CN104576876A - 一体型圆锥cob封装led光源及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一体型圆锥COB封装LED光源，包括封装基板、LED光源，封装胶和胶圈，所述封装基板为一体成型的圆锥形，所述LED光源呈阵列状排列在所述封装基板上，所述封装胶呈网状覆盖在所述LED光源上，所述胶圈设置在所述封装胶的上端和下端。本发明所提供的一体型圆锥COB封装LED光源及其制备方法，通过将封装基板设计成一体成型的圆锥形，发光面设置在圆锥侧面，为斜向发光，因此在侧面的发光面形成为一个完整的弧面，可以实现侧面全向大角度出光；并且，由于位于封装基板上的各个LED光源之间采用印刷在封装基板上的金线连接，并通过封装胶封装固定，加工简单，耗材少，可靠性高。

Description

一体型圆锥COB封装LED光源及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种一体型圆锥COB封装LED光源及其制备方法。

背景技术

目前，LED光源逐渐向COB封装形式发展，这种COB封装方式可以降低成本，提高可靠性。现有技术中，所有COB封装都使用平面型封装，如果要实现侧面全向出光，就必须使用多块平面型封装拼接的方案来实现。但是，多块拼接方案不仅成本高，可靠性以及出光效果也很差。

因此，有必要设计一种新型的COB封装方案对LED光源进行封装，以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

为克服现有技术存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能实现侧面全向出光的COB封装LED光源。

与此相应，本发明另一个要解决的技术问题是提供一种能实现侧面全向出光的COB封装LED光源的制备方法。

以克服现有技术中COB封装光源制造工艺繁琐、耗材较多，成本高，可靠性以及出光效果差的缺陷。

就COB封装LED光源而言，本发明提供一种一体型圆锥COB封装LED光源，包括封装基板、LED光源，用于封装LED光源的封装胶和用于防止封装胶泄露的胶圈，所述封装基板为一体成型的圆锥形侧面，所述LED光源呈阵列状排列在所述封装基板上，所述封装胶呈网状覆盖在所述LED光源上，所述胶圈设置在所述封装胶的上端和下端。

进一步地，所述封装基板的厚度为0.5-1.0mm，最大圆锥端面的直径大于50mm，最小圆锥端面的直径不小于3mm。

进一步地，所述封装基板的弯折角度为90-175度。

进一步地，所述LED光源排列的距离为0.5-1.0mm。

进一步地，所述封装基板为铝基板。

就制备一体型圆锥COB封装LED光源的方法而言，本发明为解决上述技术问题的制作方法包括如下步骤：

步骤S101，在封装基板（1）上印刷电路布线，即印刷电子连线。

步骤S102，将封装基板（1）折弯成圆锥形，拼接缝隙时使用快干胶水填补，以避免封装时漏胶，并在封装基板（1）内侧的拼接位置使用点焊焊接固定，以保证整体的结构强度。

步骤S103，在封装基板（1）上放置LED光源的位置处涂上胶水，以用来固定LED光源（2）。

步骤S104，在封装基板（1）上的涂胶处固定LED光源（2）。

步骤S105，在LED光源（2）形成的发光面（5）的上下端涂上胶圈（4）。

步骤S106，在各个LED光源（2）之间布上金属导线，以实现LED光源（2）之间的电气连接。

步骤S107，在LED光源（2）形成的发光面（5）上涂覆封装胶（3）。

进一步地，所述步骤S103中的涂胶和步骤S104中的固定LED是在一个内部有中空结构的专用夹具（7）上进行，专用夹具（7）在其径向和轴向同时运动，可以在圆锥形封装基板（1）上打上胶水；其中，专用夹具（7）径向的转动速度控制在10转/分以内，以避免胶水或者LED光源（2）被甩出。

进一步地，所述的步骤S105中的涂胶圈是通过所述的专用夹具（7）在其径向转动形成胶圈（4）；其中，该专用夹具（7）一直在转动，直到胶圈（4）形状基本固定，不会变形。

进一步地，所述的步骤S107中的涂覆封装胶完成后，使用热风对整个光源进行加热，以加快固化的速度；其中，专用夹具（7）径向的转速大于60转/分，以保证胶水厚度的均匀一致。

与现有技术相比，本发明所提供的一体型圆锥COB封装LED光源及其制备方法，通过将封装基板设计成一体成型的圆锥形，发光面设置在圆锥侧面，为斜向发光，因此在侧面的发光面形成为一个完整的弧面，可以实现侧面全向大角度出光；并且，由于位于封装基板上的各个LED光源之间采用印刷在封装基板上的金线连接，并通过封装胶封装固定，加工简单，耗材少，可靠性高。

附图说明

图1a是现有技术中圆柱形COB封装LED光源的结构示意图。

图1b是现有技术中圆锥形COB封装LED光源的结构示意图。

图2a是本发明的一体型圆锥COB封装LED光源的主视图。

图2b是本发明的一体型圆锥COB封装LED光源的发光面的结构示意图。

图2c是本发明的一体型圆锥COB封装LED光源的俯视图。

图3和图4显示了本发明的一体型圆锥COB封装LED光源制备方法中部分步骤的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

图1a是现有技术中圆柱形COB封装LED光源的结构示意图，图1b是现有技术中圆锥形COB封装LED光源的结构示意图。

如图1a和1b所示，现有技术的COB封装LED光源采用平面型COB封装光源拼接而成，其侧向发光面通常由4个到6个平面拼接而成，每个平面上设置有多颗大功率的LED光源，各个LED光源之间采用可视的线缆连接，但是安装麻烦，并且容易损坏。

另外，现有技术中的COB封装由于使用平面型封装，无论哪种外形的COB封装LED光源，如果要实现侧面全向出光，就需要使用多块平面型COB封装拼接来实现。通常情况下，需要在侧面的发光面上拼接多边形的拉伸型材或者是压铸型材，再通过在其平整面上安装COB封装光源或者单颗焊接的光源，从而形成多块平面型COB封装的拼接。

如上所述，现有技术的COB封装LED光源由于采用多块平面拼接而成，制造工艺繁琐、耗材较多，成本高。另外，由于采用拼接方式实现，各个LED光源之间必须要有连接线实现电连接，导致组装耗时长、成本高，连接线容易损坏，导致可靠性，出光效果差。

图2a是本发明的一体型圆锥COB封装LED光源的主视图，图2b是本发明的一体型圆锥COB封装LED光源的发光面的结构示意图，图2c是本发明的一体型圆锥COB封装LED光源的俯视图。

如图2a、图2b、图2c所示，本发明优选的一体型圆锥COB封装LED光源包括：封装基板1，LED光源2，封装胶3和胶圈4。

封装基板1是一体成型的圆锥形侧面，其上面印刷有电路布线，即印刷电子连线。

多个LED光源2成阵列状排列在封装基板1的侧面上，在封装基板1的圆锥形侧面上形成为整体连续的弧形发光面5。

封装胶3覆盖在多个LED光源2上，用于封装该多个LED光源2，如图所示，封装胶3对应于多个LED光源2的位置也形成为整体连续的弧形表面。

胶圈4设置在封装胶3的上端和下端，用于限定封装胶3的区域，避免封装胶3泄露。

在本发明的优选实施例中，所述封装基板1的最大圆锥端面的直径A优选的大于50mm，封装基板1的最小圆锥端面的直径优选的不小于3mm，封装基板1的厚度C优选的设置在0.5～1.0mm之间。由于封装基板1在折弯之前就印刷电路布线，采用上述尺寸的封装基板1，可以确保在其折弯过程中电路布线不产生撕裂和剥离。进一步，封装基板1的弯折角度B设置在90～175度之间，优选为110～120度，角度越大越容易实现发光斜面的整体封装。

在本发明的优选实施例中，LED光源2排列的间距优选的在0.5～1mm之间，但本发明不限于此，根据LED光源2的功率大小可以灵活确定。通常，对于功率较大的LED光源2，排列间距相应增大；对于功率较小的LED光源2，排列间距相应减小，即排列更加紧密。另外，多个LED光源2之间通过印刷在封装基板1上的电路布线实现电气连接，例如金线。

本发明中使用的封装基板1可以是各种适合成型为LED封装的材料，例如铝基板。

如上所述，本发明的一体型圆锥COB封装LED光源中，由于各个LED光源之间采用印刷在封装基板上电路布线连接，并通过封装胶封装固定，加工简单，耗材少，可靠性高，并且容易的实现了侧面全向大角度出光，从而完全避免了现有技术的上述问题。

下面介绍本发明的一体型圆锥COB封装LED光源的制备方法，包括如下步骤：

步骤S101，在封装基板上印刷电路布线，即印刷电子连线。

步骤S102，将封装基板折弯成圆锥形，拼接好后备用。

在折弯成圆锥状时，拼接缝隙使用快干胶水填补，封装时防止漏胶。优选的，为了保证整体的结构强度，可以在基板内侧的拼接位置使用点焊焊接固定。

步骤S103，在封装基板上点胶，即在封装基板上设置LED光源的位置涂上胶水，以固定LED光源。

步骤S104，在封装基板上固晶，即在封装基板上的点胶处固定LED光源。

步骤S105，在LED光源形成的发光面的上、下端涂上胶圈。

步骤S106，在LED光源之间打金线，即在各个LED光源之间布上金属导线以实现电气连接。

步骤S107，在LED光源形成的发光面上涂覆封装胶。

上述步骤中的点胶、固晶和涂抹胶圈步骤，需要用到一个专用夹具。

图3显示了本发明的COB封装LED光源制备方法示意图。

如图3所示，专用夹具7是一个回转体，内部有中空结构，通过向内抽气实现负压，将贴合在上面的锥形封装基板1牢牢吸附。

在点胶、固晶的步骤中，专用夹具7同时在其径向做平移运动和在其轴向做旋转运动（图中箭头方向），可以在圆锥形封装基板1上打上胶水，使用同样的方法将LED光源放置在点胶处固定。在此过程中，专用夹具7径向的转动速度控制在10转/分以内，可以避免胶水或LED光源被甩出。

在涂抹胶圈的步骤中，出胶嘴6靠近封装基板1时，挤出的胶可以粘附在封装基板1上，同时通过专用夹具7在其径向的转动即可形成一个胶圈。为了防止胶圈在固化前变形，专用夹具7需要一直转动，直到胶圈形状基本固定。

在打金线的步骤中，使用打线劈刀8，首先通过专用夹具7的绕其轴向旋转运动，实现在轴向方向打线，将轴向上的一组LED光源之间打上金线；然后，通过步进电机控制专用夹具7在其径向的微量一定，将打线位置跳转到另一组LED光源，继续在轴线方向上打线。

图4显示了本发明的COB封装LED光源制备方法另一示意图。

在涂覆封装胶的步骤中，如图4所示，从出胶嘴6挤胶时，专用夹具7保持在其径向和轴向（图中箭头方向）同时运动。由于胶水量大，固化时间长，因此在出胶后不断的用热风对整个光源进行加热，以加快固化的速度，热风是从图4中所示的出风口9流出。本步骤中，专用夹具7的转速优选的大于60转/分，以保证胶水厚度的均匀一致。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (9)

1.一种一体型圆锥COB封装LED光源，其特征在于，包括： 

封装基板（1），所述封装基板（1）为一体成型的圆锥形； 

LED光源（2），所述LED光源（2）呈阵列状排列在所述封装基板（1）上； 

用于封装LED光源（2）的封装胶（3），所述封装胶（3）呈网状覆盖在所述LED光源（2）上； 

用于避免封装胶（3）泄露的胶圈（4），所述胶圈(4)设置在所述封装胶(3)的上端和下端。 

2.根据权利要求1所述的一体型圆锥COB封装LED光源，其特征在于，所述封装基板（1）的厚度为0.5-1.0mm，最大圆锥端面的直径大于50mm，最小圆锥端面的直径不小于3mm。 

3.根据权利要求2所述的一体型圆锥COB封装LED光源，其特征在于，所述封装基板（1）的弯折角度为90-175度。 

4.根据权利要求1至3中任一项所述的一体型圆锥COB封装LED光源，其特征在于，所述LED光源（2）排列的距离为0.5-1.0mm。 

5.根据权利要求1至3中任一项所述的一体型圆锥COB封装LED光源，其特征在于，所述封装基板（1）为铝基板。 

6.一种用于实现权利要求1中所述的一体型圆锥COB封装LED光源的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： 

步骤S101，在封装基板（1）上印刷电路布线，即印刷电子连线。 

步骤S102，将封装基板（1）折弯成圆锥形，拼接缝隙时使用快干胶水填补，以避免封装时漏胶，并在封装基板（1）内侧的拼接位置使用点焊焊接固定，以保证整体的结构强度。 

步骤S103，在封装基板（1）上放置LED光源的位置处涂上胶水，以用来固定LED光源（2）。 

步骤S104，在封装基板（1）上的涂胶处固定LED光源（2）。 

步骤S105，在LED光源（2）形成的发光面（5）的上下端涂上胶圈（4）。 

步骤S106，在各个LED光源（2）之间布上金属导线，以实现LED光源（2）之间的电气连接。 

步骤S107，在LED光源（2）形成的发光面（5）上涂覆封装胶（3）。 

7.根据权利要求6所述的一体型圆锥COB封装LED光源的制备方法，其特征在于，所述步骤S103中的涂胶和步骤S104中的固定LED是在一个内部有中 空结构的专用夹具（7）上进行，专用夹具（7）在其径向和轴向同时运动，可以在圆锥形封装基板（1）上打上胶水；其中，专用夹具（7）径向的转动速度控制在10转/分以内，以避免胶水或者LED光源（2）被甩出。 

8.根据权利要求7所述的一体型圆锥COB封装LED光源的制备方法，其特征在于，所述的步骤S105中的涂胶圈是通过所述的专用夹具（7）在其径向转动形成胶圈（4）；其中，该专用夹具（7）一直在转动，直到胶圈（4）形状基本固定，不会变形。 

9.根据权利要求6至8中任一项所述的一体型圆锥COB封装LED光源的制备方法，其特征在于，所述的步骤S107中的涂覆封装胶完成后，使用热风对整个光源进行加热，以加快固化的速度；其中，专用夹具（7）径向的转速大于60转/分，以保证胶水厚度的均匀一致。