CN109253406A - Led灯丝、灯具及led灯丝的生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供LED灯丝、灯具及LED灯丝的生产工艺，LED灯丝包括PCB基板和多个LED芯片，PCB基板上设有连接电路，连接电路的两端分别设有正极引脚和负极引脚，每一LED芯片与连接电路形成电性连接；PCB基板以及LED芯片外设有荧光胶层，正极引脚和负极引脚自荧光胶层中露出。LED灯具包括LED灯丝。LED灯丝的生产工艺可生产出LED灯丝。LED灯丝、灯具及LED灯丝的生产工艺以PCB基板即为基材，在其上加工出连接电路，直接用于连接LED芯片，无需通过导线进行焊接，降低了加工成本，提升了加工效率与加工良率，本LED灯丝、采用本方法加工出的LED灯丝的电性连接结构更为稳定，适合大批量生产。

Description

LED灯丝、灯具及LED灯丝的生产工艺

技术领域

本发明涉及LED照明领域，具体而言，涉及LED灯丝、灯具及LED灯丝的生产工艺。

背景技术

目前常规LED灯丝多用陶瓷、玻璃、蓝宝石为基板，在基板上贴装LED芯片，而后将LED芯片用贵金属线导通。

现有的LED灯丝存在如下缺陷：

1.LED灯丝在制作，多次焊接过程中容易造成不良。

2.焊接金属线，增加了用料成本，加工工序多，加工效率低，且电性连接不稳定，导电性较差。

3.陶瓷、玻璃、蓝宝石等基板质脆，易折断，运输储存成本高，使用寿命低。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提供一种LED灯丝、灯具及LED灯丝的生产工艺，以解决现有技术中LED灯丝生产不良率高、成本高、生产效率低、易折断的问题。

为此，本发明提供如下第一技术方案：

LED灯丝，包括PCB基板和多个LED芯片，所述PCB基板上设有连接电路，连接电路的两端分别设有正极引脚和负极引脚，每一所述LED芯片与所述连接电路形成电性连接；

所述PCB基板以及所述LED芯片外设有荧光胶层，所述正极引脚和所述负极引脚自所述荧光胶层中露出。

作为对上述的LED灯丝的进一步可选的方案，所述PCB基板呈条形。

作为对上述的LED灯丝的进一步可选的方案，所述正极引脚和所述负极引脚设于所述PCB基板的同一端。

作为对上述的LED灯丝的进一步可选的方案，所述PCB基板包括电极臂和连接臂，两个所述电极臂的一端通过所述连接臂连接，两个所述电极臂的另一端分别设有所述正极引脚和所述负极引脚。

作为对上述的LED灯丝的进一步可选的方案，所述PCB基板一体切割而成，或所述PCB基板由所述电极臂和所述连接臂拼接而成。

作为对上述的LED灯丝的进一步可选的方案，所述连接臂上设有插口，且所述插口自所述荧光胶层中露出，多个所述LED灯丝通过所述插口插接固定形成立体LED灯丝。

作为对上述的LED灯丝的进一步可选的方案，所述PCB基板可导光。

作为对上述的LED灯丝的进一步可选的方案，所述LED芯片连接在所述PCB基板的一面，所述PCB基板的两面设有荧光胶层，两面的荧光胶层中的荧光剂的含量不同，从而使得LED灯丝的双面发光一致。

本发明提供如下第二技术方案：

LED灯具，包括灯座和上述的LED灯丝，所述灯座上设有插口，所述LED灯丝插接在所述插口上，与所述灯座形成可拆卸式电性连接。

本发明提供如下第三技术方案：

LED灯丝的生产工艺，包括步骤：

在PCB基板上加工出连接电路，在连接电路的两端分别连接正极引脚和负极引脚；

将LED芯片电性连接至所述连接电路上并固定在所述PCB基板表面；

在所述PCB基板的两面涂覆荧光胶将所述PCB基板及LED芯片包裹并将所述正极引脚和所述负极引脚露出。

作为对上述的LED灯丝的生产工艺的进一步可选的方案，所述LED芯片连接在所述PCB基板的单面上，通过调节荧光胶中荧光剂的含量从而使得所述PCB基板的双面发光一致。

作为对上述的LED灯丝的生产工艺的进一步可选的方案，在一块面积大于LED灯丝的PCB基板的基板上加工多个连接电路，并在连接电路上连接LED芯片，在基板的双面涂覆荧光胶，待荧光胶定型后将基板切割分离出LED灯丝。

本发明的实施例至少具有如下优点：

本LED灯丝在PCB基板上连接LED芯片作为灯芯，不同于传统的陶瓷、玻璃等脆性灯芯基板，PCB基板的韧性较好，无应力集中，在震动、外力的作用下LED灯丝的灯芯不易破坏。LED芯片在连接在与连接电路形成电性连接的同时，还与PCB基板之间形成热传导，LED灯丝具有较好的散热效果。PCB基板适合各种电路布置，可依据需求画出不同的连接电路，LED芯片之间以及LED芯片与正极引脚、负极引脚之间无需通过导线导通，省去了金属导线的使用，LED芯片的连接工艺更简单，生产成本更高。同时PCB基板上蚀刻出的连接电路的机械强度好，稳定性较好，从而使得LED灯丝的质量更加稳定，降低LED灯丝的不良。

灯具包括LED灯丝，具有更好的耐用性，可以通过合理设置LED灯丝上的接电引脚能够进一步地简化灯具的LED灯丝的装配。

LED灯丝的生产工艺，以PCB基板即为基材，在其上加工出连接电路，直接用于连接LED芯片，无需通过导线进行焊接，降低了加工成本，提升了加工效率与加工良率，采用本方法加工出的LED灯丝的电性连接结构更为稳定，适合大批量生产。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1示出了本发明实施例1提供的一种LED灯丝的主视图；

图2为图1的LED灯丝的内部结构示意图；

图3示出了本发明实施例1提供的另一种LED灯丝的主视图；

图4示出了本发明实施例2提供的LED灯丝的主视图；

图5为图4的LED灯丝的内部结构示意图；

图6示出了本发明实施例2提供的LED灯丝的PCB基板的轴测结构示意图；

图7示出了本发明实施例2提供的LED灯丝拼插成立体灯丝的轴侧结构示意图；

图8示出了本发明实施例3提供的一种LED灯具的分解结构示意图；

图9示出了本发明实施例3提供的另一种LED灯具的分解结构示意图；

图10示出了本发明实施例4提供的LED灯丝的生产工艺中多个LED灯丝在一块大基板上加工的结构示意图。

图标：1-灯具；10-LED灯丝；11-PCB基板；110-连接电路；111-电极臂；112-连接臂；1121-插口；12-LED芯片；13-荧光胶层；14-正极引脚；15-负极引脚；20-灯座；201-插孔。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对LED灯丝、灯具及LED灯丝的生产工艺进行更全面的描述。附图中给出了LED灯丝、灯具及LED灯丝的生产工艺的优选实施例。但是，LED灯丝、灯具及LED灯丝的生产工艺可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对LED灯丝、灯具及LED灯丝的生产工艺的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在LED灯丝、灯具及LED灯丝的生产工艺的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

请一并参阅图1和图2，本实施例提供一种LED灯丝10，它包括PCB基板11和多个LED芯片12。PCB基板11上设有正极引脚14和负极引脚15以及将正极引脚14和负极引脚15电性连接的连接电路110，每一LED芯片12与连接电路110形成电性连接。PCB基板11以及LED芯片12外设有荧光胶层13，正极引脚14和负极引脚15自荧光胶层13中露出。

上述，LED灯丝10以PCB基板11上设有连接电路110，该连接电路110可以由蚀刻而成，LED芯片12电性连接在连接电路110上。通过荧光胶层13将PCB基板11和LED芯片12的包覆，对PCB基板11上的连接电路110和LED芯片12进行保护的同时，将LED芯片12所发出的光均匀的导出。正极引脚14和负极引脚15分别自荧光胶层13中露出，用于接入电源，使得连接电路110上的LED芯片12发光。

不同于传统的陶瓷、玻璃等脆性灯芯基板，PCB基板11为玻纤PCB基板，也可称为环氧板、玻纤板、FR4、纤维板等，以环氧树脂作粘合剂，同时用玻璃纤维布作增强材料，这种电路板工作温度较高，受环境影响很小。同时玻纤板能够制造双面PCB基板11，能够在双面蚀刻电路，使得LED灯丝10的发光角度更为全面。

同时PCB基板11的韧性较好，无应力集中，在震动、外力的作用下LED灯丝10的灯芯不易破坏。LED芯片12在连接在与连接电路110形成电性连接的同时，还与PCB基板11之间形成热传导，LED灯丝10具有较好的散热效果。

PCB基板11适合各种电路布置，可依据需求画出不同的连接电路110，LED芯片12之间以及LED芯片12与正极引脚14、负极引脚15之间无需通过导线导通，省去了金属键合导线的使用，LED芯片12的连接工艺更简单，生产成本更低。同时PCB基板11上蚀刻出的连接电路110的机械强度好，稳定性较好，从而使得LED灯丝10的质量更加稳定，降低LED灯丝10的不良。

本实施例中，PCB基板11呈条形，LED灯丝10与PCB基板11的形状相匹配，因而LED灯丝10呈条状或在涂覆荧光胶层13后呈柱状。

如图3所示，正极引脚14和负极引脚15设于PCB基板11的同一端，从而使得LED灯丝10的接电极在同一端，通过在灯座上设置与LED灯丝10相配合的插孔，即可以实现LED灯丝10与灯座20之间形成插接式的电性连接，无需通过焊接连接，装拆结构更简单，降低装配和维护成本，提高装配效率。

当然，在其他的实施例中，正极引脚14和负极引脚15可以设置在PCB基板11，也就是LED灯丝10的两端，与传统的灯丝采用同样的方式焊接在支架上连接在灯座20上。

需要说明的是，正极引脚14和负极引脚15通过连接电路110导通，可以设置在连接电路110的两端，正极引脚14和负极引脚15可以为焊接在PCB基板11上并自PCB基板11的端部延伸而出的铜引脚，还可以为电镀在PCB基板11表面的电性连接点。

PCB基板11可导光，PCB基板11是一种可导光或具有一定的透光度的基板，从而无论LED芯片12设于PCB基板11的哪个面，LED灯丝10双面均能够发光。

本实施例中，LED芯片12连接在PCB基板11的一面，PCB基板11单面蚀刻有连接电路110，PCB基板11的两面设有荧光胶层13。由于PCB基板11呈薄板状，上述提到的PCB基板11的面为PCB基板11表面积最大的平面，其余的面成为PCB基板11的立面，PCB基板11的立面不设置荧光胶层13，直接外露，因而PCB基板11能够与外界形成直接的交换，LED灯丝10的散热效果更好。

两面的荧光胶层13中的荧光剂的含量不同，从而使得LED灯丝10的双面发光一致。LED灯丝10一面为LED芯片12直接发光，另一面为LED芯片12透过PCB基板11发光，因而透过LED芯片12发光的一面的亮度较LED芯片12直接发光的一面的亮度低，这将造成LED灯丝10的两面发光亮度不均匀，通过调节荧光胶层13中的荧光剂的含量，从而使得LED灯丝10双面的发光一致或趋于一致。

荧光胶层13与传统的LED灯丝10的荧光胶层13材料相同，应用于LED灯丝10表面对内部的灯芯也就是PCB基板11和LED芯片12形成保护，并将LED芯片12所发出的光透出。

可以理解，荧光胶层13中荧光剂的含量越高，荧光胶层13的发光亮度就越高，设有LED芯片12的PCB基板11的面的荧光胶层13中的荧光剂的含量低于另一面荧光胶层13中荧光剂的含量，从而使得LED灯丝10双面的发光一致。荧光胶层13中荧光剂的含量与发光亮度需求、LED芯片12的发光功率等因素有关，双面荧光胶层13中荧光剂的含量的差异，与PCB基板11的导光性有关，在实际使用中，可以通过实验的方式获知LED灯丝10双面的荧光胶层13中荧光剂的含量，从而满足LED灯丝10双面发光的一致性要求以及发光亮度的要求。

当然，在其他实施例中，PCB基板11的双面蚀刻有连接电路110，双面设有LED芯片12。

上述，LED芯片12可以为LED发光体中最小的发光单元，呈颗粒状，沿连接电路110设置。LED芯片12是一种倒装芯片，通过倒装连接在PCB基板11上，倒装芯片无接电引脚，可以减小LED芯片12在连接时由接电引脚所占用的空间，增加发光的通透性，LED芯片12可以紧密分布，能够满足小体积、高亮度的LED灯丝10的发光需求。

PCB基板11是一种韧性较好，强度较高，耐高温可导光的薄板型基板。

上述，PCB基板11上除了可以设置连接电路110以外，还可以集成保护电路或控制电路到PCB基板11上，从而优化了LED灯丝10在灯具上的装配工艺，使得灯具的结构更为简洁，并且增加了LED灯丝10的可靠性。

实施例2

请一并参阅图4和图5，本实施例与实施例1的区别在于，LED灯丝10的形状为非条状或非柱状，也就是PCB基板11不是条状的。PCB基板11包括电极臂111和连接臂112，两个电极臂111的一端通过连接臂112连接，两个电极臂111的另一端分别设有正极引脚14和负极引脚15，PCB基板11是一种异形基板，LED灯丝10是一种异形灯丝。

进一步地，PCB基板11呈匚形，电极臂111、连接臂112呈条状，正极引脚14和负极引脚15设于PCB基板11的开口的两侧，也就是分别设于电极臂111的悬端。连接电路110自正极引脚14延伸至负极引脚15，即连接电路110沿PCB基板11布置，LED芯片12沿PCB基板11连接，从而使得LED灯丝10为匚形发光的灯丝。

在其他实施例中，电极臂111呈条状，连接臂112呈折弯状或角状，从而使得PCB基板11呈“M”状；或将连接臂112连接在电极臂111的中部，从而使得PCB基板11呈“H”状；或将连接臂112连接在电极臂111相反的一端，从而使得PCB基板11呈“N”状，此时正极引脚14和负极引脚15设于电极臂111的悬端，也就是接电引脚设于PCB基板11的两端。

PCB基板11可以为一体切割而出，电极臂111和连接臂112之间一体切割，也可以通过条状体，也就是条状的电极臂111、连接臂112拼接而成，也就是通过单元板拼接而成。

本实施例中，PCB基板11为一体切割而成，两个电极臂111之间的间距为电极臂111宽度的一半，从而通过在一大块基板上通过n、u交叉式分布切割出匚形的PCB基板11，对于材料的浪费做到最少。

本实施例的LED灯丝10在灯座连接时，正极引脚14和负极引脚15也在同一端，因而本LED灯丝10也可以通过插接连接在灯座上实现与灯座的电性连接，无需焊接。

请一并参阅图6和图7，连接臂112上设有插口1121，且插口1121自荧光胶层13中露出，多个LED灯丝10通过插口1121插接固定形成立体LED灯丝10。匚形LED灯丝10可以看为一种平面发光的灯丝，通过在连接臂112上设置插口1121，使得LED灯丝10插接固定起来，该拼插连接类似于儿童的益智玩具拼插卡片，将片状的LED灯丝10通过交错一定的角度插接，从而形成立体的架状的LED灯丝10。

本实施例中，两个匚形的LED灯丝10形成十字形插接，也即是LED灯丝10的连接臂112呈十字垂直分布，并通过插口1121连接，一个LED灯丝10上的插口1121朝上，另一个LED灯丝10上的插口1121朝下，两个LED灯丝10的四个电极臂111平行，且引脚设于立体LED灯丝10的同一端。立体LED灯丝10具有四个引脚，可以在灯座上设置四个插孔，使得立体的LED灯丝10可以直接插接在灯座上。

实施例3

如图8所示，本实施例提供一种灯具1，它包括灯座20和实施例1中的LED灯丝10，灯座20上设有插孔201，LED灯丝10插接在插孔201上，与灯座20形成可拆卸式电性连接。

LED灯丝10上的正极引脚14和负极引脚15为电镀在同一个端部的端电极，灯座20上设有一个与LED灯丝10相匹配的插孔201，LED灯丝10整个插接在插孔201中，插孔201中设有能够与正极引脚14和负极引脚15形成电性接触的电性连接触点。

如图9所示，在另一实施例中，灯具1包括灯座20和实施例2中的LED灯丝10，灯座20上设有呈十字分布的四个插孔201，或者说相对的插孔201两两连线呈十字。插孔201中对应的设有正负极触电，或正负极电性弹片，可以两个相对的插孔201中插入一个匚形的LED灯丝10，也可以在四个插孔201中插入两个LED灯丝10形成立体灯丝。

实施例4

本实施例提供一种LED灯丝10的生产工艺，包括步骤：

一、在PCB基板11上加工出连接电路110，连接电路110的两端分别连接正极引脚14和负极引脚15。

其中，PCB基板11上的连接电路110的加工，可以通过蚀刻形成对应的电路，连接在连接电路110上的LED芯片12可以与连接电路110形成电性连接。

连接电路110的两端分别连接正极引脚14和负极引脚15，可以通过在PCB板上焊接铜丝等导体，将连接电路110的接电端引出。

在另一实施例中，连接电路110的两端的正极引脚14和负极引脚15通过电镀电极形成，正极引脚14和负极引脚15没有自PCB基板11上延伸而出，而是在PCB基板11上形成电性触点。

二、将LED芯片12连接至电性连接口上并固定在PCB基板11表面。

LED芯片12可以为倒装芯片，通过倒装的方式连接到PCB基板11上，具体为，通过共晶/回流焊接技术将LED芯片12的电极接触面镀层上的锡合金焊接到连接电路110使得LED芯片12与连接电路110形成电性连接。

三、在PCB基板11的两面涂覆荧光胶将PCB基板11及LED芯片12包裹并将正极引脚14和负极引脚15露出。

通过涂覆荧光胶对PCB基板11和LED芯片12形成保护，对LED灯丝10整体结构强度进行保护，使得LED灯丝10除了正极引脚14和负极引脚15以外的电性结构内置，同时还将LED芯片12所发出的光导出，通过荧光效果，增强优化发光特性。

本实施例中，LED芯片12连接在PCB基板11的单面上，通过调节荧光胶中荧光剂的含量从而使得PCB基板11的双面发光一致，该方法在实施例1中已有叙述，在此不赘述。

本实施例生产的LED灯丝10为条状的LED灯丝10，其在一整块大的基板上制作，该块基板的面积大于PCB基板11，具体可以为宽度与PCB基板11的长度相同，长度为PCB基板11宽度的数十倍或百倍量级。

如图10所示，步骤一至步骤三在大基板上进行。即在大基板上蚀刻出多个连接电路110，并在每一连接电路110的两端的连接正极引脚14和负极引脚15，在每一连接电路110倒装LED芯片12，而后在大基板的两面涂覆荧光胶，设有LED芯片12一面涂覆的荧光胶的荧光剂含量低于另一面涂覆的荧光胶的荧光剂的含量。

还包括步骤：

四、切割大基板分离出LED灯丝10。

具体的，待荧光胶成型后进行切割，切割可以采用激光切割，如紫外激光，可以采用烘干的方法加快荧光胶的成型。

相邻的连接电路110之间的间距，或是相邻连接电路110上的LED芯片12之间的间距应稍大切割消耗，从而满足切割，防止分割LED灯丝10时将LED芯片12损坏。

在大基板上成型连接电路110、连接正极引脚14、负极引脚15、LED芯片12，同一涂覆荧光胶而后分割呈条状的LED灯丝10的方法，一方面对基板的装夹固定更加容易(尺寸大装夹定位较为容易)，另一方面增加的涂覆荧光胶的效率。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.LED灯丝，其特征在于，包括PCB基板和多个LED芯片，所述PCB基板为玻纤基板，所述PCB基板上设有连接电路，连接电路的两端分别设有正极引脚和负极引脚，每一所述LED芯片与所述连接电路形成电性连接；

所述PCB基板以及所述LED芯片外设有荧光胶层，所述正极引脚和所述负极引脚自所述荧光胶层中露出。

2.根据权利要求1所述的LED灯丝，其特征在于，所述PCB基板呈条形。

3.根据权利要求2所述的LED灯丝，其特征在于，所述正极引脚和所述负极引脚设于所述PCB基板的同一端。

4.根据权利要求1所述的LED灯丝，其特征在于，所述PCB基板包括电极臂和连接臂，两个所述电极臂的一端通过所述连接臂连接，两个所述电极臂的另一端分别设有所述正极引脚和所述负极引脚。

5.根据权利要求4所述的LED灯丝，其特征在于，所述PCB基板一体切割而成，或所述PCB基板由所述电极臂和所述连接臂拼接而成。

6.根据权利要求4所述的LED灯丝，其特征在于，所述连接臂上设有插口，且所述插口自所述荧光胶层中露出，多个所述LED灯丝通过所述插口插接固定形成立体LED灯丝。

7.LED灯具，其特征在于，包括灯座和权利要求1-6中任一项所述的LED灯丝，所述灯座上设有插口，所述LED灯丝插接在所述插口上，与所述灯座形成可拆卸式电性连接。

8.LED灯丝的生产工艺，其特征在于，包括步骤：

在PCB基板上加工出连接电路，在连接电路的两端分别连接正极引脚和负极引脚；

将LED芯片电性连接至所述连接电路上并固定在所述PCB基板表面；

在所述PCB基板的两面涂覆荧光胶将所述PCB基板及LED芯片包裹并将所述正极引脚和所述负极引脚露出。

9.根据权利要求8所述的LED灯丝的生产工艺，其特征在于，所述LED芯片连接在所述PCB基板的单面上，通过调节荧光胶中荧光剂的含量从而使得所述PCB基板的双面发光一致。

10.根据权利要求8所述的LED灯丝的生产工艺，其特征在于，在一块面积大于LED灯丝的加工多个连接电路，并在连接电路上连接LED芯片，在基板的双面涂覆荧光胶，待荧光胶定型后将基板切割分离出LED灯丝。