源的散热能力及出光效率和出光模式大幅提高，同时更加适合自动化生产，以提供消费大众使用。

Description

无电路基板LED阵列光源
技术领域
本发明属于LED光源技术领域，特别是涉及一种无电路基板LED阵列光源。
背景技术
 
随着科技的发展，LED灯凭借发光效率高、低电耗、不需高压、安全性高等优点,已被广泛的应用在各种照明领域。LED光源的寿命与节点的工作温度有直接的联系, 目前LED灯在工作过程中只有大约50%的电能转换成光能，其余的电能几乎都转成热能，使LED灯的温度升高，而温度每增加10摄氏度其信赖性就会减少一半。散热是个大问题。如果散热不好会直接导致LED性能和稳定性降低, 同时散热不好会产生严重光衰影响灯的寿命。
例如台湾I229948新型专利案揭露一种覆晶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设置于一起热沉作用的金属本体的凹穴内的。热沉最终与散热片连接，将热通过对流散发到环境空气中去。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比较厚的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热沉上，进而传递到散热器上进行散热的。从LED芯片经过比较厚的基板，导热胶，热沉至散热器，热阻很大，因此散热效果不好。
 
发明内容
为了解决现有技术中LED光源散热效果不好，容易损坏，使用寿命较短的问题，本发明提供了一种无电路基板LED阵列光源，令发光光源的散热能力及出光效率大幅提高，同时更加适合自动化生产，以提供消费大众使用。
为了解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：
一种无电路基板LED阵列光源，包括若干个LED芯片或者LED灯珠，其特征在于：还包括一薄片式导电材料，在薄片式导电材料上设置有导电图案，在导电图案上预留有若干结合区，所述LED芯片或者LED灯珠直接贴装与结合区，并通过导电图案相互连结导通。
前述的一种无电路基板LED阵列光源，其特征在于：所述导电材料采用柔性薄片式导电材料。
前述的一种无电路基板LED阵列光源，其特征在于：在结合区内设置有用于放置LED芯片或者LED灯珠的连接结构。
前述的一种无电路基板LED阵列光源，其特征在于：所述柔性薄片式导电材料厚度0.1毫米-2毫米，抗拉强度5MPa以上。
前述的一种无电路基板LED阵列光源，其特征在于：所述柔性薄片式导电材料采用铜、铝、银、金粉末冶金材料中的一种或几种组合。
前述的一种无电路基板LED阵列光源，其特征在于：所述柔性薄片式导电材料采用铜箔、铝箔、银箔等薄膜材料中的一种。
前述的一种无电路基板LED阵列光源，其特征在于：所述导电线路上与LED连接部位有凹槽结构，便于LED芯片或者LED灯珠的安置和焊接。
前述的一种无电路基板LED阵列光源，其特征在于：所述光源是LED芯片时，薄片式导电材料整版覆盖荧光粉薄膜。
本发明的有益效果是：
1、本发明采用平面薄片式整版结构，提供了LED二维光源。
2、柔性薄膜型导电材质直接供电和提供机械支撑， 去除了基板部件，增加了LED光源的散热及可塑性。
3、导电图案和放置LED芯片或者LED灯珠的连接结构的设计，实现了LED光源的电路导通。操作方便，自动化程度高；另外导电图案的设计可通过计算机模拟实现，优化了器件整体的光学、电学及热学性能。
4、由于多个LED芯片或者LED灯珠直接贴附在导电材料上，导电材料自身为柔性薄片型材质，同时导电图案具有较好的通透性，完全摆脱了先前技术中的厚重铝基板和塑料基板，也无需使用大块的散热器，因此更加有利于将LED芯片或者LED灯珠在工作中产生的热可以高效迅速的传导到该导电材料上进行散热，散热效果好，LED芯片或者LED灯珠不易损坏，使用寿命长。
5导电材料采用柔性薄片型材质，使LED阵列光源在使用中可以任意折叠弯曲，大大地增加了光源设计和使用的实用性。
附图说明
图1是本发明无电路基板LED阵列光源的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
如图1所示，一种无电路基板LED阵列光源，包括若干个LED芯片或者LED灯珠1和一柔性薄片式导电材料2，在柔性薄片式导电材料2上设置有导电图案，在导电图案上预留有若干结合区4，在结合区4内设置有用于放置LED芯片或者LED灯珠的连接结构3，LED芯片或者LED灯珠通过连接结构3直接贴装与结合区4，并通过导电图案相互连结导通。
柔性薄片式导电材料2应具有一定的耐焊接性、轻薄、机械强度等特征。
柔性薄片式导电材料2采用铜、铝、银、金粉末材料等中的一种或几种组合。导电图案的制备可以通过打印、印刷、静电喷涂等方法制备再衬底上，后通过衬底剥离的方法得到具有导电图案的柔性薄片式导电材料2。后在导电材料的表面印刷阻焊层形成尺寸精确的LED芯片或者LED灯珠结合区4。
柔性薄片式导电材料2采用铜箔、铝箔、银箔等薄膜材料中的一种。导电图案的制备可以通过激光雕刻、刻蚀、冲压等技术直接形成具有导电图案的柔性薄片式导电材料2，后在导电材料的表面印刷阻焊层形成尺寸精确的LED芯片或者LED灯珠结合区4。
LED芯片或者LED灯珠1可通过钎焊、贴片、激光、等离子体焊接等方式固定在的结合区4上，导电图案的设计可采用计算机模拟的方法来优化器件整体的光学、电学及热学性能。
本发明直接使用压延方法在衬底上覆铜，然后再进行图案化干膜、曝光、显影、蚀刻、去膜、镀锡铅步骤，以得到具有预定电路图案的导电材料2。该导电图案中包括用于连接该LED元件的正负极的焊盘(pad)。然后将衬底剥离，只保留带有导电图案的铜箔。
该LED芯片或者LED灯珠1可通过连接结构3直接贴装与结合区4。
本发明无电路基板LED阵列光源具有以下特点：
1、平面式整版封装半导体。其优点在于有利于快速、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；
2、采用具有导电图案的铜箔，银箔，金箔等作为导电电路材料， 直接与LED连接，去除了铝基板或者绝缘基板，增加了LED光源的散热、出光效率及可塑性；
4、直接形成导电图案，省去了单颗产品需要单独布线的问题；
5、与传统的LED封装类型相比，此平面薄膜型整版封装LED产品更易于散热，同时柔性衬底的选用，增加了LED光源应用的广泛性。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种无电路基板LED阵列光源，包括若干个LED芯片或者LED灯珠，其特征在于：还包括一薄片式导电材料，在薄片式导电材料上设置有导电图案，在导电图案上预留有若干结合区，所述LED芯片或者LED灯珠直接贴装与结合区，并通过导电图案相互连结导通。
2.根据权利要求2所述的一种无电路基板LED阵列光源，其特征在于：所述导电材料采用柔性薄片式导电材料。
3.根据权利要求2所述的一种无电路基板LED阵列光源，其特征在于：在结合区内设置有用于放置LED芯片或者LED灯珠的连接结构。
4.根据权利要求3所述的一种无电路基板LED阵列光源，其特征在于：所述柔性薄片式导电材料厚度0.1毫米-2毫米，抗拉强度5MPa以上。
5.根据权利要求4所述的一种无电路基板LED阵列光源，其特征在于：所述柔性薄片式导电材料采用铜、铝、银、金粉末冶金材料中的一种或几种组合。
6.根据权利要求4所述的一种无电路基板LED阵列光源，其特征在于：所述柔性薄片式导电材料采用铜箔、铝箔、银箔等薄膜材料中的一种。
7.根据权利要求5或6所述的一种无电路基板LED阵列光源，其特征在于：所述导电线路上与LED连接部位有凹槽结构，便于LED芯片或者LED灯珠的安置和焊接。
8.根据权利要求7所述的一种无电路基板LED阵列光源，其特征在于：所述光源是LED芯片时，薄片式导电材料整版覆盖荧光粉薄膜。
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