CN113036022A - Led支架、led发光器件及led显示装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种LED支架、LED发光器件及LED显示装置，LED支架包括支架素材和在支架素材表面依次层叠设置的第一铜镀层、镍镀层、第二铜镀层和银镀层，第一铜镀层的厚度大于第二铜镀层的厚度，镍镀层用于阻挡第一铜镀层中的铜离子迁移至第二铜镀层中。通过在支架素材表面依次层叠设置上述镀层，有效提高了LED支架的整体性能，其中，第二铜镀层的厚度较薄，仅存在少量的铜离子，从而有效避免铜离子与银镀层表面的锡焊料形成大量的锡铜化合物而导致孔洞的产生，且由于镍镀层的存在，能够阻挡第一铜镀层中的铜离子迁移至第二铜镀层中，有效避免第二铜镀层中迁移铜离子的含量增多，从而锡铜化合物无法大量形成，生产良率得到了提高。

Description

LED支架、LED发光器件及LED显示装置
技术领域
本领域属于LED技术领域，尤其涉及一种LED支架、LED发光器件及LED显示装置。
背景技术
随着LED技术的发展，LED发光器件被广泛应用于各个领域，其中，LED支架作为主要部件之一而被尤为关注。传统的LED支架中，通常在支架素材的表面依次设置铜镀层和银镀层，以提高LED支架的整体性能。然而，在将发光二极管通过锡焊的方式连接在LED支架表面时，铜镀层中的大量铜离子会迁移至银镀层中，并与银镀层表面的锡结合形成锡铜化合物，从而形成孔洞，导致生产良率较低。
发明内容
本发明的目的是提供一种LED支架、LED发光器件及LED显示装置，能够在保证LED支架整体性能较佳的同时，有效提高生产良率。
为实现本发明的目的，本发明提供了如下的技术方案：
第一方面，本发明提供了一种LED支架，所述LED支架包括支架素材和在所述支架素材表面依次层叠设置的第一铜镀层、镍镀层、第二铜镀层和银镀层，所述第一铜镀层的厚度大于所述第二铜镀层的厚度，所述镍镀层用于阻挡所述第一铜镀层中的铜离子迁移至所述第二铜镀层中。
本发明提供的LED支架，通过在支架素材表面依次层叠设置第一铜镀层、镍镀层、第二铜镀层和银镀层，有效提高了LED支架的整体性能，其中，第二铜镀层的厚度较薄，第二铜镀层中仅存在少量的铜离子迁移至银镀层中，从而有效避免铜离子与银镀层表面的锡焊料形成大量的锡铜化合物而导致孔洞的产生，且由于镍镀层的存在，能够阻挡第一铜镀层中的铜离子迁移至第二铜镀层中，有效避免第二铜镀层中迁移铜离子的含量增多，从而锡铜化合物无法大量形成，生产良率得到了提高。
一种实施方式中，所述支架素材包括相背的第一表面和第二表面，所述第一表面和所述第二表面上均层叠设置有所述第一铜镀层、所述镍镀层、所述第二铜镀层和所述银镀层。
一种实施方式中，所述镍镀层的厚度范围为0.125μm-2.5μm。
一种实施方式中，所述第二铜镀层的厚度范围为0.0625μm-1μm。
一种实施方式中，所述第一铜镀层的厚度范围为0.5μm-5μm。
一种实施方式中，所述银镀层的厚度范围为0.25μm-5μm。
一种实施方式中，所述LED支架还包括钯镀层，所述钯镀层设于所述银镀层远离所述第二铜镀层的一侧，所述钯镀层用于保护所述银镀层。
一种实施方式中，所述钯镀层的厚度范围为0.0025μm-0.25μm。
第二方面，本发明提供了一种LED发光器件，所述LED发光器件包括发光二极管和第一方面任一实施方式所述的LED支架，所述发光二极管设于所述LED支架上。
本发明提供的LED发光器件，通过安装本发明提供的LED支架，能够在保证LED发光器件的整体性能较佳的同时，有效提高LED发光器件的生产良率。
第三方面，本发明提供了一种LED显示装置，所述LED显示装置包括电路板和如第二方面所述的LED发光器件，所述电路板设于所述LED发光器件的与所述发光二极管相对或相邻的一侧。
本发明提供的LED显示装置，通过安装本发明提供的LED发光器件，能够在保证LED显示装置的整体性能较佳的同时，有效提高LED显示装置的生产良率。
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是一种实施例中LED支架的结构示意图；
图2是另一种实施例中LED支架的结构示意图；
图3是另一种实施例中LED支架的结构示意图；
图4是一种实施例中LED发光器件的结构示意图；
图5是一种实施例中LED显示装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，图1是一种实施例中LED支架100的结构示意图。
本申请实施例提供一种LED支架100，用于承载发光二极管并连接电路板，该LED支架100包括支架素材10和在所述支架素材10表面依次层叠设置的第一铜镀层20、镍镀层30、第二铜镀层40和银镀层50。
支架素材10具备一定的结构强度，以起到承载作用。并且，支架素材10应由导热率较高的材料制成，从而当发光二极管工作发热时，其产生的热量能够通过LED支架100进行传导，以实现有效散热。在一种具体的实施例中，制成支架素材10的材料为铜。应当理解的是，支架素材10的材料包括但不限于铜，还可以为其他任意具备一定结构强度的高导热率材料制成，在此不对支架素材10的材料进行具体的限定。
一种实施例中，支架素材10包括相背的第一表面101和第二表面102，第一表面101和第二表面102上均层叠设置有第一铜镀层20、镍镀层30、第二铜镀层40和银镀层50。其中，第一表面101上的金属镀层用于与发光二极管连接，第二表面102上的金属镀层用于与电路板连接。应当理解的是，通常采用电镀的方式在支架素材10表面形成上述金属镀层，而在电镀过程中，若仅在支架素材10的一个表面上形成金属镀层，其难度较高，且操作更为复杂，因此，可在第一表面101和第二表面102上一并形成上述金属镀层，以降低工艺难度，提高加工效率。需要说明的是，在支架素材10表面加工形成第一铜镀层20、镍镀层30、第二铜镀层40和银镀层50的方式包括但不限于电镀，还可以采用蒸镀、化镀或其他任意满足相应功能要求的方式进行加工，在此不对上述金属镀层的加工形成方式进行具体的限定。
第一铜镀层20设于支架素材10的表面。应当理解的是，在常规的制造工艺中，支架素材10表面通常会存在平整度较差的问题，若将支架素材10直接安装在电路板上，支架素材10与电路板之间会存在间隙或孔洞，从而导致生产良率较低。同样的，若将发光二极管直接安装在凹凸不平的支架素材10表面，会对发光二极管的工作效果造成一定的影响。通过在支架素材10的第一表面101和第二表面102上设置第一铜镀层20，以改善LED支架100的表面平整度，有效避免LED支架100与电路板之间存在间隙或孔洞，并且，发光二极管安装在较为平整的第一铜镀层20上，其工作效果同样能够得到有效提高。
一种实施例中，第一铜镀层20的厚度范围为0.5μm-5μm。应当理解的是，当第一铜镀层20的厚度小于0.5μm时，第一铜镀层20的厚度过薄，难以对支架素材10表面的凹陷进行补偿，从而无法达到平坦化的作用，对应的LED支架100与电路板之间仍会存在间隙或孔洞，且发光二极管安装在相对应的LED支架100上，其工作效果仍会受到一定的影响；当第一铜镀层20的厚度大于5μm时，第一铜镀层20的厚度较厚，在一定程度上增加了制造成本。基于此，当第一铜镀层20的厚度大于等于0.5μm且小于等于5μm时，能够在保证LED支架100的表面平整度的同时，有效降低制造成本。
镍镀层30设于所述第一铜镀层20和所述第二铜镀层40之间。应当理解的是，在常规工艺中，LED支架100与电路板之间以及发光二极管与LED支架100之间通常采用锡焊的方式进行固定连接，银镀层50表面存在锡焊料层，在工作一段时间后，第一铜镀层20中的铜离子容易迁移至第二铜镀层40中，使得第二铜镀层40中的铜离子增多，大量的铜离子会由第二铜镀层40迁移至上述银镀层50中，并与该银镀层50表面的锡相结合形成锡铜化合物，大量锡铜化合物的产生容易导致LED支架100与电路板之间以及LED支架与发光二极管之间形成孔洞，从而降低生产良率。镍镀层30的存在能够有效阻挡第一铜镀层20中的铜离子迁移至第二铜镀层40中，进而有效避免大量的铜离子迁移至银镀层50中而形成较多的锡铜化合物。
还应当理解的是，与发光二极管相连接的银镀层50还可以对发光二极管发出的光线进行反射，以起到提高亮度的作用。镍镀层30的存在，能够有效避免大量铜离子迁移到上述银镀层50中而降低银镀层50的反射率，进而保证了该银镀层50的相应反射功能正常。
一种实施例中，镍镀层30的厚度范围为0.125μm-2.5μm。应当理解的是，当镍镀层30的厚度小于0.125μm时，镍镀层30的厚度过薄，镍镀层30难以有效阻挡铜离子的迁移，从而无法避免大量锡铜化合物的产生，且无法保证银镀层50的反射率满足相应要求；当镍镀层30的厚度大于2.5μm时，镍镀层30的厚度较厚，在一定程度上增加了制造成本。基于此，当镍镀层30的厚度大于等于0.125μm且小于等于2.5μm时，能够在阻挡铜离子迁移的同时，有效降低制造成本。
第二铜镀层40设于所述镍镀层30与所述银镀层50之间，且第二铜镀层40的厚度小于第一铜镀层20的厚度。应当理解的是，当银镀层50直接设于镍镀层30的表面时，银镀层50与镍镀层30之间的结合度较差，银镀层50容易从镍镀层30的表面脱离，从而导致LED支架100的稳定性较差，通过在镍镀层30和银镀层50之间设置第二铜镀层40，第二铜镀层40与银镀层50之间的结合度较佳，能够有效提高LED支架100的结构稳定性。还应当理解的是，第二铜镀层40的厚度应小于第一铜镀层20的厚度，即第二铜镀层40的厚度应较薄，从而第二铜镀层40内的铜离子含量较少，有效避免大量铜离子由第二铜镀层40迁移至银镀层50中，在一定程度上减少了由锡铜化合物导致形成的孔洞数量，有效提高了生产良率，同时还保证了银镀层50的反射率满足相应要求。
一种实施例中，第二铜镀层40的厚度范围为0.0625μm-1μm。应当理解的是，当第二铜镀层40的厚度小于0.0625μm时，第二铜镀层40的厚度过薄，第二铜镀层40无法起到结合作用，银镀层50仍存在易脱离的问题，从而无法有效保证LED支架100的结构稳定性；当第二铜镀层40的厚度大于1μm时，第二铜镀层40的厚度过厚，第二铜镀层40中的铜离子含量较多，从而铜离子容易从第二铜镀层40中大量迁移至与电路板连接的银镀层50中，进而与该银镀层50表面的锡形成大量锡铜化合物，从而形成孔洞，导致生产良率降低。同时，大量的铜离子还容易迁移至与发光二极管连接的银镀层50中，从而导致该银镀层50的反射率降低，无法满足相应功能要求。基于此，当第二铜镀层40的厚度大于等于0.0625μm且小于等于1μm时，能够在与银镀层50进行有效结合的同时，避免大量铜离子迁移至银镀层50中。
银镀层50设置在第二铜镀层40背离镍镀层30的一侧。应当理解的是，在靠近支架素材10的第一表面101的一侧，发光二极管设置在银镀层50的表面，由于银镀层50的反射率较高，发光二极管发射的光线能够被银镀层50反射，从而有效提高其光亮效果；在靠近支架素材10的第二表面102的一侧，电路板连接在银镀层50的表面，通常情况下，电路板与LED支架100之间常通过锡焊的方式进行固定连接，而银镀层50与锡焊料层之间的结合度优于镍镀层30与锡焊料层之间的结合度，银镀层50的存在能够使得电路板与LED支架100之间进行有效固定而不易脱落，提高了结构稳定性。需要说明的是，LED支架100与电路板之间的连接方式包括但不限于以锡焊的方式进行连接，还可以采用其他任意满足相应功能要求的连接方式进行连接，在此不对LED支架100与电路板之间的连接方式进行具体的限定。
一种实施例中，银镀层50的厚度范围为0.25μm-5μm。应当理解的是，当银镀层50的厚度小于0.25μm时，银镀层50的厚度过薄，靠近支架素材10的第一表面101的银镀层50难以起到反射光线的作用，靠近支架素材10的第二表面102的银镀层50难以起到与锡焊料层相结合的作用；当银镀层50的厚度大于5μm时，银镀层50的厚度过厚，由于银的价格昂贵，极大程度的增加了制造成本。基于此，当银镀层50的厚度大于等于0.25μm且小于等于5μm时，能够同时满足对光线的反射以及与焊料层之间的结合，并有效降低制造成本。
本申请实施例提供的LED支架100，通过在支架素材10表面依次层叠设置第一铜镀层20、镍镀层30、第二铜镀层40和银镀层50，有效提高了LED支架100的整体性能，其中，第二铜镀层40的厚度较薄，第二铜镀层40中仅存在少量的铜离子迁移至银镀层50中，从而有效避免铜离子与银镀层50表面的锡焊料形成大量的锡铜化合物而导致孔洞的产生，且由于镍镀层30的存在，能够阻挡第一铜镀层20中的铜离子迁移至第二铜镀层40中，有效避免第二铜镀层40中迁移铜离子的含量增多，从而锡铜化合物无法大量形成，生产良率得到了提高。
请一并参阅图2和图3，图2是另一种实施例中LED支架100的结构示意图；图3是另一种实施例中LED支架100的结构示意图。
一种实施例中，LED支架100还包括钯镀层60，钯镀层60设于银镀层50远离第二铜镀层40的一侧，钯镀层60用于保护银镀层50。应当理解的是，钯镀层60的结构较为稳定，钯镀层60覆盖在银镀层50的表面，能够提升银镀层50的抗氧化能力、抗硫化能力以及耐腐蚀能力，在一定程度上提高了LED支架100的性能。
一种实施例中，钯镀层60的厚度范围为0.0025μm-0.25μm。应当理解的是，当钯镀层60的厚度小于0.0025μm时，钯镀层60的厚度过薄，钯镀层60无法对银镀层50起到足够的保护作用，从而银镀层50容易被氧化、被硫化甚至被腐蚀；当钯镀层60的厚度大于0.25μm时，钯镀层60的厚度过厚，由于钯的价格昂贵，极大程度的增加了制造成本。基于此，当钯镀层60的厚度大于等于0.0025μm且小于等于0.25μm时，能够对银镀层50进行有效保护，并降低制造成本。
一种实施例中，在支架素材10表面形成金属镀层后，可将其浸泡在抗氧化剂中后清洗风干，以进一步提高LED支架100的抗氧化能力。
如图3，一种实施例中，钯镀层60可仅覆盖靠近支架素材10的第一表面101的银镀层50。应当理解的是，由于钯的价格昂贵，为了进一步的降低制造成本，可仅在与发光二极管相连接的银镀层50表面设置钯镀层60。需要说明的是，与电路板相连接的银镀层50通常被锡焊料层覆盖，锡焊料层能够对该银镀层50起到一定的保护作用。而与发光二极管连接的银镀层50大部分被暴露在空气中，因此，可仅在与发光二极管相连接的银镀层50表面设置钯镀层60，以对该银镀层50进行保护。
请参阅图4，图4是一种实施例中LED发光器件1000的结构示意图。
本申请实施例提供一种LED发光器件1000，该LED发光器件1000包括发光二极管200和本申请任一实施例提供的LED支架100，发光二极管200固定于LED支架100上，LED支架100用于承载发光二极管200。应当理解的是，LED发光器件1000还包括封装胶体300，封装胶体300用于密封发光二极管200，且封装胶体300可包括荧光材料，从而对发光二极管200发出的光的波长进行转换。
本申请实施例提供的LED发光器件1000，通过安装本申请任一实施例提供的LED支架100，能够在保证LED发光器件1000的整体性能较佳的同时，有效提高LED发光器件1000的生产良率。
请参阅图5，图5是一种实施例中LED显示装置9000的结构示意图。
本申请实施例还提供一种LED显示装置9000，该LED显示装置9000包括电路板2000和本申请实施例提供的LED发光器件1000，电路板2000设于LED发光器件1000的与发光二极管200相对或相邻的一侧。应当理解的是，LED发光器件1000与电路板2000之间还可设有锡焊料层3000，即LED发光器件1000与电路板2000之间通过锡焊的方式进行固定。需要说明的是，当发光器件1000的光输出面与发光器件1000的安装面相对且平行时，发光器件1000上与发光二极管200相对的一侧安装在电路板2000上；当发光器件1000的光输出面与发光器件1000的安装面垂直时，发光器件1000上与发光二极管200相邻的一侧安装在电路板2000上。本申请实施例提供的LED显示装置9000，通过安装本申请任一实施例提供的LED发光器件1000，能够在保证LED显示装置9000的整体性能较佳的同时，有效提高LED显示装置9000的生产良率。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种LED支架，其特征在于，包括支架素材和在所述支架素材表面依次层叠设置的第一铜镀层、镍镀层、第二铜镀层和银镀层，所述第一铜镀层的厚度大于所述第二铜镀层的厚度，所述镍镀层用于阻挡所述第一铜镀层中的铜离子迁移至所述第二铜镀层中。
2.根据权利要求1所述的LED支架，其特征在于，所述支架素材包括相背的第一表面和第二表面，所述第一表面和所述第二表面上均层叠设置有所述第一铜镀层、所述镍镀层、所述第二铜镀层和所述银镀层。
3.根据权利要求1或2所述的LED支架，其特征在于，所述镍镀层的厚度范围为0.125μm-2.5μm。
4.根据权利要求1或2所述的LED支架，其特征在于，所述第二铜镀层的厚度范围为0.0625μm-1μm。
5.根据权利要求1或2所述的LED支架，其特征在于，所述第一铜镀层的厚度范围为0.5μm-5μm。
6.根据权利要求1或2所述的LED支架，其特征在于，所述银镀层的厚度范围为0.25μm-5μm。
7.根据权利要求1或2所述的LED支架，其特征在于，所述LED支架还包括钯镀层，所述钯镀层设于所述银镀层远离所述第二铜镀层的一侧，所述钯镀层用于保护所述银镀层。
8.根据权利要求7所述的LED支架，其特征在于，所述钯镀层的厚度范围为0.0025μm-0.25μm。
9.一种LED发光器件，其特征在于，包括发光二极管和如权利要求1至8任一项所述的LED支架，所述发光二极管设于所述LED支架上。
10.一种LED显示装置，其特征在于，包括电路板和如权利要求9所述的LED发光器件，所述电路板设于所述LED发光器件的与所述发光二极管相对或相邻的一侧。
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