CN105465645A - 一种用于射灯的可变色cob led及其生产方法 - Google Patents

一种用于射灯的可变色cob led及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于射灯的可变色COB？LED，在COB基板上设有A线路、B线路以及C线路，A线路、B线路以及C线路并联，且A线路和C线路分布于B线路两侧，A线路、B线路以及C线路上分别设有若干晶片，且B线路上涂覆有第一荧光胶，A线路和C线路上涂覆有第二荧光胶，第一荧光胶与第二荧光胶不同。用于射灯的可变色COB？LED的生产方法，包括固晶焊线段、封胶段、烘烤、加电阻、分光包装。本发明实现色温变化范围3000K～5000K，生产过程简单，整体稳定性能好，衰减小，有利于量化生产。

Description

一种用于射灯的可变色COB LED及其生产方法
【技术领域】
本发明涉及COBLED封装技术领域，具体的说，是涉及一种用于射灯的可变色COBLED及其生产方法。
【背景技术】
在现有技术中，COBLED白光封装技术只能发一种色温段的白光，如果需变色，有两种方法可以产生变色。
一种是通过RGB三基色来进行变化，通过对R，G，B，三路分别加上电源进行调节不同电流，产品的色温能显示不同范围的变化。色座标范围在RGB三个点形成的三角形面积里面，色座标对色温范围内均可以调节。
此种RGB的方式需要三个电源进行调节且需增加一个IC来控制三个电源的电流；由于是单色光的混光组合，白光颜色不够饱和，不适用于照明应用；其色温稳定性不易控制，且对电源要求较高，可量产操作性差，且白光颜色不饱满，不易推广。
另一种是通过加红光的方式来调节，加一串红光晶片，通过调节电流来调节整灯LED的色温。
此种方式需要增加一个电源来单独调节红光，需增加一个IC来控制两个电源(蓝光和红光)的电流。红光的衰减偏大，红光的功率低，功率上和整个光源不好匹配，会导致整灯的稳定性差，寿命不长。红光晶片的方式的VF不一致以及红光晶片的功率差异使此种方式变得难以量产，不易分光测试。对电源要求较高，且红光晶片与蓝光晶片的VF及稳定性的差异，会导致整灯的稳定性不好。
【发明内容】
为了克服现有的技术的不足，本发明提供一种用于射灯的可变色COBLED及其生产方法。
本发明技术方案如下所述：
一种用于射灯的可变色COBLED，包括设有正电极和负电极的COB基板，其特征在于，在所述COB基板上设有A线路、B线路以及C线路，所述A线路、所述B线路以及所述C线路并联，且所述A线路和所述C线路分布于所述B线路两侧，所述A线路、所述B线路以及所述C线路上分别设有若干晶片，且所述B线路上的所述晶片的总的电压小于所述A线路和所述C线路上的所述晶片的总的电压，所述B线路上还设有用于分压的分压电阻，
所述B线路上涂覆有第一荧光胶，所述A线路和所述C线路上涂覆有第二荧光胶，所述第一荧光胶与所述第二荧光胶不同。
进一步的，所述B线路上的所述晶片的总的电压比所述A线路和所述C线路上的所述晶片的总的电压小6V。
进一步的，所述晶片包括第一晶片和第二晶片。
进一步的，所述A线路和所述C线路上分别设有四片串联的所述第一晶片，所述B线路上设有相串联的三片所述第一晶片和一片所述第二晶片。
进一步的，所述第一晶片和所述第二晶片均为蓝光晶片。
更进一步的，所述第一晶片为9V蓝光晶片，所述第二晶片为3V蓝光晶片。
更进一步的，所述第一晶片和所述第二晶片的外围设有一圈围坝。
更进一步的，所述围坝的直径为11mm。
进一步的，所述分压电阻包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻和所述第二电阻并联后串联在所述B线路上。
进一步的，所述第一荧光胶为高粘度单组份荧光胶，所述第二荧光胶为双组分低折射率荧光胶。
更进一步的，所述第一荧光胶的粘度为45Pa.s，所述第二荧光胶的粘度为3000mPa.s。
一种生产用于射灯的可变色COBLED的方法，其特征在于，包括以下步骤，
(1)固晶焊线段
预留第二晶片的固定位置，分别固定A线路、B线路以及C线路上的第一晶片和第二晶片，然后在各个晶片之间焊接连接线；
(2)封胶段
①将COB基板上的外围线路进行围坝，围坝的直径为11mm，
②调配第一荧光胶，将第一荧光胶点胶在B线路的第一晶片和第二晶片上，
③将第一荧光胶在100度的烤箱中烘烤，
④调配第二荧光胶，将第二荧光胶点胶在A线路和C线路的第一晶片上；
(3)烘烤
在100度的烤箱中烘烤1小时，然后在150度的烤箱中烘烤2小时；
(4)加电阻
烘烤完成后，在B线路上手动贴第一电阻和第二电阻，过回流焊焊接；
(5)分光包装。
进一步的，在步骤(2)中，所述第一荧光胶为粘度为45pa.s单组份荧光胶，其调节色温为1600K～1800K，所述第一荧光胶中荧光粉的比例为531∶655∶胶水＝0.58∶0.148∶1.4。
进一步的，在步骤(2)中，所述第二荧光胶为粘度为3000mpa.s双组份荧光胶，其调节色温为3200～3500K，所述第二荧光胶中荧光粉的比例为531∶630∶胶水＝0.24∶0.032∶1.6。
进一步的，在步骤(1)中，固定所述晶片的顺序为：先固定A线路、B线路以及C线路上的第一晶片，再固定B线路上的第二晶片。
进一步的，在步骤(2)中，所述第一荧光胶在100度的烤箱中烘烤时间为10min。
进一步的，在步骤(4)中，贴装所述第一电阻和所述第二电阻前，将所述B线路上的电阻焊盘进行沉金处理，并点高温锡膏。
根据上述方案的本发明，其有益效果在于，本发明采用三并线路的方式，先亮中间，再亮两边，这种色温变化方式，可实现不同功率，不同串并，不同色温的变化；整体白光颜色饱和，稳定性能好，衰减小，其结构牢固，寿命长，对电源的要求小。
本发明实现色温变化范围3000K～5000K，生产过程简单，易于调节和分光测试，有利于量化生产。
【附图说明】
图1为现有技术中RGB三基色的线路原理图；
图2为现有技术中两路红光的线路原理图；
图3为本发明COB基板的结构示意图；
图4为本发明线路原理图；
图5为本发明晶片的分布结构示意图；
图6为本发明荧光胶分布结构示意图。
在图中，1、COB基板；2、正电极；3、负电极；4、围坝；5、第一晶片；6、第二晶片；7、第一电阻；8、第二电阻；9、第一荧光胶；10、第二荧光胶。
【具体实施方式】
下面结合附图以及实施方式对本发明进行进一步的描述：
如图1所示，现有技术中的COBLED白光封装技术如果需变色，可采用两种方法：
一种是通过RGB三基色来进行变化，如图1所示，此种RGB的方式色温稳定性很难控制，且对电源要求较高。另一种是通过加红光的方式来调节，如图2所示，此种方式对电源要求较高，且红光晶片与蓝光晶片的VF及稳定性的差异，会导致整灯的稳定性不好。
如图3-6所示，本发明提供一种用于射灯的可变色COBLED，包括设有正电极2和负电极3的COB基板1，在COB基板1上设有A线路、B线路以及C线路，A线路、B线路以及C线路并联，且A线路和C线路分布于B线路两侧，A线路、B线路以及C线路上分别设有若干晶片，且B线路上的晶片的总的电压小于A线路和C线路上的晶片的总的电压，B线路上还设有用于分压的分压电阻。优选的，B线路上的晶片的总的电压比A线路和C线路上的晶片的总的电压小6V。
具体的，在本实施例中，分压电阻包括第一电阻7和第二电阻8，第一电阻7和第二电阻8并联后串联在B线路上。采用并联式的电路是考虑使用电阻时承受的额定功率，仅仅用一个电阻，其电阻功率不够，而是用两个并联的电阻保证了光源的信赖性。
A线路和C线路上分别设有四片串联的第一晶片5，B线路上设有相串联的三片第一晶片5和一片第二晶片6，且第一晶片5为9V晶片，第二晶片6为3V晶片。其中，第一晶片5和第二晶片6均为蓝光晶片。
第一晶片5和第二晶片6的外围设有一圈围坝4，优选的，围坝4的直径为11mm。
B线路上涂覆有第一荧光胶9，A线路和C线路上涂覆有第二荧光胶10，第一荧光胶9与第二荧光胶10不同，第一荧光胶9为高粘度单组份荧光胶，所述第二荧光胶10为双组分低折射率荧光胶。
具体的，第一荧光胶9的荧光粉配比调节色温为1600K～1800K，RA＞90，胶水为粘度45pa.s的胶水，胶水为单组分硅胶；荧光粉比例：531∶655∶胶水＝0.58∶0.148∶1.4；第二荧光胶10胶水为低折射率胶水，折射率为1.4，粘度为3000mpa.s，胶水为双组分A/B胶，荧光粉配比调节色温为3200～3500K，RA＞90，荧光粉配比：531∶630∶胶水A/B＝0.24∶0.032∶0.8∶0.8。第一荧光胶9粘度很高，是单组分硅胶，流动性差，固化时间快，便于第二荧光胶10点胶；第二荧光胶10为A，B双组分胶，为普通低折射率胶水，容易用来荧光粉试配调节色温。
在上述荧光粉配比中，各个数值泛指荧光粉的峰值波长，通常可以代表一类荧光粉，在选定荧光粉的过程中，通常是通过选择荧光粉的峰值波长来进行选定，其单位是nm。例如，在本实施例中，531，则代表峰值波长为531nm的绿粉，630则代表峰值波长为630nm峰值波长的红粉。
本发明的生产过程为：固晶(分两次完成，先固9V晶片，再固3V晶片)→焊线→点胶(先点中间晶片，点低色温，再点两边晶片，点高色温)→测试→烘烤→加电阻→分光→包装出货。
具体制作流程详细说明如下：
1、固晶焊线段
预留第二晶片6的固定位置，先固定A线路、B线路以及C线路上的第一晶片5，再固定B线路上的第二晶片6，然后在各个晶片之间焊接连接线。
2、封胶段
先围坝，将外围线路围坝，围坝直径11mm。
先点中间晶片的第一荧光胶9，荧光粉配比调节色温为1600K-1800K，RA＞90，胶水为粘度45pa.s的胶水，胶水为单组分硅胶，荧光粉比例：531∶655∶胶水＝0.58∶0.148∶1.4。
100度烤箱烘烤10min，再点两边晶片的第二荧光胶10，胶水为低折射率胶水，折射率为1.4，粘度为3000mpa.s，胶水为双组分A/B胶，荧光粉配比调节色温为3200-3500K，RA＞90，荧光粉配比：531∶630∶胶水A/B＝0.24∶0.032∶0.8∶0.8。
3、点粉完成后烘烤
在100度的烤箱中烘烤1小时，然后在150度的烤箱中烘烤2小时。
4、加电阻
第一电阻7和第二电阻8为型号1206的200欧姆，烘烤完成后，在电阻焊盘(沉金)，点高温锡膏，手动贴电阻，过回流焊焊接完成。
5、分光包装出货。
在本实施例中，COB分A、B、C三并线路，A和C线路均为4片9V高压晶片串联，额定电压总和为36V，B线路采用3片9V高压蓝光晶片加1片3V蓝光晶片，B线路中间晶片额定电压总和比A和C线路晶片额定电压总和低6V。B线路LED晶片额定电压总和为32V，通过加一并电阻(R1和R2)分流，型号分别为1206贴片电阻200欧姆，电阻主要作用是分压。
R1和R2电阻的计算方法如下：
R1＝R2
额定电流I＝额定功率P/额定电压(A和C)VF；
I(总)＝I(A)+I(B)+I(C)；
I(A)＝I(B)＝I(C)；
(R1+R2/2)*I(B)＝VF(总)-32(B线路晶片电压总和)＝36-32＝4；
通过设定额定电流I(总)，可求出，I(B)，以此求出R1和R2，的阻值。
本实施例中的COBLED为额定功率4W，所以，总电流＝4/36≈110mA。
I(B)≈34mA(R1+R2)/2＝4/0.034≈110V，为了便于选电阻，所以选择100欧姆。即R1，R2选定为200欧姆，电流的上升，COBLED灯珠先亮B线路LED，再亮A和C线路LED。
通过B并的电阻分压，随着电流上升先亮中间一路，再亮两边电路。在中间一串晶片点低色温，两边两串晶片点高色温胶水，在点亮时，就能实现从低色温到高色温之间的变化。
以此来实现在电流上升过程中，逐渐变色的效果。测试数据如表一。
表一：
从以上数据可看出，通过电流的不断增大，此COB的色温发生了变化，变色范围为1700K-3300K，而这个色温变化范围可以通过封装荧光粉的配比来进行调节。例如：实现色温变化范围3000K-5000K，只需点不同荧光粉配比就可以实现。
这种三并线路的方式，先亮中间，再亮两边，这种色温变化方式，可实现不同功率，不同串并，不同色温的变化。方法灵活，生产相对简单，易量产。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
上面结合附图对本发明专利进行了示例性的描述，显然本发明专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明专利的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于射灯的可变色COBLED，包括设有正电极和负电极的COB基板，其特征在于，在所述COB基板上设有A线路、B线路以及C线路，所述A线路、所述B线路以及所述C线路并联，且所述A线路和所述C线路分布于所述B线路两侧，所述A线路、所述B线路以及所述C线路上分别设有若干晶片，且所述B线路上的所述晶片的总的电压小于所述A线路和所述C线路上的所述晶片的总的电压，所述B线路上还设有用于分压的分压电阻，
所述B线路上涂覆有第一荧光胶，所述A线路和所述C线路上涂覆有第二荧光胶，所述第一荧光胶与所述第二荧光胶不同。
2.根据权利要求1所述的用于射灯的可变色COBLED，其特征在于，所述晶片包括第一晶片和第二晶片。
3.根据权利要求2所述的用于射灯的可变色COBLED，其特征在于，所述第一晶片和所述第二晶片的外围设有一圈围坝。
4.根据权利要求3所述的用于射灯的可变色COBLED，其特征在于，所述围坝的直径为11mm。
5.根据权利要求1所述的用于射灯的可变色COBLED，其特征在于，所述分压电阻包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻和所述第二电阻并联后串联在所述B线路上。
6.根据权利要求1所述的用于射灯的可变色COBLED，其特征在于，所述第一荧光胶为高粘度单组份荧光胶，所述第二荧光胶为双组分低折射率荧光胶。
7.根据权利要求6所述的用于射灯的可变色COBLED，其特征在于，所述第一荧光胶的粘度为45Pa.s，所述第二荧光胶的粘度为3000mPa.s。
8.一种如权利要求书1-7任意一项所述的用于射灯的可变色COBLED的生产方法，其特征在于，包括以下步骤，
(1)固晶焊线段
预留第二晶片的固定位置，分别固定A线路、B线路以及C线路上的第一晶片和第二晶片，然后在各个晶片之间焊接连接线；
(2)封胶段
①将COB基板上的外围线路进行围坝，围坝的直径为11mm，
②调配第一荧光胶，将第一荧光胶点胶在B线路的第一晶片和第二晶片上，
③将第一荧光胶在100度的烤箱中烘烤，
④调配第二荧光胶，将第二荧光胶点胶在A线路和C线路的第一晶片上；
(3)烘烤
在100度的烤箱中烘烤1小时，然后在150度的烤箱中烘烤2小时；
(4)加电阻
烘烤完成后，在B线路上手动贴第一电阻和第二电阻，过回流焊焊接；
(5)分光包装。
9.根据权利要求8所述的用于射灯的可变色COBLED的生产方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述第一荧光胶为粘度为45pa.s单组份荧光胶，其调节色温为1600K～1800K，所述第一荧光胶中荧光粉的比例为531∶655∶胶水＝0.58∶0.148∶1.4。
10.根据权利要求8所述的用于射灯的可变色COBLED的生产方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述第二荧光胶为粘度为3000mpa.s双组份荧光胶，其调节色温为3200～3500K，所述第二荧光胶中荧光粉的比例为531∶630∶胶水＝0.24∶0.032∶1.6。
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