CN108269901B - 一种用于灯管的led倒装线形光源及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于灯管的LED倒装线形光源及其制备方法，该LED倒装线形光源包括基板和多个LED倒装晶片；所述基板上设置有多个固晶锡膏位，所述多个LED倒装晶片安装于对应的所述多个固晶锡膏位上，且所述多个LED倒装晶片在所述基板上由成型果粉胶封装形成柱冠形状。相对于现有技术而言，本发明的用于灯管的LED倒装线形光源，多个LED倒装晶片沿PCB基板中心成直线排列，其出光都是线形出光，整条光组件出光是连续的亮点，不仅能够成无暗区线形出光，又能通过减少基板面积节省基板材料降低成本来实现更高的性价比。

Description

一种用于灯管的LED倒装线形光源及其制备方法
技术领域
本发明涉及LED光源技术领域，具体涉及一种用于灯管的LED倒装线形光源及其制备方法。
背景技术
当前市场上LED灯管光源基本上是贴片灯珠与PCB基板的组件形式，是将点光源器件在PCB基板的重新组合形式，其出光都是点光，整条光组件出光是一些不连续的亮点，亮点之间会出现较大范围的暗区，这样的LED灯管工作点亮时外观不美观，市场上大都采用出光罩雾化的方式减弱视觉对暗区的敏感度，但雾化罩同时也造成了出光损失。
发明内容
本发明的目的在于提出一种用于灯管的LED倒装线形光源及其制备方法，以避免亮点之间会出现较大范围的暗区及雾化罩造成出光损失。
为了实现本发明目的，根据本发明的第一方面，本发明实施例提供一种用于灯管的LED倒装线形光源，该LED倒装线形光源包括基板、多个LED倒装晶片、多个固晶锡膏位和多个焊盘；所述多个焊盘设置于所述基板上，每一焊盘上设置有一个固晶锡膏位，所述多个LED倒装晶片安装于对应的所述多个固晶锡膏位上，且所述多个LED倒装晶片在所述基板上由成型果粉胶封装形成柱冠形状，所述多个LED倒装晶片沿PCB基板中心成直线排列；所述成型果粉胶为将各荧光粉按一定比例与硅胶混合成对应标准的光色参数，并通过硅胶的体系维持荧光粉在保质期内不发生沉淀；其中，所述基板宽度为2.00mm～12.00mm；所述基板长度为200mm～1500mm；基板厚度为0.2mm～1.5mm；其中，相邻位置的两个LED倒装晶片并联后与前后相邻位置LED倒装晶片进行串联，输入电路的焊盘布置于光源两端。
在其他实施例中，所述多个LED倒装晶片在所述基板上单列均匀分布。
在其他实施例中，所述多个LED倒装晶片间距为2～8mm。
在其他实施例中，所述LED倒装晶片尺寸长度为12mil～25mil，宽度为4mil～12mil。
在其他实施例中，所述固晶锡膏位的锡膏胶量在LED倒装晶片覆盖后的胶平面不能小于电极尺寸；所述LED倒装晶片覆盖基板后，其长轴与正负极锡膏中心位偏差不能超过所述LED倒装晶片宽度的1/4。
根据本发明的第二方面，作为统一发明构思，本发明实施例还提供一种制备所述用于灯管的LED倒装线形光源的方法，该方法包括如下步骤：
A)选取合适的LED倒装晶片；
B)准备适用于倒装晶片绑定的线形基板，正负极焊盘均匀分布于基板长轴线的两边，正负极焊盘之间的间距为0.15mm～0.2mm，长轴方向焊盘间距为2mm～8mm；所述基板宽度为2.00mm～12.00mm；所述基板长度为200mm～1500mm；基板厚度为0.2mm～1.5mm；
C)选取适合于倒装晶片固晶的固晶锡膏；
D)在线形基板焊盘位置点涂好固晶锡膏，并将倒装LED晶片安装到点涂好固晶锡膏的位置处；
E)将已采用固晶锡膏固好倒装晶片的线形基板安装到治具上进行高温焊接；相邻位置的两个LED倒装晶片并联后与前后相邻位置LED倒装晶片进行串联，输入电路的焊盘布置于光源两端；
F)对焊接半成品检修，对单颗晶片异常进行更换；
G)对安装好倒装晶片的基板采用高触变性的成型果粉胶拉条成柱冠形状覆盖在晶片面基板长轴中心位，冠面宽度为2mm～4mm,高度为0.5mm～2mm；其中，所述成型果粉胶为将各荧光粉按一定比例与硅胶混合成对应标准的光色参数，并通过硅胶的体系维持荧光粉在保质期内不发生沉淀。
在其他实施例中，所述步骤A)中的LED倒装晶片的长度为12mil～25mil，宽度为4mil～12mil；
在其他实施例中，所述步骤E)的治具为一种耐温材料横向条形压板，所述步骤G)的高触变性的成型胶为混合好荧光粉的成型有机硅胶。
与现有技术相比，实施本发明的光源及其制造方法具有以下优点：
本发明的用于灯管的LED倒装线形光源，多个LED倒装晶片沿PCB基板中心成直线排列，其出光都是线形出光，整条光组件出光是连续的亮点，不仅能够成无暗区线形出光，又能通过减少基板面积节省基板材料降低成本来实现更高的性价比。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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方式，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为本发明实施例用于灯管的LED倒装线形光源结构示意图；
图2为本发明实施例用于灯管的LED倒装线形光源局部结构示意图；
图3为本发明实施例用于灯管的LED倒装线形光源截面结构图；
图4为本发明实施例用于灯管的LED倒装线性光源纵向截面图。
图中，基板1，LED倒装晶片2，固晶锡膏3，果粉胶4，焊盘5。
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，以便透切理解本发明实施方式。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方式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，下面通过具体实施方式来进行说明。
如图1-4所示，本发明实施例提供一种用于灯管的LED倒装线形光源，该LED倒装线形光源包括基板1和多个LED倒装晶片2；所述基板1上设置有多个固晶锡膏3位，所述多个LED倒装晶片2安装于对应的所述多个固晶锡膏3位上，且所述多个LED倒装晶片2在所述基板1上由成型果粉胶4封装形成柱冠形状；为满足LED长形灯条发光成线形发光，LED晶片沿PCB基板1中心成直线排列。其中，果粉胶4又称高触变成型胶，将各荧光粉按一定比例与硅胶混合成对应标准的光色参数，并通过硅胶的体系维持荧光粉在保质期内不发生沉淀。
进一步地，柱冠形状平面宽度2mm～4mm,高度为1mm～2mm。
由于线形状光源轴向较长，为保证光源成品的可靠性，避免倒装晶片2因光源受外部因素形成轻微形变而损伤破裂，对于长方形尺寸的倒装晶片2，固晶时晶片长轴与PCB基板1轴向垂直。在其他实施例中，所述多个LED倒装晶片2在所述基板1上单列均匀分布，且所述多个LED倒装晶片2沿PCB基板1中心成直线排列。
在其他实施例中，所述多个LED倒装晶片2间距为2mm～8mm。
在其他实施例中，所述基板1宽度为2.00mm～12.00mm；所述基板1长度为200mm～1500mm；基板1厚度为0.2mm～1.5mm。
在其他实施例中，由于基板1宽度较小，同时避免电流过大，整体电路采取先并后串结构，相邻位置晶片并联，然后与前后相邻位置LED倒装晶片2进行串联，输入电路的焊盘5布置于光源两端。
在其他实施例中，为了达到光源成线形出光且具有均匀连续性，晶片不宜采用大尺寸晶片发光，因此本发明实施例中，所述LED倒装晶片2尺寸长度为12mil～25mil，宽度为4mil～12mil。进一步地，所述LED倒装晶片2尺寸优选为6mil*20mil或8mil*20mil等尺寸规格。
进一步地，对应倒装晶片2尺寸关系，固晶锡膏3的锡粉颗粒要求6#、7#粒径(2um～15um)的颗粒进行固晶操作。
在其他实施例中，固晶采用适合于倒装工艺的固晶机，固晶锡膏3点胶量需保持良好的点胶一致性，所述固晶锡膏3位的锡膏胶量在LED倒装晶片2覆盖后的胶平面不能小于电极尺寸；所述LED倒装晶片2覆盖基板1后，其长轴与正负极锡膏中心位偏差不能超过所述LED倒装晶片2宽度的1/4。
根据本发明的第二方面，作为统一发明构思，本发明实施例还提供一种制备所述用于灯管的LED倒装线形光源的方法，该方法包括如下步骤：
A)选取合适的LED倒装晶片2；
B)准备适用于倒装晶片2绑定的线形基板1，准备适用于倒装晶片2绑定的线形PCB基板1，所述基板1的宽度为2.00mm～12.00mm，所述基板1长度为适合于制作灯管的200mm～1500mm范围，基板1厚度为0.2mm～1.5mm的硬质基板；正负极焊盘5均与分布于基板1长轴线的两边，正负极焊盘5之间的间距为0.15mm～0.2mm，长轴方向焊盘5间距为2mm～8mm；
C)选取适合于倒装晶片2固晶的固晶锡膏3；
D)在线形基板1焊盘5位置点涂好固晶锡膏3，并将倒装LED晶片安装到点涂好固晶锡膏3的位置处；
E)将已采用固晶锡膏3固好倒装晶片2的线形基板1安装到治具上进行高温焊接；
F)对焊接后的产品进行检修，对单颗晶片异常进行更换；
G)对安装好倒装晶片2的基板1采用高触变性的成型胶拉条成柱冠形状覆盖在晶片面基板1长轴中心位。
优选地，冠面宽度2mm～4mm,高度为0.5mm～2mm。
在其他实施例中，所述步骤A)中的LED倒装晶片2的长度为12mil～25mil，宽度为4mil～12mil；
在其他实施例中，所述步骤E)的治具为一种横向条形压板和水平底板，条形宽度小于焊盘5间距，宽度为1.0mm～1.5mm,厚度2mm～4mm的铁材，水平底板对应压条位置内镶嵌有耐280摄氏度的吸铁磁。
进一步地，所述步骤G)的高触变性的成型胶为混合好荧光粉的成型有机硅胶。
为了达到线光源出光线形且具有均匀连续性，晶片发光点要尽可能分散，不宜采用大尺寸晶片，要求倒装晶片2尺寸长度控制在12mil～25mil,宽度控制在4mil～12mil(含)之间，如6mil*20mil、8mil*20mil等尺寸规格。对应倒装晶片2尺寸关系，固晶锡膏3的锡粉颗粒要求6#、7#粒径(2um～15um)的颗粒进行固晶操作。
固晶采用适合于倒装工艺的固晶机，固晶锡膏3点胶量需保持均匀性良好，大小点胶量差别不超过大点胶量四分之一，锡膏胶量在晶片覆盖后胶平面不能小于电极尺寸，晶片覆盖后晶片长轴与正负极锡膏中心位偏差不能超过晶片宽度的1/4。
进一步地，回流焊接时245℃～260℃焊接峰值温度，对不良品进行检测返修。
进一步地，在回流焊焊接时最好有治具固定，由于焊接峰值温度较高，基板长度较长，治具可以预防基板在高温条件下造成形变，影响点胶的高度一致性。
作为一较佳实施例，半成品在点高触变成型胶时先预热处理，荧光粉通过一定比例与高触笔胶混合后通过点胶设备拉成线状铺在晶片连线上方，通过加热烘烤将成型胶固化，加热温度150℃/(2H～3H)。
通过以上描述可知，本发明的用于灯管的LED倒装线形光源及其制作方法，既能够优化光源出光品质达到整体灯管成线形出光光源，又通过减少基板面积节省基板材料降低物料成本来实现更高的性价比。
以上所述实施方式仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式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方式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实施方式各实施方式技术方案的精神和范围。

Claims (2)

1.一种用于灯管的LED倒装线形光源，其特征在于，该LED倒装线形光源包括基板、多个LED倒装晶片、多个固晶锡膏位和多个焊盘；所述多个焊盘设置于所述基板上，每一焊盘上设置有一个固晶锡膏位，所述多个LED倒装晶片安装于对应的所述多个固晶锡膏位上，且所述多个LED倒装晶片在所述基板上由成型果粉胶封装形成柱冠形状，所述多个LED倒装晶片沿PCB基板中心成直线排列；所述成型果粉胶为将各荧光粉按一定比例与硅胶混合成对应标准的光色参数，并通过硅胶的体系维持荧光粉在保质期内不发生沉淀；其中，所述基板宽度为2.00mm～12.00mm；所述基板长度为200mm～1500mm；基板厚度为0.2mm～1.5mm；其中，相邻位置的两个LED倒装晶片并联后与前后相邻位置LED倒装晶片进行串联，输入电路的焊盘布置于光源两端；
所述多个LED倒装晶片在所述基板上单列均匀分布；
所述多个LED倒装晶片间距为2.00mm～8.00mm；
所述LED倒装晶片尺寸长度为12mil～25mil、宽度为4mil～12mil；
所述固晶锡膏位的锡膏胶量在LED倒装晶片覆盖后的胶平面不能小于电极尺寸；所述LED倒装晶片覆盖基板后，其长轴与正负极锡膏中心位偏差不能超过所述LED倒装晶片宽度的1/4；
所述果粉胶是荧光粉与带有触变性的单组硅胶按出光参数混合而成。
2.一种制备权利要求1所述的用于灯管的LED倒装线形光源的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
A)选取合适的LED倒装晶片；其中，LED倒装晶片的长度为12mil～25mil，宽度为4mil～12mil；
B)准备适用于倒装晶片绑定的线形基板，正负极焊盘均匀分布于基板长轴线的两边，正负极焊盘之间的间距为0.15mm～0.2mm，长轴方向焊盘间距为2mm～8mm；所述基板宽度为2.00mm～12.00mm；所述基板长度为200mm～1500mm；基板厚度为0.2mm～1.5mm；
C)选取适合于倒装晶片固晶的固晶锡膏；
D)在线形基板焊盘位置点涂好固晶锡膏，并将倒装LED晶片安装到点涂好固晶锡膏的位置处；
E)将已采用固晶锡膏固好倒装晶片的线形基板安装到治具上进行高温焊接；相邻位置的两个LED倒装晶片并联后与前后相邻位置LED倒装晶片进行串联，输入电路的焊盘布置于光源两端；其中，所述治具为耐温材料横向条形压板；
F)对焊接半成品检修，对单颗晶片异常进行更换；
G)对安装好倒装晶片的基板采用高触变性的成型果粉胶拉条成柱冠形状覆盖在晶片面基板长轴中心位，冠面宽度为2mm～4mm,高度为0.5mm～2mm；其中，所述成型果粉胶为将各荧光粉按一定比例与硅胶混合成对应标准的光色参数，并通过硅胶的体系维持荧光粉在保质期内不发生沉淀；其中，所述高触变性的成型胶为混合好荧光粉的成型有机硅胶。
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