CN113113525B - 一种无焊线式led贴片支架及其焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种无焊线式LED贴片支架及其焊接方法，包括保护基座，所述保护基座包括基座主体、支架安装槽、锡膏、金属电极、热熔胶和导电电极片，所述支架安装槽开设在基座主体上端面，所述热熔胶固定连接在支架安装槽底部，所述金属电极固定连接在支架安装槽底部，所述锡膏固定连接在金属电极上端面，所述导电电极片固定连接在基座主体下端面，所述保护基座上端面固定连接有支架，所述支架包括支架主体、限位槽、反光板、芯片、芯片安装槽、电极槽和冷却槽，所述限位槽开设在支架主体上端面，所述芯片安装槽开设在限位槽底部，该发明有效提高了支架的结构强度，同时提高了支架的折光能力，也使得LED芯片的发光效率更高。
Description
技术领域
本发明涉及LED支架技术领域，具体为一种无焊线式LED贴片支架及其焊接方法。
背景技术
LED发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电能转化为光能，LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附着在一个支架上，是负极，另一端连接电源的正极，整个晶片被环氧树脂封装起来，半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子，但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个“P-N结”，当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，现在的LED芯片多搭配支架使用，贴片式LED由于其使用寿命长、体积小、高亮度、低热量等优点，在LED领域得到广泛应用。
现有的贴片支架将芯片固定后要通过焊线将芯片的正负极引出，芯片的电极非常微小，焊线时极易出现虚焊或焊线断裂的问题，同时贴片支架本体较薄，自身结构强度低下，支架受到挤压时极易损坏，而且贴片支架通过灌胶将芯片固定，且周围无反光材料，芯片发光时部分光被周围挡板吸收，芯片发光效率受到严重的影响，并且贴片时LED支架多通过胶将LED芯片固定，固定胶散热效果不佳，LED芯片因在温度过高情况下使用，会使LED芯片寿命严重降低。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种无焊线式LED贴片支架，解决了上述提到的目前的贴片支架将芯片固定后要通过焊线将芯片的正负极引出，芯片的电极非常微小，焊线时极易出现虚焊或焊线断裂的问题，同时贴片支架本体较薄，自身结构强度低下，支架受到挤压时极易损坏，而且贴片支架通过灌胶将芯片固定，且周围无反光材料，芯片发光时部分光被周围挡板吸收，芯片发光效率受到严重的影响，并且贴片时LED支架多通过胶将LED芯片固定，固定胶散热效果不佳，LED芯片因在温度过高情况下使用，会使LED芯片寿命严重降低的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种无焊线式LED贴片支架及其焊接方法，包括保护基座，所述保护基座包括基座主体、支架安装槽、锡膏、金属电极、热熔胶和导电电极片，所述支架安装槽开设在基座主体上端面，所述热熔胶固定连接在支架安装槽底部，所述金属电极固定连接在支架安装槽底部，所述锡膏固定连接在金属电极上端面，所述导电电极片固定连接在基座主体下端面，所述保护基座上端面固定连接有支架，所述支架包括支架主体、限位槽、反光板、芯片、芯片安装槽、电极槽和冷却槽，所述限位槽开设在支架主体上端面，所述芯片安装槽开设在限位槽底部，所述芯片固定连接在芯片安装槽内部，所述电极槽开设在芯片安装槽底部，所述反光板固定连接在限位槽内壁，所述反光板包括透光保护板、反光槽和反光板主体，所述反光槽开设在反光板主体一侧侧端面，所述透光保护板固定连接在反光板主体侧端面，所述冷却槽开设在支架主体内部，所述支架上端面固定连接有透光盖。
优选的，所述支架整体为陶瓷材料，所述支架上端面四周开设有固定槽，所述透光盖下端面固定连接有与固定槽大小位置相适配的固定圈。
优选的，所述支架安装槽大小位置与支架相适配，所述热熔胶绕支架安装槽底部一圈，所述支架通过热熔胶固定连接在支架安装槽内部。
优选的，所述金属电极共两组，且对称在热熔胶圈内，所述锡膏上端面有一根导电金属柱，所述导电金属柱下端固定连接在金属电极上端面，所述金属电极背离锡膏的一端贯穿支架安装槽底部与导电电极片固定连接，所述导电电极片共两组，且两组导电电极片的背离一端伸出基座主体的两侧。
优选的，所述芯片安装槽大小位置与芯片相适配。
优选的，所述电极槽共两组，且贯穿芯片安装槽底部，所述两组电极槽大小位置与锡膏相适配，所述电极槽与芯片的电极位置相适配。
优选的，所述冷却槽共两组，所述两组冷却槽与芯片安装槽的前后内壁相邻，所述冷却槽内部有三分之一体积的水。
优选的，所述反光板共四组固定连接在限位槽的四侧内壁，所述反光板与水平面的夹角为60°。
优选的，所述透光保护板和反光槽位于反光板主体同侧，所述反光槽至少有一组，所述反光槽为直角槽，且内壁涂有一侧反光膜。
优选的，LED芯片在焊接时，将芯片固定电极的一面固定到芯片安装槽内部，然后在芯片表面涂覆一层荧光层，通过支架上端面的固定槽将透光盖固定在支架上端面，然后通过电极槽与锡膏位置相适配将支架固定到支架安装槽内部，将锡膏上端面的导电金属柱调节至与芯片的P和N极接触，完成LED芯片和支架的初步适配，然后通过热风枪在保护基座底部加热，将锡膏与热熔胶融化后再冷却，使得支架通过热熔胶固定在支架安装槽内部，以及通过锡膏将芯片的电极与导电金属柱固定连接，最后将保护基座边缘渗出的热熔胶清理干净即可完成支架的焊接。
优选的，所述热风枪加热温度为230°。
(三)有益效果
本发明提供了一种无焊线式LED贴片支架及其焊接方法，具备以下有益效果：
1、装置通过在保护基座上端面开设支架安装槽，在支架安装槽内部固定连接金属电极，在金属电极上端面固定连接锡膏，锡膏的上端面有一根导电金属柱，导电金属柱下端固定连接在金属电极上端面，同时在保护基座下端面固定连接有导电电极片，金属电极背离锡膏的一端贯穿支架安装槽底部与导电电极片固定连接，使得导电金属柱、金属电极和导电电极片可相互导电，在支架底部开设电极槽，电极槽大小位置与锡膏相适配，并且电极槽位置与芯片的P和N电极相适配，使得通过热风机加热将芯片的电机与锡膏内部的导电金属柱连接，即可将芯片与导电电极片电性连接，从而解决了现有贴片支架将芯片固定后要通过焊线将芯片的正负极引出，芯片的电极非常微小，导致焊线时极易出现虚焊或焊线断裂的问题。
2、通过在保护基座上端面开设支架安装槽，在支架安装槽底部固定连接有热熔胶，热熔胶绕支架安装槽底部一圈，使得支架通过热熔胶固定在支架安装槽内部，并且支架与支架安装槽大小相适配，使得支架与支架安装槽通过热熔胶固定方便快捷，支架在支架安装槽背部时整体被保护基座保护，大大增强了支架的抗压能力和结构强度，从而解决了现有贴片支架本体较薄，自身结构强度低下，导致支架受到挤压时极易损坏的问题。
3、通过在支架上端面开设有限位槽，在限位槽底部开设有芯片安装槽，芯片带有电极的一面固定在芯片安装槽内部，使得芯片的发光区在限位槽内部，同时在限位槽的内壁固定连接有反光板，反光板与水平面的夹角为60°，在反光板与芯片相邻一侧开设有反光槽，反光槽为直角槽，且在反光槽内部涂有一层反光膜，同时在反光板开设在反光槽的一侧固定连接有透光保护板，使得芯片发出的光通过透光保护板会被反光槽进行反射和折射到支架外部，进一步提高芯片的发光效率，从而解决了现有贴片支架通过灌胶将芯片固定，且周围无反光材料，芯片发光时部分光被周围挡板吸收，导致芯片发光效率不高的问题。
4、通过在支架的内部开设有两组冷却槽，两组冷却槽与芯片安装槽的前后内壁相邻，所述冷却槽内部有三分之一体积的水，使得芯片在发光时放出的热量会通过冷却槽内部的水可以吸收，同时支架为陶瓷材料，自身有良好的热传导性能，冷却槽内部水吸收的热量会通过支架缓慢放出，同时冷却槽内部水吸收的热量还可以有效防止芯片因温度过低影响导致点亮异常，从而解决了现有贴片时LED支架多通过胶将LED芯片固定，固定胶散热效果不佳，LED芯片因在温度过高情况下使用，导致LED芯片寿命严重降低的问题。
附图说明
图1为本发明装置本体的整体结构示意图；
图2为本发明装置本体的保护基座结构示意图；
图3为本发明装置本体的保护基座仰视结构示意图；
图4为本发明装置本体的支架安装芯片结构示意图；
图5为本发明装置本体的支架结构示意图；
图6为本发明装置本体的支架剖视结构示意图；
图7为本发明装置本体的反光板结构示意图。
图中：1保护基座、2支架、3透光盖、4基座主体、5支架安装槽、6锡膏、7金属电极、8热熔胶、9导电电极片、10支架主体、11限位槽、12反光板、13芯片、14芯片安装槽、15电极槽、16冷却槽、17透光保护板、18反光槽、19反光板主体。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
本发明实施例提供一种无焊线式LED贴片支架及其焊接方法，包括保护基座1，所述保护基座1包括基座主体4、支架安装槽5、锡膏6、金属电极7、热熔胶8和导电电极片9，所述支架安装槽5开设在基座主体4上端面，所述热熔胶8固定连接在支架安装槽5底部，所述金属电极7固定连接在支架安装槽5底部，所述锡膏6固定连接在金属电极7上端面，所述导电电极片9固定连接在基座主体4下端面，所述保护基座1上端面固定连接有支架2，所述支架2包括支架主体10、限位槽11、反光板12、芯片13、芯片安装槽14、电极槽15和冷却槽16，所述限位槽11开设在支架主体10上端面，所述芯片安装槽14开设在限位槽11底部，所述芯片13固定连接在芯片安装槽14内部，所述电极槽15开设在芯片安装槽14底部，所述反光板12固定连接在限位槽11内壁，所述反光板12包括透光保护板17、反光槽18和反光板主体19，所述反光槽18开设在反光板主体19一侧侧端面，所述透光保护板17固定连接在反光板主体19侧端面，所述冷却槽16开设在支架主体10内部，所述支架2上端面固定连接有透光盖3。
所述支架2整体为陶瓷材料，所述支架2上端面四周开设有固定槽，所述透光盖3下端面固定连接有与固定槽大小位置相适配的固定圈，所述支架安装槽5大小位置与支架2相适配，所述热熔胶8绕支架安装槽5底部一圈，所述支架2通过热熔胶8固定连接在支架安装槽5内部，所述金属电极7共两组，且对称在热熔胶8圈内，所述锡膏6上端面有一根导电金属柱，所述导电金属柱下端固定连接在金属电极7上端面，所述金属电极7背离锡膏6的一端贯穿支架安装槽5底部与导电电极片9固定连接，所述导电电极片9共两组，且两组导电电极片9的背离一端伸出基座主体4的两侧，所述芯片安装槽14大小位置与芯片13相适配，所述电极槽15共两组，且贯穿芯片安装槽14底部，所述两组电极槽15大小位置与锡膏6相适配，所述电极槽15与芯片13的电极位置相适配，所述冷却槽16共两组，所述两组冷却槽16与芯片安装槽14的前后内壁相邻，所述冷却槽16内部有三分之一体积的水，所述反光板12共四组固定连接在限位槽11的四侧内壁，所述反光板12与水平面的夹角为60°，所述透光保护板17和反光槽18位于反光板主体19同侧，所述反光槽18至少有一组，所述反光槽18为直角槽，且内壁涂有一侧反光膜，LED芯片在焊接时，将芯片13固定电极的一面固定到芯片安装槽14内部，然后在芯片表面涂覆一层荧光层，通过支架2上端面的固定槽将透光盖3固定在支架2上端面，然后通过电极槽15与锡膏6位置相适配将支架2固定到支架安装槽5内部，将锡膏6上端面的导电金属柱调节至与芯片13的P和N极接触，完成LED芯片和支架的初步适配，然后通过热风枪在保护基座1底部加热，热风枪加热温度为230°，将锡膏6与热熔胶8融化后再冷却，使得支架2通过热熔胶8固定在支架安装槽5内部，以及通过锡膏6将芯片13的电极与导电金属柱固定连接，最后将保护基座1边缘渗出的热熔胶8清理干净即可完成支架的焊接。
综上，该无焊线式LED贴片支架，首先，装置通过在保护基座1上端面开设支架安装槽5，在支架安装槽5内部固定连接金属电极7，在金属电极7上端面固定连接锡膏6，锡膏6的上端面有一根导电金属柱，导电金属柱下端固定连接在金属电极7上端面，同时在保护基座1下端面固定连接有导电电极片9，金属电极7背离锡膏6的一端贯穿支架安装槽5底部与导电电极片9固定连接，使得导电金属柱、金属电极7和导电电极片9可相互导电，在支架2底部开设电极槽15，电极槽15大小位置与锡膏6相适配，并且电极槽15位置与芯片13的P和N电极相适配，使得通过热风机加热将芯片13的电机与锡膏6内部的导电金属柱连接，即可将芯片13与导电电极片9电性连接，从而解决了现有贴片支架将芯片固定后要通过焊线将芯片的正负极引出，芯片的电极非常微小，导致焊线时极易出现虚焊或焊线断裂的问题。
其次，通过在保护基座1上端面开设支架安装槽5，在支架安装槽5底部固定连接有热熔胶8，热熔胶8绕支架安装槽5底部一圈，使得支架2通过热熔胶8固定在支架安装槽5内部，并且支架2与支架安装槽5大小相适配，使得支架2与支架安装槽5通过热熔胶8固定方便快捷，支架2在支架安装槽5背部时整体被保护基座1保护，大大增强了支架2的抗压能力和结构强度，从而解决了现有贴片支架本体较薄，自身结构强度低下，导致支架受到挤压时极易损坏的问题。
并且，通过在支架2上端面开设有限位槽11，在限位槽11底部开设有芯片安装槽14，芯片13带有电极的一面固定在芯片安装槽14内部，使得芯片13的发光区在限位槽11内部，同时在限位槽11的内壁固定连接有反光板12，反光板12与水平面的夹角为60°，在反光板12与芯片13相邻一侧开设有反光槽18，反光槽18为直角槽，且在反光槽18内部涂有一层反光膜，同时在反光板12开设在反光槽18的一侧固定连接有透光保护板17，使得芯片13发出的光通过透光保护板17会被反光槽18进行反射和折射到支架2外部，进一步提高芯片13的发光效率，从而解决了现有贴片支架通过灌胶将芯片固定，且周围无反光材料，芯片发光时部分光被周围挡板吸收，导致芯片发光效率不高的问题。
并且，通过在支架2的内部开设有两组冷却槽16，两组冷却槽16与芯片安装槽14的前后内壁相邻，所述冷却槽16内部有三分之一体积的水，使得芯片在发光时放出的热量会通过冷却槽16内部的水可以吸收，同时支架2为陶瓷材料，自身有良好的热传导性能，冷却槽16内部水吸收的热量会通过支架2缓慢放出，同时冷却槽16内部水吸收的热量还可以有效防止芯片13因温度过低影响导致点亮异常，从而解决了现有贴片时LED支架多通过胶将LED芯片固定，固定胶散热效果不佳，LED芯片因在温度过高情况下使用，导致LED芯片寿命的问题严重降低的问题。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种无焊线式LED贴片支架，包括保护基座(1)，其特征在于：所述保护基座(1)包括基座主体(4)、支架安装槽(5)、锡膏(6)、金属电极(7)、热熔胶(8)和导电电极片(9)，所述支架安装槽(5)开设在基座主体(4)上端面，所述热熔胶(8)固定连接在支架安装槽(5)底部，所述金属电极(7)固定连接在支架安装槽(5)底部，所述锡膏(6)固定连接在金属电极(7)上端面，所述导电电极片(9)固定连接在基座主体(4)下端面，所述保护基座(1)上端面固定连接有支架(2)，所述支架(2)包括支架主体(10)、限位槽(11)、反光板(12)、芯片(13)、芯片安装槽(14)、电极槽(15)和冷却槽(16)，所述限位槽(11)开设在支架主体(10)上端面，所述芯片安装槽(14)开设在限位槽(11)底部，所述芯片(13)固定连接在芯片安装槽(14)内部，所述电极槽(15)开设在芯片安装槽(14)底部，所述反光板(12)固定连接在限位槽(11)内壁，所述反光板(12)包括透光保护板(17)、反光槽(18)和反光板主体(19)，所述反光槽(18)开设在反光板主体(19)一侧侧端面，所述透光保护板(17)固定连接在反光板主体(19)侧端面，所述冷却槽(16)开设在支架主体(10)内部，所述支架(2)上端面固定连接有透光盖(3)，
所述反光板(12)共四组固定连接在限位槽(11)的四侧内壁，所述反光板(12)与水平面的夹角为60°，
所述透光保护板(17)和反光槽(18)位于反光板主体(19)同侧，所述反光槽(18)至少有一组，所述反光槽(18)为直角槽，且内壁涂有一侧反光膜。
2.根据权利要求1所述的一种无焊线式LED贴片支架，其特征在于：所述支架(2)整体为陶瓷材料，所述支架(2)上端面四周开设有固定槽，所述透光盖(3)下端面固定连接有与固定槽大小位置相适配的固定圈。
3.根据权利要求1所述的一种无焊线式LED贴片支架，其特征在于：所述支架安装槽(5)大小位置与支架(2)相适配，所述热熔胶(8)绕支架安装槽(5)底部一圈，所述支架(2)通过热熔胶(8)固定连接在支架安装槽(5)内部。
4.根据权利要求3所述的一种无焊线式LED贴片支架，其特征在于：所述金属电极(7)共两组，且对称在热熔胶(8)圈内，所述锡膏(6)上端面有一根导电金属柱，所述导电金属柱下端固定连接在金属电极(7)上端面，所述金属电极(7)背离锡膏(6)的一端贯穿支架安装槽(5)底部与导电电极片(9)固定连接，所述导电电极片(9)共两组，且两组导电电极片(9)的背离一端伸出基座主体(4)的两侧。
5.根据权利要求1所述的一种无焊线式LED贴片支架，其特征在于：所述芯片安装槽(14)大小位置与芯片(13)相适配。
6.根据权利要求1所述的一种无焊线式LED贴片支架，其特征在于：所述电极槽(15)共两组，且贯穿芯片安装槽(14)底部，所述两组电极槽(15)大小位置与锡膏(6)相适配，所述电极槽(15)与芯片(13)的电极位置相适配。
7.根据权利要求1所述的一种无焊线式LED贴片支架，其特征在于：所述冷却槽(16)共两组，所述两组冷却槽(16)与芯片安装槽(14)的前后内壁相邻，所述冷却槽(16)内部有三分之一体积的水。
8.一种无焊线式LED贴片支架的焊接方法，其特征在于：LED芯片在焊接时，将芯片(13)固定电极的一面固定到芯片安装槽(14)内部，然后在芯片表面涂覆一层荧光层，通过支架(2)上端面的固定槽将透光盖(3)固定在支架(2)上端面，然后通过电极槽(15)与锡膏(6)位置相适配将支架(2)固定到支架安装槽(5)内部，将锡膏(6)上端面的导电金属柱调节至与芯片(13)的P和N极接触，完成LED芯片和支架的初步适配，然后通过热风枪在保护基座(1)底部加热，将锡膏(6)与热熔胶(8)融化后再冷却，使得支架(2)通过热熔胶(8)固定在支架安装槽(5)内部，以及通过锡膏(6)将芯片(13)的电极与导电金属柱固定连接，最后将保护基座(1)边缘渗出的热熔胶(8)清理干净即可完成支架的焊接。
9.根据权利要求8 所述的一种无焊线式LED贴片支架的焊接方法，其特征在于：所述热风枪加热温度为230°。
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