CN113140554B - 一种带cob封装基板的led线路板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带COB封装基板的LED线路板，属于线路板COB封装技术领域，通过在COB基板与电路基板层所形成的封装腔内分布多个导热贯穿体,导热贯穿体的外端贯穿COB基板并嵌设连接有贴覆于COB基板外端面上的散热体，在灌胶之后，封装腔内形成硅胶荧光层,硅胶荧光层覆盖于多个芯片以及导热贯穿体的外端面，完成对裸芯片以及键合线的封装，在COB基板与封装腔之间嵌设安装上多个导热贯穿体，导热贯穿体易于对封装腔内所形成的热量进行吸收，所吸收的热量部分通过外导热套与内导热柱的配合机构向外散发，另一部分通过延伸向外的导热片传递至散热体上，由内至外导热、散热，有效解决封装结构不易散热的问题，且有效提高芯片以及电路板的散热效率。
Description
技术领域
本发明涉及线路板COB封装技术领域，更具体地说，涉及一种带COB封装基板的LED线路板。
背景技术
COB封装指的是将裸芯片用导电或非导电胶粘附在互连基板上，然后进行引线键合实现其电气连接。随着LED在照明领域越来越广泛的应用，从成本及应用的角度来看，集成式COB封装更适合于新一代LED照明结构，发展COB封装是解决现有SMD封装结构中热阻高，成本高等问题的主要途径。COB封装数量将以其优异的性能在LED封装占比逐渐增加，特别是产值规模占比提升更为明显，进一步推动了COB封装的普及。
针对COB封装的芯片以及电路板来说，依靠自然散热则达不到很好的散热要求。现有技术中的COB封装结构一般是在基板上开设散热孔或者在基板外侧安装导热片来达到散热目的，然而这种通过LED内部芯片自带的封装形式和方法进行散热,以及利用外接散热板来进行散热的散热散热效果还有待提高，难以快速的将封装于内侧的芯片所产生的热量散发出去。
为此，我们提出具有高散热性能的一种带COB封装基板的LED线路板来有效提高现有技术中LED的散热性能。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种带COB封装基板的LED线路板，通过在COB基板与电路基板层所形成的封装腔内分布多个导热贯穿体,导热贯穿体的外端贯穿COB基板并嵌设连接有贴覆于COB基板外端面上的散热体，在灌胶之后，封装腔内形成硅胶荧光层,硅胶荧光层覆盖于多个芯片以及导热贯穿体的外端面，完成对裸芯片以及键合线的封装，在COB基板与封装腔之间嵌设安装上多个导热贯穿体，导热贯穿体易于对封装腔内所形成的热量进行吸收，所吸收的热量部分通过外导热套与内导热柱的配合机构向外散发，另一部分通过延伸向外的导热片扩散传递至散热体上，由内至外进行导热、散热，有效提高芯片以及电路板的散热效率。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种带COB封装基板的LED线路板，包括电路基板层，所述电路基板层上封装压合有COB基板，所述电路基板层远离COB基板的一端面贴覆有绝缘层，所述电路基板层上嵌设安装有多个固晶区，多个所述固晶区的上端衔接有芯片，所述芯片的底端与电路基板层的上端面相连，且多个芯片之间通过键合线相连接，所述电路基板层嵌设安装有芯片的一端面上端设有围坝封装层，所述COB基板与围坝封装层之间形成封装腔，所述封装腔内填充有硅胶荧光层，所述硅胶荧光层覆盖于多个芯片的外表面，所述COB基板上固定嵌设有多个导热贯穿体，多个所述导热贯穿体的下端延伸插设于封装腔内，所述硅胶荧光层包覆于多个导热贯穿体的外端壁，多个所述导热贯穿体的上端部贯穿COB基板并延伸向上，所述导热贯穿体包括固定套设于COB基板上的外导热套，所述外导热套的底端相抵于嵌设腔内，所述外导热套的内部设有内导热柱，所述内导热柱的外侧环形分布有多个导热片，多个所述导热片与内导热柱之间填充有导热树脂填料，所述COB基板的上端面设有与多个导热片嵌设连接的散热体。
进一步的，多个所述芯片的底端均涂覆有导电胶，所述导电胶与电路基板层的上端面相连接。
进一步的，所述围坝封装层为通过点胶技术在电路基板层的上端面所形成的点胶层，所述围坝封装层为中空矩形结构，所述COB基板的下端面与围坝封装层的上端面相压合，所述COB基板选用金属、陶瓷材料中的一种。
进一步的，所述电路基板层的上端面贴覆有位于围坝封装层内侧的导热硅胶层，多个所述芯片嵌设衔接于导热硅胶层上，所述硅胶荧光层包覆于导热硅胶层的上端面，在电路基板层的上端面贴覆一层导热硅胶层，灌装硅胶荧光粉后在导热硅胶层的外端面形成一层硅胶荧光层,导热硅胶层位于电路基板层、硅胶荧光层之间，有利于将电路基板层以及多个芯片所产生的热量导入至导热贯穿体处，并利用导热贯穿体将热量向外散发。
进一步的，所述COB基板的底端四角均设有压合钉，所述导热硅胶层、电路基板层的上端面四角均开设有与压合钉位置对应的压合嵌设孔。
进一步的，所述压合钉为中空圆柱形结构，所述压合钉位于封装腔内侧的一端侧壁上开设有进料孔，所述压合钉的上下端侧壁上开设有渗料粘合孔，且上下设置的渗料粘合孔分别与COB基板、电路基板层的内壁位置对应设置，在灌胶形成硅胶荧光层之前，带有多个压合钉的COB基板压合于围坝封装层上，多个压合钉的底端插设于电路基板层上的压合嵌设孔内，一方面易于封装的定位，另一方面，在灌胶之后，硅胶荧光粉通过导入至压合钉内侧，并扩散至压合钉的上下端，在压合钉的上下端开设渗料粘合孔，易于硅胶荧光层分别与COB基板、电路基板层之间的点连接，有效提高封装的稳固性。
进一步的，所述导热硅胶层的上端设有多个与导热贯穿体位置对应的导热座，所述导热座上开设有与导热贯穿体位置对应的嵌设腔，所述导热贯穿体的底端相抵嵌设于导热座嵌设腔内，导热座一方面充当底部导热作用，另一方面同样起到封装定位作用，且在灌胶之后，易于提高封装后的机械强度。
进一步的，所述内导热柱开设有导热腔，所述导热腔内填充有石墨导热颗粒，所述内导热柱的外侧壁上开设有通热孔，外导热套与填充有石墨导热颗粒的内导热柱进行配合，易于吸收封装腔内的热量，通热孔的开设易于外导热套与外界空气的相互连通，热量通过开设有通热孔的内导热柱向外散发。
进一步的，所述导热片采用柔性导热材料制成，所述导热片的下端部通过导热树脂填充层嵌设于外导热套内侧，所述导热片的上端部贯穿外导热套延伸向上并横向贴覆于散热体上，延伸在外导热套外侧的导热片依靠其柔软性贴覆于散热板上，导热贯穿体处所吸收的热量部分通过开设有通热孔的内导热柱向外散发，另一部分通过延伸在外的导热片扩散传递至散热体上，进一步提高封装腔内的热量散发效率。
进一步的，所述散热体包括连接在COB基板外端面上的散热板，所述散热板上分布有多个散热条，多个所述导热片的上端部横向贴覆于散热板上，且多个散热条嵌设于导热片上，散热板与外导热套嵌设衔接，散热板与散热条的配合结构与导热贯穿体相互配合，提高热传递率。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案通过在COB基板与电路基板层所形成的封装腔内分布多个导热贯穿体,导热贯穿体的外端贯穿COB基板并嵌设连接有贴覆于COB基板外端面上的散热体，在灌胶之后，封装腔内形成硅胶荧光层,硅胶荧光层覆盖于多个芯片以及导热贯穿体的外端面，完成对裸芯片以及键合线的封装，在COB基板与封装腔之间嵌设安装上多个导热贯穿体，导热贯穿体易于对封装腔内所形成的热量进行吸收，所吸收的热量部分通过外导热套与内导热柱的配合机构向外散发，另一部分通过延伸向外的导热片扩散传递至散热体上，导热片外端分布贴覆在散热体上，由内至外进行导热、散热，有效提高芯片以及电路板的散热效率。
(2)电路基板层的上端面贴覆有位于围坝封装层内侧的导热硅胶层，多个芯片嵌设衔接于导热硅胶层上，硅胶荧光层包覆于导热硅胶层的上端面，在电路基板层的上端面贴覆一层导热硅胶层，灌装硅胶荧光粉后在导热硅胶层的外端面形成一层硅胶荧光层,导热硅胶层位于电路基板层、硅胶荧光层之间，有利于将电路基板层以及多个芯片所产生的热量导入至导热贯穿体处，并利用导热贯穿体将热量向外散发。
(3)导热硅胶层的上端设有多个与导热贯穿体位置对应的导热座，导热座上开设有与导热贯穿体位置对应的嵌设腔，导热贯穿体的底端相抵嵌设于导热座嵌设腔内，导热座一方面充当底部导热作用，另一方面起到封装定位作用，且在灌胶之后，易于提高封装后的机械强度。
(4)内导热柱开设有导热腔，导热腔内填充有石墨导热颗粒，内导热柱的外侧壁上开设有通热孔，外导热套与填充有石墨导热颗粒的内导热柱进行配合，易于吸收封装腔内的热量，通热孔的开设易于外导热套与外界空气的相互连通，热量通过开设有通热孔的内导热柱向外散发，有效解决封装结构不易散热的问题。
(5)导热片采用柔性导热材料制成，导热片的下端部通过导热树脂填充层嵌设于外导热套内侧，导热片的上端部贯穿外导热套延伸向上并横向贴覆于散热体上，延伸在外导热套外侧的导热片依靠其柔软性贴覆于散热板上，导热贯穿体处所吸收的热量部分通过开设有通热孔的内导热柱向外散发，另一部分通过延伸在外的导热片扩散传递至散热体上，进一步提高封装腔内的热量散发效率。
(6)散热体包括连接在COB基板外端面上的散热板，散热板上分布有多个散热条，多个导热片的上端部横向贴覆于散热板上，且多个散热条嵌设于导热片上，散热板与外导热套嵌设衔接，散热板与散热条的配合结构与导热贯穿体相互配合，提高热传递率。
(7)COB基板的底端四角均设有压合钉，导热硅胶层、电路基板层的上端面四角均开设有与压合钉位置对应的压合嵌设孔，压合钉为中空圆柱形结构，压合钉位于封装腔内侧的一端侧壁上开设有进料孔，压合钉的上下端侧壁上开设有渗料粘合孔，且上下设置的渗料粘合孔分别与COB基板、电路基板层的内壁位置对应设置，在灌胶形成硅胶荧光层之前，带有多个压合钉的COB基板压合于围坝封装层上，多个压合钉的底端插设于电路基板层上的压合嵌设孔内，一方面易于封装的定位，另一方面，在灌胶之后，硅胶荧光粉通过导入至压合钉内侧，并扩散至压合钉的上下端，在压合钉的上下端开设渗料粘合孔，易于硅胶荧光层分别与COB基板、电路基板层之间的点连接，有效提高封装的稳固性。
附图说明
图1为本发明的立体图；
图2为本发明的内部示意图；
图3为本发明的压合钉的结构示意图；
图4为本发明的电路基板层与导热硅胶层拆分时的结构示意图；
图5为本发明的电路基板层与C0B基板以及导热贯穿体结合处的拆分示意图；
图6为本发明的导热贯穿体与散热体相结合处的部分示意图；
图7为本发明的导热贯穿体处的俯视图。
图中标号说明：
1电路基板层、2围坝封装层、3COB基板、4固晶区、5芯片、6键合线、7导热硅胶层、8导热座、9导热贯穿体、901外导热套、902内导热柱、903导热片、904导热树脂填料、10硅胶荧光层、11散热板、12散热条、13绝缘层、14压合钉、141进料孔、142渗料粘合孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；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例；都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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。
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”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1-2，一种带COB封装基板的LED线路板，包括电路基板层1，电路基板层1上封装压合有COB基板3，电路基板层1远离COB基板3的一端面贴覆有绝缘层13，电路基板层1上嵌设安装有多个固晶区4，多个固晶区4的上端衔接有芯片5，芯片5的底端与电路基板层1的上端面相连，且多个芯片5之间通过键合线6相连接，多个芯片5的底端均涂覆有导电胶，导电胶与电路基板层1的上端面相连接，电路基板层1嵌设安装有芯片5的一端面上端设有围坝封装层2，围坝封装层2为通过点胶技术在电路基板层1的上端面所形成的点胶层，围坝封装层2为中空矩形结构，COB基板3的下端面与围坝封装层2的上端面相压合，COB基板3选用金属、陶瓷材料中的一种。
请参阅图1-2和图4-5，COB基板3与围坝封装层2之间形成封装腔，封装腔内填充有硅胶荧光层10，硅胶荧光层10覆盖于多个芯片5的外表面，COB基板3上固定嵌设有多个导热贯穿体9，多个导热贯穿体9的下端延伸插设于封装腔内，硅胶荧光层10包覆于多个导热贯穿体9的外端壁，多个导热贯穿体9的上端部贯穿COB基板3并延伸向上，电路基板层1的上端面贴覆有位于围坝封装层2内侧的导热硅胶层7，多个芯片5嵌设衔接于导热硅胶层7上，硅胶荧光层10包覆于导热硅胶层7的上端面，在电路基板层1的上端面贴覆一层导热硅胶层7，灌装硅胶荧光粉后在导热硅胶层7的外端面形成一层硅胶荧光层10,导热硅胶层7位于电路基板层1、硅胶荧光层10之间，有利于将电路基板层1以及多个芯片5所产生的热量导入至导热贯穿体9处，并利用导热贯穿体9将热量向外散发。
请参阅图2和图4-7，导热硅胶层7的上端设有多个与导热贯穿体9位置对应的导热座8，导热座8上开设有与导热贯穿体9位置对应的嵌设腔，导热贯穿体9的底端相抵嵌设于导热座8嵌设腔内，导热座8一方面充当底部导热作用，另一方面同样起到封装定位作用，且在灌胶之后，易于提高封装后的机械强度。
导热贯穿体9包括固定套设于COB基板3上的外导热套901，外导热套901的底端相抵于嵌设腔内，外导热套901的内部设有内导热柱902，内导热柱902的外侧环形分布有多个导热片903，多个导热片903与内导热柱902之间填充有导热树脂填料904，COB基板3的上端面设有与多个导热片903嵌设连接的散热体。
内导热柱902开设有导热腔，导热腔内填充有石墨导热颗粒，内导热柱902的外侧壁上开设有通热孔，外导热套901与填充有石墨导热颗粒的内导热柱902进行配合，易于吸收封装腔内的热量，通热孔的开设易于外导热套901与外界空气的相互连通，热量通过开设有通热孔的内导热柱902向外散发，而外导热套901与导热座8的配合，实现内导热柱902与封装腔的密封衔接，实现封装腔的密封设置，外界水气不易进入至封装腔内对芯片造成影响，有效解决封装结构不易散热的问题，导热片903采用柔性导热材料制成，导热片903的下端部通过导热树脂填充层904嵌设于外导热套901内侧，导热片903的上端部贯穿外导热套901延伸向上并横向贴覆于散热体上，延伸在外导热套901外侧的导热片903依靠其柔软性贴覆于散热板11上，导热贯穿体9处所吸收的热量部分通过开设有通热孔的内导热柱902向外散发，另一部分通过延伸向外的导热片903扩散传递至散热体上，配合散热体，由内至外进行热扩散，有效提高封装腔内的热量散发效率。
其中，散热体包括连接在COB基板3外端面上的散热板11，散热板11上分布有多个散热条12，多个导热片903的上端部横向贴覆于散热板11上，且多个散热条12嵌设于导热片903上，散热板11与外导热套901嵌设衔接，散热板11与散热条12的配合结构与导热贯穿体9相互配合，提高热传递率。
请参阅图2-3，需要补充的是，COB基板3的底端四角均设有压合钉14，导热硅胶层7、电路基板层1的上端面四角均开设有与压合钉14位置对应的压合嵌设孔，压合钉14为中空圆柱形结构，压合钉14位于封装腔内侧的一端侧壁上开设有进料孔141，压合钉14的上下端侧壁上开设有渗料粘合孔142，且上下设置的渗料粘合孔142分别与COB基板3、电路基板层1的内壁位置对应设置，在灌胶形成硅胶荧光层10之前，带有多个压合钉14的COB基板3压合于围坝封装层2上，多个压合钉14的底端插设于电路基板层1上的压合嵌设孔内，一方面易于封装的定位，另一方面，在灌胶之后，硅胶荧光粉通过进料孔141导入至压合钉14内侧，并扩散至压合钉14的上下端，在压合钉14的上下端开设渗料粘合孔142，易于硅胶荧光层10分别与COB基板3、电路基板层1之间的点连接，有效提高封装的稳固性。
本发明通过在COB基板3与电路基板层1所形成的封装腔内分布多个导热贯穿体9,导热贯穿体9的底端与电路基板层1相衔接，导热贯穿体9的外端贯穿COB基板3并嵌设连接有贴覆于COB基板3外端面上的散热体，在灌胶之后，封装腔内形成硅胶荧光层10,硅胶荧光层10覆盖于多个芯片5以及导热贯穿体9的外端面，实现对裸芯片以及键合线封装起来，使得裸芯片以及键合线不受外界环境的影响，在COB基板3与封装腔之间嵌设安装上多个导热贯穿体9，导热贯穿体9易于对封装腔内所形成的热量进行吸收，所吸收的热量部分通过外导热套901与内导热柱902的配合机构向外散发，另一部分通过延伸向外的导热片903扩散传递至散热体上，由内至外进行导热、散热，有效提高芯片以及电路基板层1的热量散发效率，且不影响芯片以及电路板的封装。
以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种带COB封装基板的LED线路板，包括电路基板层(1)，所述电路基板层(1)上封装压合有COB基板(3)，所述电路基板层(1)远离COB基板(3)的一端面贴覆有绝缘层(13)，其特征在于：所述电路基板层(1)上嵌设安装有多个固晶区(4)，多个所述固晶区(4)的上端衔接有芯片(5)，所述芯片(5)的底端与电路基板层(1)的上端面相连，且多个芯片(5)之间通过键合线(6)相连接，所述电路基板层(1)嵌设安装有芯片(5)的一端面上端设有围坝封装层(2)，所述COB基板(3)与围坝封装层(2)之间形成封装腔，所述封装腔内填充有硅胶荧光层(10)，所述硅胶荧光层(10)覆盖于多个芯片(5)的外表面；
所述COB基板(3)上固定嵌设有多个导热贯穿体(9)，多个所述导热贯穿体(9)的下端延伸插设于封装腔内，所述硅胶荧光层(10)包覆于多个导热贯穿体(9)的外端壁，多个所述导热贯穿体(9)的上端部贯穿COB基板(3)并延伸向上，所述导热贯穿体(9)包括固定套设于COB基板(3)上的外导热套(901)，所述外导热套(901)的底端相抵于嵌设腔内，所述外导热套(901)的内部设有内导热柱(902)，所述内导热柱(902)的外侧环形分布有多个导热片(903)，多个所述导热片(903)与内导热柱(902)之间填充有导热树脂填料(904)，所述COB基板(3)的上端面设有与多个导热片(903)嵌设连接的散热体。
2.根据权利要求1所述的一种带COB封装基板的LED线路板，其特征在于：多个所述芯片(5)的底端均涂覆有导电胶，所述导电胶与电路基板层(1)的上端面相连接。
3.根据权利要求1所述的一种带COB封装基板的LED线路板，其特征在于：所述围坝封装层(2)为通过点胶技术在电路基板层(1)的上端面所形成的点胶层，所述围坝封装层(2)为中空矩形结构，所述COB基板(3)的下端面与围坝封装层(2)的上端面相压合，所述COB基板(3)选用金属、陶瓷材料中的一种。
4.根据权利要求3所述的一种带COB封装基板的LED线路板，其特征在于：所述电路基板层(1)的上端面贴覆有位于围坝封装层(2)内侧的导热硅胶层(7)，多个所述芯片(5)嵌设衔接于导热硅胶层(7)上，所述硅胶荧光层(10)包覆于导热硅胶层(7)的上端面。
5.根据权利要求4所述的一种带COB封装基板的LED线路板，其特征在于：所述COB基板(3)的底端四角均设有压合钉(14)，所述导热硅胶层(7)、电路基板层(1)的上端面四角均开设有与压合钉(14)位置对应的压合嵌设孔。
6.根据权利要求5所述的一种带COB封装基板的LED线路板，其特征在于：所述压合钉(14)为中空圆柱形结构，所述压合钉(14)位于封装腔内侧的一端侧壁上开设有进料孔(141)，所述压合钉(14)的上下端侧壁上开设有渗料粘合孔(142)，且上下设置的渗料粘合孔(142)分别与COB基板(3)、电路基板层(1)的内壁位置对应设置。
7.根据权利要求6所述的一种带COB封装基板的LED线路板，其特征在于：所述导热硅胶层(7)的上端设有多个与导热贯穿体(9)位置对应的导热座(8)，所述导热座(8)上开设有与导热贯穿体(9)位置对应的嵌设腔，所述导热贯穿体(9)的底端相抵嵌设于导热座(8)嵌设腔内。
8.根据权利要求7所述的一种带COB封装基板的LED线路板，其特征在于：所述内导热柱(902)开设有导热腔，所述导热腔内填充有石墨导热颗粒，所述内导热柱(902)的外侧壁上开设有通热孔。
9.根据权利要求8所述的一种带COB封装基板的LED线路板，其特征在于：所述导热片(903)采用柔性导热材料制成，所述导热片(903)的下端部通过所述导热树脂填料(904)嵌设于外导热套(901)内侧，所述导热片(903)的上端部贯穿外导热套(901)延伸向上并横向贴覆于散热体上。
10.根据权利要求9所述的一种带COB封装基板的LED线路板，其特征在于：所述散热体包括连接在COB基板(3)外端面上的散热板(11)，所述散热板(11)上分布有多个散热条(12)，多个所述导热片(903)的上端部横向贴覆于散热板(11)上，且多个散热条(12)嵌设于导热片(903)上。
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