CN106523933A - 一种异构型led发光源组件及其制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种异构型LED发光源组件，包括第一基板、第二基板、金属导通体，所述的金属导通体固定在第一基板上，所述的所述的第一基板上固定有LED发光芯片，所述的LED发光芯片通过导线连接，所述的第二基板与第一基板贴合固定成一体。本发明还公开了上述组件的制备工艺。本发明的LED发光源组件结构简单，在于现有的LED发光源同样能耗的情况下其亮度能达到现有LED发光源的两倍，大大地提高了能源的利用率，具有较好的市场前景。本发明的LED发光源组件制备工艺采用了模压灌注，有效地控制产品成型效率，提高产品质量、简化工艺步骤，且灵活性很高，有很强的适应性。
Description
技术领域
本发明涉及一种LED发光源组件，特别设计一种能够全周发光的异构型LED发光源组件及其制造工艺。
背景技术
一般来说LED发光芯片与基板的材质是不一样的，而LED发白光的原理是：LED芯片发的是蓝光，基板上有黄色的荧光粉，通过蓝光激发荧光粉就能发出白光，当然，可通过调整基板中荧光粉比例和基板厚度来调整色温或者光的颜色。当然基板中也可以不要荧光粉。
目前LED发光源如要达到轻薄短小的目标，都是使用贴片组件进行组装及设计已达到产品的目标，因贴片为单面发光，所以需要达到全周光的设计相对困难，且因发光亮度有限，也需要多颗组装后才能达到亮度的需求.因此开发异构型LED发光源组件达到全周光的效果用于各种照明领域着实为非常重要的课题。
另外，目前还没有专门针对达到全周光的异构型LED发光源组件的制备工艺，发明人认为，提供出相关全周光的异构型LED发光源组件能够及大地推动本技术领域的发展。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供全周光的异构型LED发光源组件，该组件能够实现全周发光的效果。
本发明还提供了上述发光源组件的制造工艺。
为实现上述目的，本发明提供了一种异构型LED发光源组件，包括第一基板、第二基板、金属导通体，所述的金属导通体固定在第一基板上，所述的所述的第一基板上固定有LED发光芯片，所述的LED发光芯片通过导线连接，所述的第二基板与第一基板贴合固定成一体。
进一步地，所述的金属导通体通过浇注、压合、模压灌注其中的一种方式固定在第一基板上。
进一步地，所述的第一基板、第二基板采用透光材料制成。
进一步地，第一基板、第二基板为环氧树脂与荧光粉混合后固化而成。
进一步地，所述的金属导通体采用铜镀银或者铁镀银制作。
进一步地，所述的第一基板设置在第二基板内。
进一步地，所述的金属导通体包括外接段、内嵌段以及连接外接段和内嵌段的连接段，所述的内嵌段和连接段固定在第一基板内。
进一步地，所述的第二基板上设有辅助贴合部分。
进一步地，所述的辅助贴合部分至少与第一基板一侧面贴合。
制备上述异构型LED发光源组件的工艺，包括如下步骤：
S1、配胶，将环氧树脂、固化剂取任一比例均匀混合后配置成用于制作基板的胶体；
S2、固定金属导通体，取金属导通体放置入第一模具的第一腔体中，以S1中制备的胶体注入腔体中,采用模压灌注的方式做出第一基板，其中模压灌注的温度为100～160度,时间3～15分钟；
S3、固晶打线；将LED发光芯片固定在第一基板上，然后通过打线工艺将固定在第一基板上的LED发光芯片串联起来；
S4、贴合，将S3中经过固晶打线后的第一基板放置在第二模具的第二腔体中；最后将S1中配置的胶体注入第二腔体中，再次进行模压灌注，使第一基板与第二基板贴合成一个整体，其中模压的温度为100～160度,时间3～15分钟。
进一步地，还包括如下步骤：
S5、裁切，依照成品样式,针对支架以及材料做裁切,完成终端成品。
进一步地，S1中所采用的环氧树脂可以是双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛型环氧树脂、四溴双酚环氧树脂、以及橡胶改质环氧树脂、脂环族环氧树脂、脂肪族环氧树脂或其共混和物中的一种及其任意组合。
进一步地，S1中采用的固化剂可以是酸酐固化剂，所述的酸酐固化剂为甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐或其共混和物。
进一步地，S1中采用的荧光粉可以是YAG荧光粉、TAG荧光粉、铝酸盐(Aluminate)硅酸盐(Silicate)、氮化物(Nitride)以及氮氧化物(Oxynitride)、氮氧化物(Oxy-nitride)荧光材料中的一种及其任意组合。
进一步地，S1中可添加光扩散剂。
进一步地，所述的光扩散剂为纳米硫酸钡，碳酸钙，二氧化硅、压克力型光扩散剂，苯乙烯型，丙烯酸树脂型光扩散剂其中的一种或其任意组合。
进一步地，S3中打线所用的材料可以是金线,铝线,合金线其中的一种及其任意组合。
进一步地，S3中的固晶打线还可以采用倒装的方式，即现在第一基板上用导体印刷出与打线工艺所得的等同线路，然后将LED发光芯片固定在第一基板上，同时要保证LED发光芯片与印刷线路连接导电。
进一步地，一种制备异构型LED发光源组件的工艺，包括如下步骤：
S1、配胶，将改性环氧树脂、甲基六氢苯酐、YAG荧光粉、光扩散剂按照重量比为1:1:0.2:0.01的比例取出均匀和混合，制成胶体；
S2、固定金属导通体，取金属导通体放置入第一模具的第一腔体中，以S1中制备的胶体注入腔体中,采用模压灌注的方式做出第一基板，其中模压灌注的温度为100～160度,时间3～15分钟；
S3、固晶打线；将LED发光芯片固定在第一基板上，然后通过打线工艺将固定在第一基板上的LED发光芯片串联起来；
S4、贴合，将S3中经过固晶打线后的第一基板放置在第二模具的第二腔体中；最后将S1中配置的胶体注入第二腔体中，再次进行模压灌注，使第一基板与第二基板贴合成一个整体，其中模压的温度为100～160度,时间3～15分钟。
本发明的有益效果是：
本发明的LED发光源组件结构简单，在于现有的LED发光源同样能耗的情况下其亮度能达到现有LED发光源的两倍，大大地提高了能源的利用率，具有较好的市场前景。
本发明的LED发光源组件制备工艺采用了模压灌注，有效地控制产品成型效率，提高产品质量。另外本工艺通过模压灌注的方式能够有效地简化工艺步骤，提高生产效率。另外在整个工艺流程的设计中可在配胶部分灵活调整胶体的配方以满足不同的需求，在第二基板的模压灌注部分可通过模具的设计来实现产品的特殊结构，故整体上来看，本工艺不但很简单而且灵活性很高，有很强的适应性。
附图说明
图1是本发明一种异构型LED发光源组件制造方法具体实施方式的第一步结构示意图。
图2是本发明一种异构型LED发光源组件制造方法具体实施方式的第二步结构示意图。
图3是本发明一种异构型LED发光源组件制造方法具体实施方式的第三步结构示意图
图4是本发明一种异构型LED发光源组件具体实施方式的左视图。
图5是本发明一种异构型LED发光源组件具体实施方式的改进结构图。
图6是本发明一种异构型LED发光源组件制造方法具体实施方式的第四步结构示意图。
图7是本发明一种异构型LED发光源组件具体实施方式的右视图截面。
图8是本发明一种异构型LED发光源组件具体实施方式的右视图截面。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
实施例一
参见图1至图4，一种异构型LED发光源组件，包括第一基板1、第二基板2、金属导通体5，所述的金属导通体5固定在第一基板1顶面上(相对于图4)，所述的所述的第一基板1顶面上固定有LED发光芯片2，所述的LED发光芯片2通过导线3连接，所述的第二基板4与第一基板1压合固定成一体。
所述的金属导通体5通过浇注、压合、模压灌注等方式固定在第一基板1上。
所述的第一基板1、第二基板4采用透光材料制成，优选为环氧树脂与荧光粉混合后固化而成。
本发明的LED发光芯片通电发光后，LED发光芯片的所有发光面上的光都能通过第一基板1、第二基板4发出，这就获得了全发光的效果。
当然，可通过调整基板内的荧光粉颜色、浓度等来控制整个发光组件最后发光的色温。
现有的LED发光源一般都只能单面发光，但是耗能并没有降低，而本发明能在使用同样多的能耗的前提下达到原技术的两倍亮度以上(因为达到了全周发光的效果)，大大提高了能源的利用率和满足了人们对于高亮度LED发光源需求。
所述的金属导通体5采用铜镀银或者铁镀银制作。
实施例二
参见图5，所述的结构为本LED发光源组件的改进结构，其与实施例一中的主要区别有：
①金属导通体5分为了三段，包括外接段51、内嵌段53以及连接外接段51和内嵌段53的连接段52，可以在制造时采用灌胶工艺将金属导通体5内嵌在第一基板1中，这样能够使得金属导通体5更加稳固地固定在第一基板1上，以解决图4中金属导通体5有可能导致的容易松动的缺陷。
②第二基板4上设有辅助贴合部分42，所述的辅助贴合部分42用于增加第一基板1与第二基板4的贴合面积，使得第一基板1与第二基板4之间不易分层、松动。
所述的第二基板4与第一基板1之间至少通过第一贴合面A贴合，而所述的辅助贴合部分42是第二基板4与第一基板1贴合面上除第一贴合面A之外的其它贴合部分，可以是与第一基板一侧面贴合，也可以是与第一基板两侧面贴合，还可以是与第一基板三侧面及以上侧面贴合，甚至是所述的第二基板4直接将第一基板1包裹其中。
参见图7，所示的结构为第一基板1与第二基板4至少通过三面贴合。
参见图8，所述的结构为第一基板1直接设置在第二基板4中。
实施例三
上述异构型LED发光源组件的制造工艺，包括如下步骤：
S1、配胶，将环氧树脂、固化剂取任一比例均匀混合，当然可以根据实际色温的需要加入适量的荧光粉均匀混合后配置成用于制作基板的胶体；
S2、参见图1或图5，固定金属导通体5，取金属导通体5放置入第一模具A的第一腔体A1中，以S1中制备的胶体注入腔体A1中,采用模压灌注的方式做出第一基板1，其中模压灌注的温度为100～160度,时间3～15分钟；
S3、参见图2，固晶打线；将LED发光芯片2固定在第一基板1上，然后通过打线工艺将固定在第一基板1上的LED发光芯片2串联起来。
S4、参见图6，贴合，将S3中经过固晶打线后的第一基板1放置在第二模具B的第二腔体B1中，所述的腔体B1可根据第二基板4实际需要与第一基板1的贴合面来设计。
最后将S1中配置的胶体注入第二腔体B2中，再次进行模压灌注，使第一基板1与第二基板4贴合成一个整体，其中模压的温度为100～160度,时间3～15分钟。
S5、参见图3，裁切，依照成品样式,针对支架以及材料做裁切,完成终端成品，其中金属导通体5的裁切位置为图3中的裁切点50，当然，应根据实际的需要设计裁切点50的位置。
进一步地，S1中所采用的环氧树脂可以是双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛型环氧树脂、四溴双酚环氧树脂、以及橡胶改质环氧树脂、脂环族环氧树脂、脂肪族环氧树脂或其共混和物中的一种及其任意组合。
S1中采用的固化剂可以是酸酐固化剂，所述的酸酐固化剂为甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐或其共混和物。
S1中采用的荧光粉可以是YAG荧光粉、TAG荧光粉、铝酸盐(Aluminate)硅酸盐(Silicate)、氮化物(Nitride)以及氮氧化物(Oxynitride)、氮氧化物(Oxy-nitride)荧光材料中的一种及其任意组合。
S1中还可以添加其它功能材料，如光扩散剂，所述的光扩散剂可以是纳米硫酸钡，碳酸钙，二氧化硅、压克力型光扩散剂，苯乙烯型，丙烯酸树脂型光扩散剂等。
进一步地，S3中打线所用的材料可以是金线,铝线,合金线其中的一种及其任意组合。
进一步地，S3中的固晶打线还可以采用倒装的方式，即现在第一基板1上用导体印刷出与打线工艺所得的等同线路，然后将LED发光芯片固定在第一基板上，同时要保证LED发光芯片与印刷线路连接导电。
实施例四
本实施例与实施例三的区别点在于：
S1、配胶，将改性环氧树脂、甲基六氢苯酐、YAG荧光粉、光扩散剂按照重量比为1:1:0.2:0.01的比例取出均匀和混合，制成胶体。
所述的光扩散剂能够起到光的柔化、雾化效果。
实施例五
本实施例采用实施例四的制备工艺，其中：
金属导通体5采用铜镀银支架；
荧光粉采用弘大YAG-432荧光粉；
LED发光芯片采用三安光电10*37芯片；
用以上材料和工艺制备出LED发光源组件后，以20mA驱动电流点亮，利用LED亮度测试机测试亮度(LED-BNTW-12-XY，宏纲股份有限公司)。测试结果显示于下表1中。
【表1】测试数据
在现有技术中，通过20mA在与本发明相同规格的产品中，其亮度只有90lm/W不到，故本发明的LED发光源组件可在同等能耗的前提下达到现有技术亮度的两倍以上。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种异构型LED发光源组件，其特征是：包括第一基板、第二基板、金属导通体，所述的金属导通体固定在第一基板上，所述的所述的第一基板上固定有LED发光芯片，所述的LED发光芯片通过导线连接，所述的第二基板与第一基板贴合固定成一体。
2.如权利要求1所述的一种异构型LED发光源组件，其特征是：所述的金属导通体采用铜镀银或者铁镀银制作。
3.如权利要求1或2所述的一种异构型LED发光源组件，其特征是：所述的金属导通体包括外接段、内嵌段以及连接外接段和内嵌段的连接段，所述的内嵌段和连接段固定在第一基板内。
4.如权利要求1所述的一种异构型LED发光源组件，其特征是：所述的第二基板上设有辅助贴合部分，所述的辅助贴合部分至少与第一基板一侧面贴合。
5.一种制备权利要求1-4任一所述的异构型LED发光源组件的工艺，其特征是：包括如下步骤：
S1、配胶，将环氧树脂、固化剂取任一比例均匀混合后配置成用于制作基板的胶体；
S2、固定金属导通体，取金属导通体放置入第一模具的第一腔体中，以S1中制备的胶体注入腔体中,采用模压灌注的方式做出第一基板，其中模压灌注的温度为100～160度,时间3～15分钟；
S3、固晶打线；将LED发光芯片固定在第一基板上，然后通过打线工艺将固定在第一基板上的LED发光芯片串联起来；
S4、贴合，将S3中经过固晶打线后的第一基板放置在第二模具的第二腔体中；最后将S1中配置的胶体注入第二腔体中，再次进行模压灌注，使第一基板与第二基板贴合成一个整体，其中模压的温度为100～160度,时间3～15分钟。
6.如权利要求5所述的制备异构型LED发光源组件的工艺，其特征是：
S1中所采用的环氧树脂可以是双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛型环氧树脂、四溴双酚环氧树脂、以及橡胶改质环氧树脂、脂环族环氧树脂、脂肪族环氧树脂或其共混和物中的一种及其任意组合；
S1中采用的固化剂为甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐或其共混和物。
7.如权利要求5所述的制备异构型LED发光源组件的工艺，其特征是：
S1中可添加荧光粉或光扩散剂，所述的荧光粉为YAG荧光粉、TAG荧光粉、铝酸盐(Aluminate)硅酸盐(Silicate)、氮化物(Nitride)以及氮氧化物(Oxynitride)、氮氧化物(Oxy-nitride)荧光材料中的一种及其任意组合。
8.如权利要求5所述的制备异构型LED发光源组件的工艺，其特征是：S3中打线所用的材料可以是金线,铝线,合金线其中的一种及其任意组合。
9.如权利要求5所述的制备异构型LED发光源组件的工艺，其特征是：S3中的固晶打线还可以采用倒装的方式，即现在第一基板上用导体印刷出与打线工艺所得的等同线路，然后将LED发光芯片固定在第一基板上，同时要保证LED发光芯片与印刷线路连接导电。
10.如权利要求6-9任一所述的制备异构型LED发光源组件的工艺，其特征是：包括如下步骤：
S1、配胶，将改性环氧树脂、甲基六氢苯酐、YAG荧光粉、光扩散剂按照重量比为1:1:0.2:0.01的比例取出均匀和混合，制成胶体；
S2、固定金属导通体，取金属导通体放置入第一模具的第一腔体中，以S1中制备的胶体注入腔体中,采用模压灌注的方式做出第一基板，其中模压灌注的温度为100～160度,时间3～15分钟；
S3、固晶打线；将LED发光芯片固定在第一基板上，然后通过打线工艺将固定在第一基板上的LED发光芯片串联起来；
S4、贴合，将S3中经过固晶打线后的第一基板放置在第二模具的第二腔体中；最后将S1中配置的胶体注入第二腔体中，再次进行模压灌注，使第一基板与第二基板贴合成一个整体，其中模压的温度为100～160度,时间3～15分钟。
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