CN110966528A - 一种led柔性无光斑灯带 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种LED柔性无光斑灯带，包括若干柔性基板，所述柔性基板拼装连接；所述柔性基板包括正极主线路、负极主线路、LED芯片带和缓冲保护带，所述正极主线路和负极主线路设置于所述柔性基板的两侧，所述LED芯片带设置于所述柔性基板的中间，所述正极主线路和负极主线路均通过所述缓冲保护带连接至所述LED芯片带。本发明能够使得所述LED柔性无光斑灯带能够在水平式或螺旋式扭曲时，在所述缓冲保护带的作用下依然保证LED芯片带不会被破坏，进而有效提高了产品的使用寿命和可靠性能，在此基础上，还通过无机物层的填充以及柔性基板的正背面等设计，进一步提高了其人性化设计程度，增大了导电面积和散热面积，减小了灯带压降。

Description

一种LED柔性无光斑灯带
技术领域
本发明涉及一种LED灯带，尤其涉及一种LED柔性无光斑灯带。
背景技术
LED 作为第四代绿色照明光源，目前已经得到广泛的应用。现有的封装达成此光源效果主要以下几类方式：第一、传统SMD LED 封装后采用SMT密集排布，使用灯珠数量庞大，工艺复杂，成本高昂：且SMD支架吸水性强、与金属结合性差在用金属线键合后，因产品使用过程中会存在封装胶体与金属线膨胀系数不同，会有将键合线拉断的风险；同时底部镀银层有存在与卤素反应出现失效风险；第二、采用将线型灯带置入铝槽，盖上扩散板将光扩散均匀，但是这种产品尺寸需要预制，安装复杂、成本高，灵活性不高。虽然，目前也有通过柔性电路板实现的LED灯带，但是柔性电路板的可弯折度是非常有限的，尤其是水平式或螺旋式扭曲时，会破坏LED灯带的有效性，导致灯带失效，影响产品的使用寿命和可靠性能等。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是需要提供的是一种能够提高产品的使用寿命和可靠性能的LED柔性无光斑灯带，并进一步提高其生产效率和人性化设计程度。
对此，本发明提供一种LED柔性无光斑灯带，包括若干柔性基板，所述柔性基板拼装连接；所述柔性基板包括正极主线路、负极主线路、LED芯片带和缓冲保护带，所述正极主线路和负极主线路设置于所述柔性基板的两侧，所述LED芯片带设置于所述柔性基板的中间，所述正极主线路和负极主线路均通过所述缓冲保护带连接至所述LED芯片带；所述LED芯片组包括多个LED倒装芯片，每一个LED芯片组的第一个LED倒装芯片和最后一个LED倒装芯片分别与所述正极主线路和负极主线路电连接。
本发明的进一步改进在于，所述缓冲保护带的宽度为0.1~0.5mm。
本发明的进一步改进在于，所述缓冲保护带内填充设置有无机物层。
本发明的进一步改进在于，所述正极主线路和负极主线路均设置于所述柔性基板的正面和背面，所述柔性基板的正面和背面之间设置有用于实现电连接的沉孔。
本发明的进一步改进在于，所述LED芯片带上包括多个LED倒装芯片，所述LED倒装芯片分别与所述正极主线路和负极主线路电连接。
本发明的进一步改进在于，所述LED芯片带还包括正极焊盘和负极焊盘，所述LED倒装芯片通过所述正极焊盘电连接至所述正极主线路，所述LED倒装芯片通过所述负极焊盘电连接至所述负极主线路。
本发明的进一步改进在于，所述LED芯片带还包括限流电阻，所述LED倒装芯片通过限流电阻与所述正极主线路和负极主线路电连接。
本发明的进一步改进在于，所述柔性基板为预制电线路的柔性基板，所述LED倒装芯片与所述预制电线路焊接在一起。
本发明的进一步改进在于，所述柔性基板上覆盖封装胶，所述封装胶内设置有荧光粉微粒。
本发明的进一步改进在于，所述封装胶的厚度为高于所述LED芯片带的芯片0.3~4mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：所述LED芯片带设置于所述柔性基板的中间，若干柔性基板拼装连接，而且所述正极主线路和负极主线路均通过所述缓冲保护带连接至所述LED芯片带，这样的设置使得所述LED柔性无光斑灯带能够在水平式或螺旋式扭曲时，在所述缓冲保护带的作用下依然保证LED芯片带不会被破坏，进而有效提高了产品的使用寿命和可靠性能，在此基础上，还通过无机物层的填充以及柔性基板的正背面等设计，进一步提高了其人性化设计程度，增大了导电面积和散热面积，减小了灯带压降，简化了产品的结构，提高了产品性能和生产效率。
附图说明
图1是本发明一种实施例的柔性基板的正面结构示意图；
图2是图1中A的放大结构示意图；
图3是本发明一种实施例的剖面结构示意图；
图4是本发明一种实施例的柔性基板的背面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明。
如图1至图4所示，本例提供一种LED柔性无光斑灯带，包括若干柔性基板，所述柔性基板拼装连接；所述柔性基板包括正极主线路1、负极主线路2、LED芯片带3和缓冲保护带4，所述正极主线路1和负极主线路2设置于所述柔性基板的两侧，所述LED芯片带3设置于所述柔性基板的中间，所述正极主线路1和负极主线路2均通过所述缓冲保护带4连接至所述LED芯片带3。
本例图1中所示的是完整的LED柔性无光斑灯带中的一段，在实际应用中，通过若干的所述柔性基板拼装连接，就能够实现完整的LED柔性无光斑灯带；本例所述正极主线路1指的是设置于所述柔性基板一侧的正极主线，优选设置为长条形；所述负极主线路2指的是设置于所述柔性基板另一侧的负极主线，同样优选设置为长条形，进而实现所述LED柔性无光斑灯带的正负极，也称正极导通板和负极导通板；所述LED芯片带3指的是用于设置LED倒装芯片6以及主要元器件的灯带主体；所述缓冲保护带4是设置于所述正极主线路1和缓冲保护带4之间、以及设置于所述负极主线路2和缓冲保护带4之间的缓冲带状构件，可以是空槽形状的保护带，也可以是通过无机物填充的保护带等。
本例所述柔性基板的载体上优选预制线路，有多个LED倒装芯片6，以及多层线路进行电性连接及散热；所述电路层中设有若干对电路节点，每对电路节点上分别连接有倒装芯片的 N 极和 P 极 ，所述环形排练的LED倒装芯片6上采用高触变效果且具有一定流动性的硅胶所成型，每个LED倒装芯片6采用高精度锡合金（颗粒直径＜12微米）固定于预制线路上。
值得说明的是，现有的LED灯带（也叫LED灯串或LED灯条）也有通过柔性电路板来实现，但是现有的LED灯带可弯折度是非常有限的，尤其是水平式或螺旋式扭曲时，会破坏LED灯带的有效性，导致灯带失效，影响产品的使用寿命和可靠性能等。
与现有技术不同，本例在所述正极主线路1和缓冲保护带4之间、以及在所述负极主线路2和缓冲保护带4之间设置的缓冲保护带4，使得所述LED柔性无光斑灯带在水平式或螺旋式扭曲时，能够通过缓冲保护带4的形变减少所述LED芯片带3的受力和拉扯力度，进而可以防止外力扭曲作用时所述LED芯片带3出现失效，同时还可以起到绝缘、耐压和抗冲击作用，进而得以保护所述LED芯片带3，避免产品遭到破坏或失效，有效提高产品的使用寿命和可靠性能。
优选的，本例所述缓冲保护带4的宽度为0.1~0.5mm。所述缓冲保护带4的宽度，指的是所述正极主线路1和缓冲保护带4之间的距离，以及所述负极主线路2和缓冲保护带4之间的距离；值得说明的是，该缓冲保护带4的宽度并不是可以随意设定的，如果设置得太窄，不能达到对所述LED芯片带3的保护作用；如果设置得太宽，其导电性能、产品体积等又不能很好地满足实际应用的需求，本例将所述缓冲保护带4的宽度限定为0.1~0.5mm，能够很好地满足所需要的缓冲保护作用，同时，也不会对导电性能和产品体积造成影响。本例所述缓冲保护带4内优选填充设置有无机物层，通过无机物的填充，能够很好地实现缓冲保护的同时，还能够进一步提高产品的稳定性和可靠性。
如图2至图4所示，本例所述正极主线路1和负极主线路2均设置于所述柔性基板的正面和背面，所述柔性基板的正面和背面之间设置有用于实现电连接的沉孔5。也就是说，不同于现在的柔性电路板的设计，本例在所述柔性基板的正面设置了所述正极主线路1和负极主线路2，在所述柔性基板的背面也设置了所述正极主线路1和负极主线路2，而正面的正极主线路1和负极主线路2和背面的正极主线路1和负极主线路2通过沉孔5实现电连接，这么设计的好处在于，能够在产品尺寸费用有限的使用环境（LED柔性无光斑灯带在实际应用中是比较小的）下，尽可能增大正负极的导电面积和散热面积，进而得以提升其散热效果，并有效减小线阻，除此之外，即使所述柔性基板拼装的长度很长，也能够保证压降足够小而不会影响所述LED柔性无光斑灯带的出光均匀性。
值得一提的是，现有技术中的LED灯带，当拼装的长度过长时，其压降（比如前面的LED灯带和后面的LED灯带之间的压降）会很明显，进而影响其出光效果，而本例通过在所述柔性基板的正面和背面均设置所述正极主线路1和负极主线路2，并在所述柔性基板的正面和背面设置电连接的沉孔5，就能够很好地解决这个问题，且散热效果好，线阻小。
本例在所述柔性基板的载体上布局正反两路线路导体（正极主线路1和负极主线路2），两路线路导体中优选填充无机物作为缓冲，并设有导通的沉孔5实现电连接、若干LED芯片带3、LED芯片带3上放置有LED芯片组，如图1所示，所述LED芯片组包括多个LED倒装芯片6，每一个LED芯片组的第一个LED倒装芯片6和最后一个LED倒装芯片6分别与所述正极主线路1和负极主线路2实现电连接，而同一个LED芯片组内的各个LED倒装芯片6之间实现电性连接，每一个LED芯片组两端的LED倒装芯片6分别与载体的线路导体连接封胶层（透明封胶层），所述封胶层包覆在所述载体和所述LED芯片组的外围。
如图1和图2所示，本例所述LED芯片带3上包括限流电阻9和多个LED倒装芯片6，所述LED倒装芯片6分别与所述正极主线路1和负极主线路2电连接，所述LED倒装芯片6优选通过限流电阻9与所述正极主线路1和负极主线路2电连接，以实现限流保护效果。如图3所示，本例所述LED芯片带3还包括正极焊盘7和负极焊盘8，所述正极焊盘7是LED倒装芯片6的正极焊盘，所述负极焊盘8是LED倒装芯片6的负极焊盘，每一个LED芯片组的第一个LED倒装芯片6和最后一个LED倒装芯片6会与所述正极主线路1和负极主线路2实现电连接，而同一个LED芯片组内的各个LED倒装芯片6之间依次电连接，即所述LED倒装芯片6通过所述正极焊盘7电连接至所述正极主线路1，所述LED倒装芯片6通过所述负极焊盘8电连接至所述负极主线路2。
本例所述柔性基板为预制电线路的柔性基板，所述LED倒装芯片6与所述预制电线路焊接在一起，所述LED倒装芯片6优选采用锡合金（粒径＜12um）焊接料进行回流焊焊接。也就是说，本例的LED芯片组使用预制线路的方式连接，提高了连接的稳定性和牢固性，封装胶采用高触变效果且具有一定流动性的硅胶连续一体成型的长条形状，所述LED柔性无光斑灯带发光具备整体性，无光斑，整体结构均匀美观，制作方便，本例采用LED倒装芯片6，无金线设计，避免了因冷热变化时封装胶膨胀对产品可靠性的影响，可能性能高。
由于采用的是LED倒装芯片6，所述LED倒装芯片6的电极方向朝下，可以直接焊接在预制的线路板上，避免了金线焊接，降低了生产设备的投入，且所述LED倒装芯片6与柔性基板的载体之间的导电面积和导热面积增大（所述正极主线路1和负极主线路2均设置于所述柔性基板的正面和背面），有利于提高导热效率和散热效果，减少 LED 芯片光衰，延长使用寿命，并有效减小压降。且本发明采用整体式封装结构，减少了将 LED 芯片单个先封装成 LED 灯珠的生产工艺，降低了生产成本，使整个 LED 灯条的制作工艺更加简单。
本例所述LED芯片组包括了多个LED倒装芯片6，所述LED芯片组所采用的若干线路单元的电路可以采用为串联式连接，或者采用并联式连接，或者采用串并共联式连接，根据实际需要进行调整和设计即可。
本例所述柔性基板上覆盖封装胶，所述封装胶内设置有荧光粉微粒，所述封装胶优选采用高触变硅胶内混有荧光粉微粒，通过连续出胶方式，完整覆盖于所述LED倒装芯片6的周围；所述封装胶的厚度优选为高于所述LED芯片带3的芯片0.3~4mm，值得说明的是，由于通过点胶实现封装，所述封装胶的厚度并不是可以随意设定或取值的，本例对所述封装胶的厚度限定为高于所述LED芯片带3的芯片0.3~4mm，其目的在于，能够通过调整封装胶的胶体厚度来改变产品的发光角度保持在100~170°的范围内，保证了很好的出光均匀性和无光斑效果。
综上所述，本例所述LED芯片带3设置于所述柔性基板的中间，若干柔性基板拼装连接，而且所述正极主线路1和负极主线路2均通过所述缓冲保护带4连接至所述LED芯片带3，这样的设置使得所述LED柔性无光斑灯带能够在水平式或螺旋式扭曲时，在所述缓冲保护带4的作用下依然保证LED芯片带3不会被破坏，进而有效提高了产品的使用寿命和可靠性能，在此基础上，还通过无机物层的填充以及柔性基板的正背面等设计，进一步提高了其人性化设计程度，增大了导电面积和散热面积，减小了灯带压降，简化了产品的结构，提高了产品性能和生产效率。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种LED柔性无光斑灯带，其特征在于，包括若干柔性基板，所述柔性基板拼装连接；所述柔性基板包括正极主线路、负极主线路、LED芯片带和缓冲保护带，所述正极主线路和负极主线路设置于所述柔性基板的两侧，所述LED芯片带设置于所述柔性基板的中间，所述正极主线路和负极主线路均通过所述缓冲保护带连接至所述LED芯片带；所述LED芯片组包括多个LED倒装芯片，每一个LED芯片组的第一个LED倒装芯片和最后一个LED倒装芯片分别与所述正极主线路和负极主线路电连接。
2.根据权利要求1所述的LED柔性无光斑灯带，其特征在于，所述缓冲保护带的宽度为0.1~0.5mm。
3.根据权利要求1所述的LED柔性无光斑灯带，其特征在于，所述缓冲保护带内填充设置有无机物层。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的LED柔性无光斑灯带，其特征在于，所述正极主线路和负极主线路均设置于所述柔性基板的正面和背面，所述柔性基板的正面和背面之间设置有用于实现电连接的沉孔。
5.根据权利要求1至3任意一项所述的LED柔性无光斑灯带，其特征在于，所述LED倒装芯片分别与所述正极主线路和负极主线路电连接。
6.根据权利要求5所述的LED柔性无光斑灯带，其特征在于，所述LED芯片带还包括正极焊盘和负极焊盘，所述LED倒装芯片通过所述正极焊盘电连接至所述正极主线路，所述LED倒装芯片通过所述负极焊盘电连接至所述负极主线路。
7.根据权利要求5所述的LED柔性无光斑灯带，其特征在于，所述LED芯片带还包括限流电阻，所述LED倒装芯片通过限流电阻与所述正极主线路和负极主线路电连接。
8.根据权利要求5所述的LED柔性无光斑灯带，其特征在于，所述柔性基板为预制电线路的柔性基板，所述LED倒装芯片与所述预制电线路焊接在一起。
9.根据权利要求1至3任意一项所述的LED柔性无光斑灯带，其特征在于，所述柔性基板上覆盖封装胶，所述封装胶内设置有荧光粉微粒。
10.根据权利要求1至3任意一项所述的LED柔性无光斑灯带，其特征在于，所述封装胶的厚度为高于所述LED芯片带的芯片0.3~4mm。
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