CN111106226A - 一种内封ic的led灯珠 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种内封IC的LED灯珠，包括封装载体、LED发光芯片、高灰断点续传IC和封装胶；封装载体上设置有六个引脚、六个与引脚一一相连的金属导电焊盘，每个金属导电焊盘上固设有三颗LED发光芯片和一颗高灰断点续传IC，三颗LED发光芯片分别通过金属导线与IC连接，金属导电焊盘、LED发光芯片、高灰断点续传IC及金属导线通过封装胶固定在封装载体上。该LED灯珠将LED发光芯片与具有断点续传功能和高灰度等级IC巧妙的集成于封装载体内，使得其形成一个完整的LED集成电路，既解决了外置IC灯珠稳定性较差﹑成品应用线路设计复杂，PCB利用率较低，灯珠排布的密度较低的问题；也解决了当前内置IC灯珠单线信号传输非坏点续传的弊端和灰度等级较低的问题。

Description

一种内封IC的LED灯珠
技术领域
本发明涉及LED高灰断点续传IC技术领域，具体涉及一种内封IC的LED灯珠。
背景技术
市场上目前最常规的两种带IC控制(IC是集成电路的英文缩写，也俗称芯片，集成电路是一种采用特殊工艺，将晶体管、电阻、电容等元件集成在硅基片上而形成的具有一定功能的器件)的应用分别是内封单线IC灯珠和外置IC方案，但是目前内封IC的灯珠均为单线非坏点续传的灯珠，应用中出现一颗LED灯珠损坏，直接影响该颗灯珠后面所有灯珠的正常使用，且目前内封IC灯珠的灰度等级均在256级，无法应用于显示要求较高的显示屏幕；外置IC的方案想要做到单点单控功能，需在每颗灯珠旁边加一颗高灰断点续传IC，其线路较复杂，PCB排布受限，PCB利用率较低，灯珠排布的密度较低，直接影响像素点。
发明内容
本发明为了解决现有技术中存在的缺点，提出一种内封IC的LED灯珠，其中内封IC带有断点续传功能和高灰度等级，既解决了外置IC灯珠稳定性较差﹑成品应用线路设计复杂，PCB利用率较低，灯珠排布的密度较低的问题；也解决了当前内置IC灯珠单线信号传输非坏点续传的弊端和灰度等级较低的问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种内封IC的LED灯珠，包括封装载体、LED发光芯片、高灰断点续传IC和封装胶；所述封装载体上设置有六个引脚、六个与引脚一一相连的金属导电焊盘，每个金属导电焊盘上固设有三颗LED发光芯片和一颗高灰断点续传IC，三颗LED发光芯片分别通过金属导线与高灰断点续传IC连接，所述金属导电焊盘、LED发光芯片、高灰断点续传IC及金属导线通过封装胶固定在封装载体上。
作为上述方案的优选，所述封装载体呈矩形，六个所述引脚对称分设于封装载体底部的两侧，封装载体正面设有一个碗杯，所述金属导电焊盘设于碗杯内，碗杯内填充有封装胶，将碗杯形成封闭结构。
作为上述方案的优选，所述封装载体上的各引脚相互之间通过绝缘体间隔。
作为上述方案的优选，所述LED发光芯片为红光LED芯片、橙光LED芯片、黄光LED芯片、绿光LED芯片、青光LED芯片、蓝光LED芯片、紫光LED芯片、白光LED芯片、红外光LED芯片、紫外光LED芯片中的一种或多种。
作为上述方案的优选，所述高灰断点续传IC具有断点续传功能，且高灰断点续传IC的灰度等级最高能够达到65536级。
作为上述方案的优选，所述金属导电焊盘包括呈逆时针方向排列的金属导电焊盘一、金属导电焊盘二、金属导电焊盘三、金属导电焊盘四、金属导电焊盘五、金属导电焊盘六，其中，金属导电焊盘四、金属导电焊盘一、金属导电焊盘六、金属导电焊盘三、金属导电焊盘二的尺寸依次减小，金属导电焊盘二的尺寸等于金属导电焊盘五的尺寸大小。
由于具有上述结构，本发明的有益效果在于：
本申请的LED灯珠，将LED发光芯片与具有断点续传功能和高灰度等级IC巧妙的集成于封装载体内，使得其形成一个完整的LED集成电路，省去了单一LED所需的载体，简化了制作工艺，减少了器件数量，降低了生产成本，提高了产品生产效率和良品率，LED结构的简化，使所述LED灯珠能广泛应用于点光源、护栏管、软灯带、窗帘屏等；同时，断点续传功能的设计，提高了产品在应用端信号传输的可靠性，解决了因单线信号传输灯珠应用中出现一颗LED灯珠损坏，直接影响该颗灯珠后面所有灯珠的正常使用的问题；另外，LED灯珠最高能够达到65536的灰度等级，提升了产品的显示效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明的正面结构示意图；
图2为本发明的背面结构示意图；
图3为本发明的应用电路示意图一；
图4为本发明的应用电路示意图二。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
如图1至图4所示，本实施例提供一种内封IC的LED灯珠，包括封装载体1、LED发光芯片、高灰断点续传IC10和封装胶2；
所述封装载体1上设置有六个引脚(VDD引脚21，是灯珠正极；DIN引脚22，是灯珠信号输入脚；DO2引脚23，是灯珠备用信号输出脚；GND引脚24，是灯珠负极；DO1引脚25，是灯珠信号输出脚；FDIN引脚26，是灯珠备用信号输入脚)、六个与引脚一一相连的金属导电焊盘(金属导电焊盘一11、金属导电焊盘二12、金属导电焊盘三13、金属导电焊盘四14、金属导电焊盘五15、金属导电焊盘六16)，每个金属导电焊盘上固设有三颗LED发光芯片(第一发光芯片17、第二发光芯片18、第三发光芯片19)和一颗高灰断点续传IC10，三颗LED发光芯片分别通过金属导线与高灰断点续传IC10连接，所述金属导电焊盘、LED发光芯片、高灰断点续传IC及金属导线通过封装胶固定2在封装载体1上。
本实施例中，所述封装载体1呈矩形，六个所述引脚对称分设于封装载体1底部左右两侧，引脚为金属导电材质，引脚表面镀有银层，便于应用端上锡焊接工作。封装载体1正面设有一个碗杯，所述金属导电焊盘设于碗杯内，金属导电焊盘表面也镀有银层，既利于芯片固晶粘接，也利于导电线材焊接工作，所述金属导电焊盘根据内部LED芯片、高灰断点续传IC和导电线材的不同布局需求大小不一，其中金属导电焊盘四14＞金属导电焊盘一11＞金属导电焊盘六16＞金属导电焊盘三13＞金属导电焊盘二12＝金属导电焊盘五15。碗杯内填充有封装胶2，将碗杯形成封闭结构，对LED发光芯片、高灰断点续传IC和金属导线起到保护作用，保证封装结构不受外力损坏。封装载体1上的各引脚相互之间通过绝缘体间隔。
所述高灰断点续传IC具有断点续传功能，且高灰断点续传IC的灰度等级最高能够达到65536级。本实施例将LED发光芯片与高灰断点续传IC通过封装工艺集成于一体，实现了单颗LED发光芯片的单点单控功能，同时还具备高灰度等级和断点续传的功能。
具体的，本实施例中，高灰断点续传IC为单线双通道三驱道串行级联归零码通讯IC，三驱道使得该IC能够同时控制三颗LED发光芯片的发光变化，所述高灰断点续传IC10上面有十个电极，其中有九个电极在本实施例中需要用到，分别为VDD电极101、DIN电极102、DO2电极103、GND电极104、DO1电极105、FDIN电极106、驱道一的负极107、驱道二的负极108、驱道三的负极109。LED发光芯片(17、18、19)上设有相应电极，其中第三发光芯片19正上方设有一正一负两个电极，分别是负电极110和正电极111；第二发光芯片18为反极性芯片，该芯片正上方设有一个负电极112；第一发光芯片17上也设有一正一负两个电极，分别是负电极114和正电极113。
高灰断点续传IC的VDD电极101通过金属导线与金属导电焊盘一11连接，高灰断点续传IC的DIN电极102通过金属导线与金属导电焊盘二12连接，高灰断点续传IC的DO2电极103通过金属导线与金属导电焊盘三13连接，高灰断点续传IC的GND电极104通过金属导线与金属导电焊盘四14连接，高灰断点续传IC的DO1电极105通过金属导线与金属导电焊盘五15连接，高灰断点续传IC的FDIN电极106通过金属导线与金属导电焊盘六16连接，高灰断点续传IC的驱道一的负极107通过金属导线与第三发光芯片19的负电极110连接，高灰断点续传IC的驱道二的负极108通过金属导线与第二发光芯片18的负电极112连接，高灰断点续传IC的驱道三的负极109通过金属导线与第一发光芯片17的负电极114连接，第一发光芯片17通过金属导线与金属导电焊盘一11连接，第二发光芯片18为反极性芯片，芯片底部为正极，通过银胶或者锡膏与金属导电焊盘一11连接，第三发光芯片19通过金属导线与金属导电焊盘一11连接。
当灯珠正负极上电后，信号从DIN引脚22或FDIN引脚26输入，灯珠接收信号后从DO1引脚25或DO2引脚23输出到下级灯珠。接收信号的DIN与FDIN引脚采用了差别传输技术(差别传输技术为现有技术)，而此种双输入和双输出信号的技术称之为双通道级联通讯协议，通过该技术，在信号传输的过程中当某颗灯珠的DIN、FDIN、DO1或DO2某单路连接线开路时不影响信号的继续传输，可跳过该灯珠将信号传输到下一颗灯珠。
所述双通道的信号级联的方式又分为两种，分别为信号级联方式一和信号级联方式二。
如图3所示，信号级联方式一由N颗LED灯珠(LED1、LED2、LED3、LED4、LEDN)组成一个LED灯组，其通过如下方式进行信号级联：当LED正负极上电后，正常情况下，信号从控制器的DIN端口输入到LED1的DIN脚，LED1接收信号后由LED1的DO1脚将接收到的信号输出到LED2的DIN脚，LED2接收信号后由LED2的DO1脚将接收到的信号输出到LED3的DIN脚，LED3的信号按此信号传输方式进行级联到LED4，LED4也按此信号级联方式将信号级联到LEDN；当控制器与LED1灯珠信号级联过程中，控制器DIN端口与LED1的DIN脚连接线出线异常时,控制器的信号将自动切换成FDIN端口将信号传输到LED1的FDIN脚，LED1接收信号后再由LED1的DO1脚将接收到的信号输出到LED2的DIN脚，LED2接收信号后由LED2的DO1脚将接收到的信号输出到LED3的DIN脚，LED3的信号按此信号传输方式进行级联到LED4，LED4也按此信号级联方式将信号级联到LEDN；当控制器与LED1灯珠信号级联过程中，LED1灯珠无法正常接收信号时，控制器的信号自动切换成FDIN1端口并跳过LED1将信号传输到LED2的FDIN脚，LED2接收信号后再由LED2的DO1脚将接收到的信号输出到LED3的DIN脚，LED3接收信号后由LED3的DO1脚将接收到的信号输出到LED4的DIN脚，LED4的信号按此信号传输方式进行级联到LEDN；当LED1灯珠接收信号后，LED2无法正常接收信号时，LED1的信号由LED1的DO2脚将信号传输传输到LED3的FDIN脚，LED3接收信号后由LED3的DO1脚将接收到的信号输出到LED4的DIN脚，LED4的信号按此信号传输方式进行级联到LEDN；以上信号级联方式不可出现连续两颗LED灯珠损坏，如出现连续两颗LED灯珠损坏的情况下，其信号将不能跳过两颗LED灯珠将信号传输到第四颗LED。
如图4所示，信号级联方式二由N颗LED灯珠(LED1、LED2、LED3、LED4、LEDN)组成一个LED灯组，其通过如下方式进行信号级联：当LED正负极上电后，正常情况下，信号从控制器的DIN端口输入到LED1的DIN脚，LED1接收信号后由LED1的DO1脚将接收到的信号输出到LED2的DIN脚，LED2接收信号后由LED2的DO1脚将接收到的信号输出到LED3的DIN脚，LED3的信号按此信号传输方式进行级联到LED4，LED4也按此信号级联方式将信号级联到LEDN；当控制器与LED1灯珠信号级联过程中，控制器DIN端口与LED1的DIN脚连接线出线异常时,控制器的信号将自动切换成FDIN端口将信号传输到LED1的FDIN脚，LED1接收信号后再由LED1的DO1脚将接收到的信号输出到LED2的DIN脚，LED2接收信号后由LED2的DO1脚将接收到的信号输出到LED3的DIN脚，LED3的信号按此信号传输方式进行级联到LED4，LED4也按此信号级联方式将信号级联到LEDN；当控制器与LED1灯珠信号级联过程中，LED1灯珠无法正常接收信号时，控制器的信号自动切换成FDIN1端口并跳过LED1将信号传输到LED2的FDIN脚，LED2接收信号后再由LED2的DO1脚将接收到的信号输出到LED3的DIN脚，LED3接收信号后由LED3的DO1脚将接收到的信号输出到LED4的DIN脚，LED4的信号按此信号传输方式进行级联到LEDN；当LED1灯珠接收信号后，LED2无法正常接收信号时，LED1的信号由LED1的D01脚将信号传输传输到LED3的FDIN脚，LED3接收信号后由LED3的DO1脚将接收到的信号输出到LED4的DIN脚，LED4的信号按此信号传输方式进行级联到LEDN；以上信号级联方式不可出现连续两颗LED灯珠损坏，如出现连续两颗LED灯珠损坏的情况下，其信号将不能跳过两颗LED灯珠将信号传输到第四颗LED。通过以上两种信号级联方式，实现了该方案在实际应用中因单颗LED灯珠损坏而信号不能正常级联的问题，提高了该产品在应用端的可靠性，即使单颗LED灯珠损坏也不影级联信号的传输。
本实施例中所提到的LED发光芯片可以为红光LED芯片、橙光LED芯片、黄光LED芯片、绿光LED芯片、青光LED芯片、蓝光LED芯片、紫光LED芯片、白光LED芯片、红外光LED芯片、紫外光LED芯片中的一种或多种。且同一个金属导电焊盘上的三颗LED发光芯片，既可是同一种发光颜色，也可以是两种，亦或是三种发光颜色的芯片。例如所述LED灯珠只需要发红光时，将三颗LED发光芯片(17、18、19)统一用成红光LED芯片即可；所述LED灯珠需要发白光时，将三颗LED发光芯片(17、18、19)统一用成蓝白光LED芯片，然后将填充在支架碗杯内的胶水加入至少一种荧光粉，通过荧光粉激发蓝白光LED芯片，然后此灯珠将会发出相应的白光颜色；所述LED灯珠需要发两种光时，可将其中两颗LED发光芯片(第一发光芯片17和第二发光芯片18)用成同一种颜色，将第三发光芯片19用成另一种需要的LED发光芯片即可；当所述LED灯珠需要发三种光时，将三颗LED发光芯片(17、18、19)用成同三种发光颜色的LED芯片即可。
本实施例主要是通过将LED发光芯片和可编程IC(高灰断点续传IC)巧妙的集成于封装载体内，并用封装胶水对其进行填充保护，可编程IC内嵌入有能够实现断点续传功能的程序算法，嵌入有能够实现接收、处理、输出具有高灰度等级的驱动信号的功能模块及程序算法(其中，上述功能模块和程序算法均可采用现有技术，也非本次申请的保护重点，故不赘述)，使得高灰断点续传IC与LED芯片形成一个完整的LED发光单元，其优势在于将IC内置于灯珠内部，实现了一颗IC控制一颗灯珠，解决了常规的RGB需要在线路板上串IC来控制变幻颜色，但是贴片在线路板上的IC容易受到外力破损，长时间裸露在外也会影响IC工作从而应发故障，此外将IC封装到灯珠内部，能够防止IC控制器受潮受损，同时能够避免灯珠在弯曲、扭曲时导致IC引脚与线路板脱离造成故障；IC控制器内置到灯珠内部使成品线路板更加简单，从而减少故障率，提高可靠性，降低了成品灯具的线路设计和生产成本；减少了成品体积，使本实施例灯珠应用领域更广泛；电气性能更加稳定，抗干扰强等特点；同时，所述高灰断点续传IC还采用了断点续传技术，在使用过程中单颗灯珠损坏的情况下不影响下级信号的继续传输，提升了灯珠的可靠性能，另外驱动的灰度等级最高能够达到65536级，使得灯珠的呈现效果丰富细腻，不仅能运用于常规显示和照明需求，还能够运用于显示要求较高的显示屏和透明屏。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种内封IC的LED灯珠，其特征在于：包括封装载体、LED发光芯片、高灰断点续传IC和封装胶；所述封装载体上设置有六个引脚、及六个与引脚一一相连的金属导电焊盘，每个金属导电焊盘上固设有三颗LED发光芯片和一颗高灰断点续传IC，三颗LED发光芯片分别通过金属导线与高灰断点续传IC连接，所述金属导电焊盘、LED发光芯片、高灰断点续传IC及金属导线通过封装胶固定在封装载体上。
2.根据权利要求1所述的LED灯珠，其特征在于：所述封装载体呈矩形，六个所述引脚对称分设于封装载体底部的两侧，封装载体正面设有一个碗杯，所述金属导电焊盘设于碗杯内，碗杯内填充有封装胶，将碗杯形成封闭结构。
3.根据权利要求1所述的LED灯珠，其特征在于：所述封装载体上的各引脚相互之间通过绝缘体间隔。
4.根据权利要求1所述的LED灯珠，其特征在于：所述LED发光芯片为红光LED芯片、橙光LED芯片、黄光LED芯片、绿光LED芯片、青光LED芯片、蓝光LED芯片、紫光LED芯片、白光LED芯片、红外光LED芯片、紫外光LED芯片中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的LED灯珠，其特征在于：所述高灰断点续传IC为单线双通道三驱道LED驱动IC，高灰断点续传IC具有断点续传功能，且高灰断点续传IC的灰度等级最高能够达到65536级。
6.根据权利要求1所述的LED灯珠，其特征在于：所述金属导电焊盘包括呈逆时针方向排列的金属导电焊盘一、金属导电焊盘二、金属导电焊盘三、金属导电焊盘四、金属导电焊盘五、金属导电焊盘六，其中，金属导电焊盘四、金属导电焊盘一、金属导电焊盘六、金属导电焊盘三、金属导电焊盘二的尺寸依次减小，金属导电焊盘二的尺寸等于金属导电焊盘五的尺寸大小。
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