CN106898682A - 一种贴片式led光源的制备方法及贴片式led光源 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种贴片式LED光源，包括多个LED芯片以及第一基板。第一基板的第一表面用于设置通过焊接材料固定的LED芯片，并对各个LED芯片进行焊接；在该基板的第一表面设置有正负电极，以作为贴片式LED光源的电极。提高了贴片式LED光源的生产灵活性；此外，电极设置于第一基板的第一表面，有较好的热电分离效果，提高了整个贴片式LED光源的散热率，从而有利于提高了LED光源的可靠性；且还可避免设计传统的热电分离基板，降低了LED光源的生产成本以及用户的使用成本。此外，本发明实施例还提供了相应的制备方法，所述制备方法具有相应的优点。
Description
技术领域
本发明实施例涉及光源制造技术领域，特别是涉及一种贴片式LED光源的制备方法及贴片式LED光源。
背景技术
LED(Light Emitting Diode，发光二极管)为能够将电能转化为可见光的固态半导体器件。半导体的晶片的一端附在一个支架上，作为负极，另一端连接电源的正极，整个晶片被环氧树脂封装起来用于保护内部芯线，使其具有较好的抗震性能。半导体晶片由两部分组成，一部分为P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端为N型半导体，主要是电子，二者形成P-N结。当电流通过导线作用于该晶片时，电子会流向P区，与P区中的空穴复合，然后以光子的形式发出能量，即为LED灯发光的原理。
贴片式LED灯是贴于线路板表面的，适合SMT加工，很好的解决了亮度、视角、平整度、可靠性、一致性等问题；且相对于其他封装器件，具有抗振能力强、焊点缺陷率低、高频特性好等优点；可在更小的面积上封装了更多的LED芯片，可使整个LED光源的体积、重量降低至传统插装元件的1/10左右。鉴于此，贴片式LED光源应用运来越广。
但是，现有的贴片LED光源的极性位于器件底部，例如图1所示为现有贴片LED光源的结构示意图，这种结构是将电极置于LED光源基板的下表面，基板的上表面设置LED光源的电路结构，然后将LED光源的基板上面与下表面通过打孔进行贯穿，注入金属材料，从而实现基板上下表面的电气连接。这种结构的LED光源电与热均从下表面传输，故还需要在另外设计热点分离基板，以实现LED光源热电分离。在进行贴片生产时，还需要同时兼顾散热基板的线路设计与贴片式LED光源正负极的对应关系，无法实现贴片式LED多种多样的排列设计，从而做到灵活的贴片生产。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种贴片式LED光源的制备方法及贴片式LED光源，以解决受贴片LED光源底部极性的限制而无法实现灵活的贴片生产的现状。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：
本发明实施例一方面提供了一种贴片式LED光源，包括：
多个LED芯片以及第一基板，所述第一基板包括相对的第一表面以及第二表面；
其中，各个所述LED芯片通过焊接材料并焊接固定于所述第一表面，且在所述第一表面上设置有正负电极。
可选的，还包括：
用于散热的第二基板，所述第二基板的上表面的焊盘区域，与所述第二表面紧贴，以使预设个数的所述贴片式LED光源固定于所述第二基板。
可选的，还包括：
色温层，通过喷粉技术在各个所述LED芯片表面涂覆不同色温的荧光材料，以用于实现LED光源的色温转化。
可选的，还包括：
保护层，通过使用喷粉技术在各个所述LED芯片表面涂覆透明硅胶层，以用于保护各所述LED芯片。
可选的，所述第一基板为陶瓷基板。
本发明实施例另一方面提供了一种贴片式LED光源的制备方法，包括：
将预设个数的LED芯片使用焊接材料固定在第一基板的第一表面，并对各个所述LED芯片进行焊接；
在所述第一表面镀金属导电材料，作为贴片式LED光源的正负电极，以完成贴片式LED光源的制备。
可选的，还包括：
将预设个数的贴片式LED光源的第一基板的第二表面，固定于设置散热结构的第二基板上表面的焊盘区域内。
可选的，还包括：
制备不同色温的荧光材料；
使用荧光涂覆技术将各所述荧光材料涂覆于各所述LED芯片表面，以实现LED光源的色温转化。
可选的，还包括：
使用喷粉技术在各所述LED芯片上涂覆透明硅胶层，以用于保护各所述LED芯片。
可选的，所述第一基板为陶瓷基板。
本发明实施例提供了一种贴片式LED光源，包括多个LED芯片以及第一基板。第一基板的第一表面用于设置通过焊接材料固定的LED芯片，并对各个LED芯片进行焊接；在该基板的第一表面设置有正负电极，以作为贴片式LED光源的电极。
本申请提供的技术方案的优点在于，通过改变贴片式LED光源底部极性，将电极置于设置LED光源电路结构的第一表面上，在进行贴片生产时，无需考虑LED光源底部的极性以及散热底板的电路结构的对应关系，提高了贴片式LED光源的生产灵活性；此外，电极设置于第一基板的第一表面，使得LED光源表面的电路结构与散热结构明确分离，有较好的热电分离效果，提高了整个贴片式LED光源的散热率，从而有利于提高了LED光源的可靠性以及稳定性；且还可避免设计传统的热电分离基板，降低了LED光源的生产成本以及用户的使用成本。
此外，本发明实施例还针对贴片式LED光源的提供了相应的制备方法，所述贴片式LED光源的制备方法具有相应的优点。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的现有技术中的贴片式LED光源的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的贴片式LED光源的一种具体实施方式结构示意图；
图3为本发明实施例提供的散热基板的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的贴片式LED光源的另一种具体实施方式结构示意图；
图5为本发明实施例提供的图4的剖视图；
图6为本发明实施例提供的一种贴片式LED光源的制备方法的流程示意图；
图7为本发明实施例提供的另一种贴片式LED光源的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。
本申请的发明人经过研究发现，现有技术中的贴片式LED光源由于受底部极性的影响，在进行贴片生产时兼顾散热基板与贴片式LED光源正负极对应关系，无法做到灵活自如的多种多样的排列设计。
鉴于此，本申请通过将原有设置于底板的正负电极更改设置于上表面基板上，从而使得LED光源底部无极性。
在介绍了本发明实施例的技术方案后，下面详细的说明本申请的各种非限制性实施方式。
首先参见图2，图2为本发明实施例提供的一种贴片式LED光源的一种具体实施方式结构示意图，本发明实施例可包括以下内容：
多个LED芯片201以及第一基板202。
LED芯片201可为蓝光/紫外光LED芯片或发射紫外光的裸荧光灯，当然，也可为其他任何形式的LED芯片，这均不影响本申请的实现。其中，LED芯片201的个数可根据用户的具体需求以及LED光源的尺寸、亮度与工艺等确定，本领域技术人员可根据实际情况进行确定，本申请对此不做任何限定。
第一基板具有相对的两个表面，第一表面2021以及第二表面2022。
可将各个LED芯片201通过锡膏固定在第一基板202的第一表面2021的固晶区域内，刷涂锡膏的厚度在0.06mm。当然，可也采用其他焊接材料，可选的，焊接材料可为低熔点的金属混合物，通过对每个LED芯片201进行焊接，高温焊接可使焊接材料融化，从而将LED芯片201与第一表面2021上的电路进行电器连接，实现LED芯片的导通，可选的，焊接形式可为回流焊，当然，也可采用其他方式。
通过回流焊使LED芯片201与第一表面2021实现电气连接，冷却后用专用溶剂，超声波清洗15分钟，去除助焊剂等残留杂质。回流焊温度可根据不同锡膏类型做出调整，具体的根据实际情况进行设定。
为了提高整体LED光源的发光效率，可选的，可增加反光镜，用于将光源发射的光进行反射和汇聚。
在进行利用焊接材料固定LED芯片201时，可设计可循环使用的钢网，将待固定的LED芯片201所需的极性焊盘漏出，其中，每个芯片具有两个焊盘。钢网的厚度不超过0.05mm，开孔精度为±0.01mm，平整度不超过0.03mm。设计钢网有利于刷涂焊接材料，保证整个基板的干净，使整个基板更加美观；且避免将焊接材料刷涂到基板的其他结构上，有利于提高整个LED光源的稳定性，例如将锡膏涂到电路上，在某些外界条件的(高温)影响下，可能会导致整个光源短路。
第一基板202的第一表面2021用于安置LED光源的电路结构、LED芯片以及正负电极203。正负电极为金属导电材料，例如铂、金、银或者铜，可以以溅射、沉积的方式镀在第一基板的上表面上，例如离子溅射等。
第一基板202的第二表面2022即基板的下表面，用于进行贴片生产时与附着基板进行贴合。
但是，传统的LED光源的极性在底部(即设置在基板的下表面)，需要另外设计热电分离的基板，以实现热电分离，热指的是LED第一基板上的导热焊盘，电指LED第二基板上的电极，两者需要被绝缘材料隔离。当将电极放于第一基板上表面时，就可避免设计新增加的基板，从而节省生产成本以用户的使用成本。
第一基板202的材料可为铝基，也可为陶瓷，可也为有机玻璃，当然，也可为其他任何材质的基板，这均不影响本申请的实现，基板表面印刷可以实现电器连接的导电材料。
还需要说明的是，整个贴片式LED光源可按照用户需求进行切割，切割后的外形误差可在±0.01mm之内。
在本发明实施例提供的技术方案中，通过改变贴片式LED光源底部极性，将电极置于设置LED光源电路结构的第一表面上，在进行贴片生产时，无需考虑LED光源底部的极性以及散热底板的电路结构的对应关系，提高了贴片式LED光源的生产灵活性；此外，电极设置于第一基板的第一表面，使得LED光源表面的电路结构与散热结构明确分离，有较好的热电分离效果，提高了整个贴片式LED光源的散热率，从而有利于提高了LED光源的可靠性以及稳定性；且还可避免设计传统的热电分离基板，降低了LED光源的生产成本以及用户的使用成本。
在一种具体的实施方式中，在具体进行贴片生产时，往往需要将多个贴片式LED光源进行排列组合，以实现用户对LED光源的需求，考虑到整个LED光源的散热以满足各个器件正常运行的温度，基于上述实施例还包括：
用于散热的第二基板204，所述第二基板的上表面的焊盘区域，与所述第二表面紧贴，以使预设个数的所述贴片式LED光源固定于所述第二基板。
第二基板204可为一种散热基板，用于设置散热结构，以使第一基板202上的各个器件产生的热量发散出去，以避免温度太高影响各个器件的性能，甚至是烧坏器件，导致整个LED光源坏掉。预设个数通过第二基板上容纳贴片式LED光源的焊盘区域尺寸以及贴片式LED基板的尺寸来确定。
请参见图3所示，为一种散热基板的结构示意图，多个贴片式LED光源放置于中心的焊盘区域。举例来说，当焊盘的中心区域的面积为7*7mm时，制备的贴片式LED光源的面积为3.5*7mm时，就可在该焊盘区域放置两颗贴片式LED光源。
通过设置散热基板，使得整个LED光源的散热效率大大提升，有利于提升LED光源的可靠性以及稳定性。
在另外一种具体实施方式下，请参阅图4以及图5所示，所述贴片式LED光源还可包括：
色温层206，通过喷粉技术在各个所述LED芯片表面涂覆不同色温的荧光材料，以用于实现LED光源的色温转化。
色温层的厚度可在0.1-0.15mm之间。色温材料可为荧光胶、荧光玻璃或荧光玻璃陶瓷，荧光胶、荧光玻璃陶瓷可通过荧光粉与硅胶或玻璃粉按照一定的比例进行配制；荧光玻璃可通过在玻璃材料里添加发光离子，如稀土离子或过渡金属离子实现配制。
荧光胶、荧光玻璃或荧光玻璃陶瓷为一种光致发光材料，用户可根据自身需要来制备不同颜色的荧光粉末。可根据LED灯发出的颜色结合荧光粉的颜色复合得到其他颜色，给人的视觉效果即为该LED灯发出的颜色，例如当LED芯片发出的光为蓝光时，荧光粉发出的光为绿色和红色时，当LED芯片的蓝光照射到发绿光和红光的荧光粉时，便会得到白光。
例如，荧光胶可为由硅胶、荧光粉以及硅胶溶剂按照一定的配比进行制备，所得的液体混合物。不同色温的荧光胶采用的比例不同，硅胶可为两种种类的硅胶，硅胶溶剂可为正庚烷，当然，也可为其他溶剂，只要可以溶解硅胶即可。例如，荧光胶为由第一硅胶、第二硅胶、荧光粉以及正庚烷按照质量比为1：1：3：4.66制备。
贴片式LED光源可实现调光功能，或调光源的色温，即为调LED光源的出光颜色。通过将LED芯片发出的光经过不同色温的荧光胶、荧光玻璃或荧光玻璃陶瓷，荧光胶或荧光玻璃陶瓷发出的颜色的光与LED芯片发出的光复合得到用户在不同场景、不同心境下所需求的出光颜色，例如冷光，如蓝光；暖光，如红光。
通过设置色温层，增加了贴片式LED光源的应用范围，具有好的应用前景。
可选的，请参阅图4以及图5所示，所述贴片式LED光源还可包括：
保护层207，通过使用喷粉技术在各个所述LED芯片表面涂覆透明硅胶层，以用于保护各所述LED芯片。
待涂覆的荧光材料烘干后，再使用喷粉技术涂覆透明硅胶层，以用于保护LED芯片以及色温层。
涂覆透明硅胶层既不会影响各个LED芯片的出光效果，又可以保护LED芯片避免外力摩擦而导致内部线路开裂或其他，还可以防止喷涂的色温层上的荧光材料脱落，进一步保证了整个LED光源的稳定运行，提高了LED光源的可靠性。
本发明实施例还针对贴片式LED光源提供了相应的制备方法，下面对本发明实施例提供的贴片式LED光源的制备方法进行介绍，下文描述的贴片式LED光源的制备方法与上文描述的贴片式LED光源可相互对应参照。
请参见图6，图6为本发明实施例提供的一种贴片式LED光源的制备方法的流程示意图，该方法可包括：
S601：将预设个数的LED芯片使用焊接材料固定在第一基板的第一表面，并对各个所述LED芯片进行焊接。
S602：在所述第一表面镀金属导电材料，作为贴片式LED光源的正负电极，以完成贴片式LED光源的制备。
可选的，在本实施例的一些实施方式中，请参阅图7，所述方法例如还可以包括：
S603：制备不同色温的荧光材料；
S604：使用荧光涂覆技术将各所述荧光材料涂覆于各所述LED芯片表面，以实现LED光源的色温转化。
在本实施例的具体实施过程中，请参阅图7，所述方法还可包括：
S605：使用喷粉技术在各所述LED芯片上涂覆透明硅胶层，以用于保护各所述LED芯片。
可选的，在本实施例的另一些实施方式中，请参阅图7，所述方法例如还可以包括：
S606：将预设个数的贴片式LED光源的第一基板的第二表面，固定于设置散热结构的第二基板上表面的焊盘区域内。
本发明实施例所述贴片式LED光源的制备方法可参照上述贴片式LED光源的各功能模块的功能的具体实现的相关描述，此处不再赘述。
由上可知，本发明实施例通过改变贴片式LED光源底部极性，将电极置于设置LED光源电路结构的第一表面上，在进行贴片生产时，无需考虑LED光源底部的极性以及散热底板的电路结构的对应关系，提高了贴片式LED光源的生产灵活性；此外，电极设置于第一基板的第一表面，使得LED光源表面的电路结构与散热结构明确分离，有较好的热电分离效果，提高了整个贴片式LED光源的散热率，从而有利于提高了LED光源的可靠性以及稳定性；且还可避免设计传统的热电分离基板，降低了LED光源的生产成本以及用户的使用成本。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上对本发明所提供的一种贴片式LED光源的制备方法及贴片式LED光源进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种贴片式LED光源，其特征在于，包括：
多个LED芯片以及第一基板，所述第一基板包括相对的第一表面以及第二表面；
其中，各个所述LED芯片通过焊接材料并焊接固定于所述第一表面，且在所述第一表面上设置有正负电极。
2.根据权利要求1所述的贴片式LED光源，其特征在于，还包括：
用于散热的第二基板，所述第二基板的上表面的焊盘区域，与所述第二表面紧贴，以使预设个数的所述贴片式LED光源固定于所述第二基板。
3.根据权利要求1所述的贴片式LED光源，其特征在于，还包括：
色温层，通过喷粉技术在各个所述LED芯片表面涂覆不同色温的荧光材料，以用于实现LED光源的色温转化。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的贴片式LED光源，其特征在于，还包括：
保护层，通过使用喷粉技术在各个所述LED芯片表面涂覆透明硅胶层，以用于保护各所述LED芯片。
5.根据权利要求4所述的贴片式LED光源，其特征在于，所述第一基板为陶瓷基板。
6.一种贴片式LED光源的制备方法，其特征在于，包括：
将预设个数的LED芯片使用焊接材料固定在第一基板的第一表面，并对各个所述LED芯片进行焊接；
在所述第一表面镀金属导电材料，作为贴片式LED光源的正负电极，以完成贴片式LED光源的制备。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，还包括：
将预设个数的贴片式LED光源的第一基板的第二表面，固定于设置散热结构的第二基板上表面的焊盘区域内。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，还包括：
制备不同色温的荧光材料；
使用荧光涂覆技术将各所述荧光材料涂覆于各所述LED芯片表面，以实现LED光源的色温转化。
9.根据权利要求6至8任意一项所述的制备方法，其特征在于，还包括：
使用喷粉技术在各所述LED芯片上涂覆透明硅胶层，以用于保护各所述LED芯片。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述第一基板为陶瓷基板。
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