CN108039402A - Led灯丝基板、led封装结构及led灯具 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于发光二极管应用技术领域，提供了一种LED灯丝基板、LED封装结构及LED灯具，包括绝缘基材、导电层和用于连接外部供电电路的引脚，导电层设置在所述绝缘基材的表面，导电层外接LED芯片，导电层的形状根据外接LED芯片的类型和连接方式确定，导电层的个数根据外接LED芯片的类型、个数，以及外接LED芯片之间的间距确定，引脚设置在所述绝缘基材上。本发明提供的LED灯丝基板、LED封装结构及LED灯具，LED灯丝基板上设置有导电层，可以选择多种类型的LED芯片，而且LED芯片的间距及串并联方式不受限制，LED灯丝基板上LED芯片的排布方式更加多样化。
Description
技术领域
本发明属于发光二极管应用技术领域，尤其涉及一种LED灯丝基板、LED 封装结构及LED灯具。
背景技术
目前，绝缘灯丝基板的典型结构为绝缘基材以及基材两端用于外部电气连接的金属引脚，排布在灯丝基板上的多个发光二极管(Light Emitting Diode， LED)芯片可选用的芯片类型、芯片间距以及串并联方式都十分受限。在传统的封装结构中，通常是将多个正装结构的LED芯片等间距串联排布在基板上，芯片的排布方式单一。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种LED灯丝基板、LED封装结构及LED 灯具，以解决现有技术中LED灯丝基板上LED芯片可选用的芯片类型、芯片间距以及串并联方式受限，LED芯片排布方式单一的问题。
本发明实施例第一方面提供了一种LED灯丝基板，包括绝缘基材、导电层和用于连接外部供电电路的引脚，导电层设置在所述绝缘基材的表面，导电层外接LED芯片，导电层的形状根据外接LED芯片的类型和连接方式确定，导电层的个数根据外接LED芯片的类型、个数，以及外接LED芯片之间的间距确定，引脚设置在所述绝缘基材上。
进一步地，引脚分别设置在所述绝缘基材的两端或设置在所述绝缘基材的同一端。
进一步地，导电层通过芯片电极或键合线外接LED芯片。
进一步地，所述绝缘基材的材料为蓝宝石、玻璃、陶瓷、聚酰亚胺或聚酯薄膜。
进一步地，导电层的材料为银导电材料、铜导电材料、金导电材料或透明金属化合物导电材料。
本发明实施例第二方面提供了一种LED封装结构，包括本发明实施例第一方面提供的LED灯丝基板，还包括多个LED芯片、多条键合线和封装胶；
各个LED芯片设置在所述LED灯丝基板上，不同LED芯片之间通过键合线和/或所述LED灯丝基板的导电层连接，所述封装胶包裹在所述LED灯丝基板、各个LED芯片和各条键合线的外侧。
进一步地，所述LED灯丝基板包括中间区域和边缘区域，在所述中间区域内至少设置有两个LED芯片，在所述中间区域内，在所述LED灯丝基板的几何中心到所述LED灯丝基板两端方向上，LED芯片与下一级相邻LED芯片的间距小于或等于LED芯片与上一级相邻LED芯片的间距，在所述边缘区域内，在所述LED灯丝基板的几何中心到所述LED灯丝基板两端方向上，LED芯片与下一级相邻LED芯片的间距小于或等于LED芯片与上一级相邻LED芯片的间距，所述边缘区域内相邻LED芯片的最大间距小于所述中间区域内相邻LED 芯片的最小间距。
进一步地，各个LED芯片的类型为正装结构、倒装结构或垂直结构。
进一步地，所述封装胶为环氧树脂封装胶、有机硅封装胶、聚氨酯封装胶或光固化封装胶。
本发明实施例第三方面提供了一种LED灯具，包括本发明实施例第二方面提供的LED封装结构。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本发明实施例提供的 LED灯丝基板、LED封装结构及LED灯具，LED灯丝基板上设置有导电层，可以根据外接LED芯片的类型和连接方式确定导电层的形状，根据外接LED 芯片的类型、个数，以及外接LED芯片之间的间距确定导电层的个数，可以选择多种类型的LED芯片，而且LED芯片的间距及串并联方式不受限制，LED 灯丝基板上LED芯片的排布方式更加多样化。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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地介绍，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种LED灯丝基板的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种实现LED芯片并联连接的LED灯丝基板的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种实现LED芯片并联连接的LED封装结构的结构示意图；
图4是本发明另一实施例提供的一种LED封装结构的侧视图；
图5是图4中本发明另一实施例提供的一种LED封装结构的俯视图；
图6是本发明实施例提供的一种LED封装结构的结构示意图。
图中：1、绝缘基材，2、导电层，3、引脚，4、LED芯片，5、键合线，6、封装胶，41、正装结构的LED芯片，42、倒装结构的LED芯片，43、垂直结构的LED芯片。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
图1为本发明实施例第一方面提供的一种LED灯丝基板的结构示意图。
在本发明实施例中，LED灯丝基板包括绝缘基材1、导电层2和用于连接外部供电电路的引脚3，导电层2设置在所述绝缘基材1的表面，导电层2外接LED芯片4，导电层2的形状根据外接LED芯片4的类型和连接方式确定，导电层2的个数根据外接LED芯片4的类型、个数，以及外接LED芯片4之间的间距确定，引脚3设置在所述绝缘基材1上。
具体地，绝缘基材1表面设置有多个独立分布的导电层2，能够连接多种结构的LED芯片4，可以利用两个导电层2分别与倒装结构LED芯片42的两个电极连接，也可以利用一个导电层2与垂直结构LED芯片43的下侧电极连接。此外，在相邻LED芯片4的间距较大时，两个LED芯片4都通过键合线 5与设置在两个LED芯片4之间的导电层2连接，这样就实现了相邻LED芯片4的连接，使LED芯片4的排布间距不受限制，同时解决了键合线5过长、过高的问题，便于封装。而且利用导电层2可以实现LED芯片4之间的多种连接方式，包括串联、并联和串并联结合等。引脚3设置在绝缘基材1上，例如在绝缘基材1的两端各设置一个引脚3，绝缘基材1上的电路通过键合线5与引脚3连接，进一步通过引脚3连接外部供电电路，在外部供电电路的作用下使封装结构发光。此外，根据实际需求也可以将两个引脚3设置在绝缘基材1的同一端，同理，在外部供电电路的作用下也可以使封装结构发光。
如图2及图3所示，本发明实施例提供了一种LED灯丝基板及LED封装结构，LED灯丝基板包括绝缘基材1、导电层2和引脚3，LED封装结构包括上述LED灯丝基板，以及多个LED芯片4、多条键合线5和封装胶6，通过调整导电层2的个数和形状，实现了LED芯片4两两并联的连接方式。
本发明实施例提供的LED灯丝基板、LED封装结构及LED灯具，LED灯丝基板上设置有导电层，可以根据外接LED芯片的类型和连接方式确定导电层的形状，根据外接LED芯片的类型、个数，以及外接LED芯片之间的间距确定导电层的个数，可以选择多种类型的LED芯片，而且LED芯片的间距及串并联方式不受限制，LED灯丝基板上LED芯片的排布方式更加多样化。
进一步地，引脚3分别设置在所述绝缘基材1的两端或设置在所述绝缘基材1的同一端。
具体地，在绝缘基材1的两端各设置一个引脚3，绝缘基材1上的电路通过键合线5与引脚3连接，进一步通过引脚3连接外部供电电路，在外部供电电路的作用下使封装结构发光。此外，根据实际需求也可以将两个引脚3设置在绝缘基材1的同一端，同理，在外部供电电路的作用下也可以使封装结构发光。
进一步地，导电层2通过芯片电极或键合线5外接LED芯片4。
具体地，导电层2直接与垂直结构或倒装结构的LED芯片4的芯片电极连接，导电层2通过键合线5与正装LED芯片41连接。
进一步地，所述绝缘基材1的材料为蓝宝石、玻璃、陶瓷、聚酰亚胺或聚酯薄膜。
具体地，绝缘基材1为蓝宝石、玻璃、陶瓷、聚酰亚胺或聚酯薄膜等绝缘基底材料。
进一步地，导电层2的材料为银导电材料、铜导电材料、金导电材料或透明金属化合物导电材料。
具体地，导电层2设置在绝缘基材1表面，独立分布，可以是采用蒸镀、电镀、烧结等方式制备的银、铜、金或透明金属化合物等导电材料。
参阅图4，本发明实施例第二方面提供了一种LED封装结构，包括本发明实施例第一方面提供的LED灯丝基板，还包括多个LED芯片、多条键合线和封装胶；
各个LED芯片4设置在所述LED灯丝基板上，不同LED芯片4之间通过键合线5和/或所述LED灯丝基板的导电层2连接，所述封装胶包裹在所述LED 灯丝基板、各个LED芯片和各条键合线的外侧。
具体地，如图4及图5所示，LED封装结构包括绝缘基材1、导电层2、引脚3、正装结构的LED芯片41、倒装结构的LED芯片42、正装结构的LED 芯片43、键合线5和封装胶6。正装结构的LED芯片41通过键合线5和导电层2与垂直结构的LED芯片43连接，垂直结构的LED芯片43通过键合线5 和导电层2与倒装结构的LED芯片42连接，可以选用多种类型的LED芯片4，封装结构多样化。
进一步地，所述LED灯丝基板包括中间区域和边缘区域，在所述中间区域内至少设置有两个LED芯片4，在所述中间区域内，在所述LED灯丝基板的几何中心到所述LED灯丝基板两端方向上，LED芯片4与下一级相邻LED芯片4的间距小于或等于LED芯片4与上一级相邻LED芯片4的间距，在所述边缘区域内，在所述LED灯丝基板的几何中心到所述LED灯丝基板两端方向上，LED芯片4与下一级相邻LED芯片4的间距小于或等于LED芯片4与上一级相邻LED芯片4的间距，所述边缘区域内相邻LED芯片4的最大间距小于所述中间区域内相邻LED芯片4的最小间距。
具体地，多个LED芯片4固定设置在LED灯丝基板上，LED芯片4可以按照直线排列，相邻的两个LED芯片4之间通过键合线5进行连接，也可以通过键合线5和导电层2进行组合连接。例如，图6中LED灯丝基板的中间区域设置有四个LED芯片4，相邻LED芯片4之间的间距包括L0、L1、L1'，其中 L0为最大间距值，L1或L1'为中间区域的最小间距，L2或L2'为边缘区域的最大间距，但仍然有L1>L2、L1>L2'、L1'>L2'或L1'>L2，在边缘区域相邻LED 芯片4之间的间距的大小关系可以为L2>L3＝L4…和L2'＝L3'>L4'…，这样在LED 灯丝基板的中间位置LED芯片4排列较为疏松，在灯丝基板的边缘位置LED 芯片4排列较为紧密，使灯丝基板散热均匀，避免局部温度过高，更加稳定可靠。
进一步地，各个LED芯片4的类型为正装结构、倒装结构或垂直结构。
具体地，如图4及图5所示，正装结构的LED芯片41的两个电极均采用键合线5连接，倒装结构的LED芯片42的两个电极均采用导电层2连接，垂直结构的LED芯片43的上侧电极采用键合线5连接，垂直结构的LED芯片 43的下侧电极采用导电层2连接。正装结构的LED芯片41的两个电极均位于 LED芯片的上侧，需要采用键合线5连接导电层2或其他LED芯片的电极。倒装结构的LED芯片42的两个电极均位于LED芯片4的下侧，需要采用两个导电层2分别与其两个电极连接，利用导电层2连接键合线5或其他倒装结构 LED芯片42的电极。垂直结构的LED芯片43的两个电极分别位于LED芯片 4的上侧和下侧，下侧电极可以与导电层2进行连接，再通过导电层2连接键合线5或其他LED芯片4的电极，上侧电极可以通过键合线5连接导电层2或其他LED芯片4的电极。
进一步地，所述封装胶6为环氧树脂封装胶、有机硅封装胶、聚氨酯封装胶或光固化封装胶。
具体地，所述封装胶6也可以为荧光胶，荧光胶为混合荧光粉的环氧树脂封装胶、混合荧光粉的有机硅封装胶、混合荧光粉的聚氨酯封装胶或混合荧光粉的光固化封装胶。可以根据封装胶6的材料特性选取合适的封装胶6，按一定比例将荧光粉与封装胶6混合得到荧光胶，采用荧光胶进行封装可以提高发光效率，并且能够改善发光效果。
环氧树脂封装胶可以在室温或加热后固化，固化之后硬度高、表面平整、透明度高，而且还具有绝缘、防水、防油、防尘耐腐蚀、耐老化和耐冷热冲击等特性，采用环氧树脂封装胶封装发光模块，操作简单方便，而且封装表面光泽度高。
有机硅封装胶抗臭氧能力强，不会发生黄变现象，能够很好的保持胶体的透光性，而且耐老化、耐高温和耐低温能力强，还具备优秀的防水能力，能在湿态环境下保证发光模块的正常使用，能够通过混合荧光粉改变发光效果。
聚氨酯封装胶具有良好的拉伸强度，而且机械强度大，弹性良好，具有优良的复原性，可以用于动态接缝。
光固化封装胶粘结强度高、化学稳定性好、电学性能优良、耐热性好，适合电子器件封装，而且光固化封装胶可以低温固化，适用于热敏感材料的封装，固化速度快效率高，能够应用于高速生产线，有利于提高生产效率。
本发明实施例第三方面提供了一种LED灯具，包括本发明实施例第二方面提供的LED封装结构，LED封装结构中各个单元的具体结构和功能参照上述实施例，由于所述LED灯具采用了上述实施例的所有技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，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、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。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。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种发光二极管LED灯丝基板，其特征在于，包括绝缘基材、导电层和用于连接外部供电电路的引脚，导电层设置在所述绝缘基材的表面，导电层外接LED芯片，导电层的形状根据外接LED芯片的类型和连接方式确定，导电层的个数根据外接LED芯片的类型、个数，以及外接LED芯片之间的间距确定，引脚设置在所述绝缘基材上。
2.根据权利要求1所述的LED灯丝基板，其特征在于，引脚分别设置在所述绝缘基材的两端或设置在所述绝缘基材的同一端。
3.根据权利要求1所述的LED灯丝基板，其特征在于，导电层通过芯片电极或键合线外接LED芯片。
4.根据权利要求1所述的LED灯丝基板，其特征在于，所述绝缘基材的材料为蓝宝石、玻璃、陶瓷、聚酰亚胺或聚酯薄膜。
5.根据权利要求1所述的LED灯丝基板，其特征在于，导电层的材料为银导电材料、铜导电材料、金导电材料或透明金属化合物导电材料。
6.一种LED封装结构，其特征在于，包括权利要求1至5任意一项所述的LED灯丝基板，还包括多个LED芯片、多条键合线和封装胶；
各个LED芯片设置在所述LED灯丝基板上，不同LED芯片之间通过键合线和/或所述LED灯丝基板的导电层连接，所述封装胶包裹在所述LED灯丝基板、各个LED芯片和各条键合线的外侧。
7.根据权利要求6所述的LED封装结构，其特征在于，所述LED灯丝基板包括中间区域和边缘区域，在所述中间区域内至少设置有两个LED芯片，在所述中间区域内，在所述LED灯丝基板的几何中心到所述LED灯丝基板两端方向上，LED芯片与下一级相邻LED芯片的间距小于或等于LED芯片与上一级相邻LED芯片的间距，在所述边缘区域内，在所述LED灯丝基板的几何中心到所述LED灯丝基板两端方向上，LED芯片与下一级相邻LED芯片的间距小于或等于LED芯片与上一级相邻LED芯片的间距，所述边缘区域内相邻LED芯片的最大间距小于所述中间区域内相邻LED芯片的最小间距。
8.根据权利要求6所述的LED封装结构，其特征在于，各个LED芯片的类型为正装结构、倒装结构或垂直结构。
9.根据权利要求6所述的LED封装结构，其特征在于，所述封装胶为环氧树脂封装胶、有机硅封装胶、聚氨酯封装胶或光固化封装胶。
10.一种LED灯具，其特征在于，包括权利要求6至9任意一项所述的LED封装结构。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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