CN117059612A - 一种led装置 - Google Patents

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成鹏
黎健任
黄明
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Abstract

本发明涉及LED装置制造领域，提供了一种LED装置，包括：基板和多颗LED芯片，基板的正面包括多组正极焊盘与负极焊盘组，基板的背面包括多组与正极焊盘与负极焊盘组一一对应的正极端子与负极端子组，正极焊盘与负极焊盘对称设置于所述基板背面两侧；各正极焊盘和负极焊盘分别呈线性间隔排列且等距设置于基板背面两侧，基板正面的正极焊盘通过导电孔与对应的正极端子导通，基板正面的负极焊盘通过导电孔与负极端子导通；各所述LED芯片分别一组正极焊盘和负极焊盘电连接连接。本发明能够实现对单个LED芯片的控制，并且提高了产品的兼容性与应用范围，方便管理且降低了制造成本。

Description

一种LED装置
技术领域
本发明属于LED制造技术领域，尤其涉及一种LED装置。
背景技术
UV-LED装置是一种半导体光源，与传统白炽灯光源相比，具有长寿命等特点。在UV-LED封装行业中，特别是350nm以下的产品，电能转化成热能的比例要远高于转化成光能的比例，如何控制LED芯片的有效出光一直是本行业探索的问题。目前的UV-LED装置通常包括基板、LED芯片、封装体与透光件，其中所述封装体呈环形设于所述基板的正面，透光件设于封装体的顶部并与所述基板及封装体围合形成收容腔，所述LED芯片则设于所述收容腔。
目前UV-LED装置的通用尺寸主要为2525、3535、6060、6565、6868与7070等，其中。2525与3535尺寸的LED装置通常只设置一个LED芯片，且此LED芯片较小，使得LED装置的光功率较低，增大了LED装置使用的局限性，2525(2.5mm*2.5mm)与3535(3.5mm*3.5mm)尺寸的LED装置通常分别在光功率30mW以内、100mW以内的应用场景上使用；而6060、6565、6868与7070尺寸的LED装置通常放置4个4颗LED芯片，相对于4个2525与3535尺寸的LED装置，4芯集成拥有更小的尺寸和更高的光功率密度，通常在光功率100mW以上的应用场景上使用。
然而，在目前6060、6565、6868与7070尺寸的LED装置中，通常只设置2个焊盘，2个焊盘均与4颗LED芯片连接以实现对4颗LED芯片的控制，从而导致了4颗LED芯片将同时点亮或关闭，用户不能对LED芯片实现单独控制，并且，即便LED装置有多个焊盘，但是基板上的LED芯片的串并联线路通常已经固定好(例如固定为2串2并，或者4串1并，或者4并1串)，不能兼容其他的串并联方案，当需要应用不同的电源方案时，则需要新制做另一种串并联方案的基板，从而造成同尺寸LED装置的种类多，管理困难，制造困难且成本高、时间长，限制了产品的应用范围。
发明内容
本发明的目的在于至少克服上述现有技术的不足之一，提供了一种LED装置，能够控制单个LED芯片并提高了LED产品的兼容性与应用范围，方便管理且降低了制造的难度、时间与成本。
本发明的技术方案是：一种LED装置，包括：基板，具有相对的正面与背面，所述基板的正面设有第一线路层，所述第一线路层包括多组正极焊盘与负极焊盘组，所述基板的背面设有第二线路层，所述第二线路层包括多组与所述正极焊盘与负极焊盘组一一对应的正极端子与负极端子组，一组所述正极端子与负极端子对称设置于所述基板背面相对的两侧；各所述正极端子呈线性间隔排列且等距设置于基板背面的同一侧，各所述负极端子呈线性间隔排列且等距设置于基板背面的另一侧且与各所述正极端子一一相对，且一所述正极焊盘通过贯通于所述基板的正极导电孔与一所述正极端子导通，且一所述负极焊盘通过贯通于所述基板的负极导电孔与一所述负极端子导通；
多颗LED芯片，各所述LED芯片分别与一组所述正极焊盘和负极焊盘电连接连接。
作为本技术方案的进一步改进，所述LED芯片为倒装芯片，所述LED芯片的数量为n*n颗，其中n为大于2的自然数，各所述LED芯片呈矩形阵列设置。
作为本技术方案的进一步改进，所述正极焊盘与负极焊盘在所述基板正面形成呈矩形的电路图案，各所述LED芯片均布于所述电路图案，所述电路图案包括分别位于所述电路图案相对的两侧的第一边缘区域和第二边缘区域，各所述正极导电孔位于所述第一边缘区域；各所述负极导电孔位于所述第二边缘区域，其中，所述第n正极焊盘的一端与对应的第n LED芯片的正极连接，另一端延伸至所述第一边缘区域与一对应的第n正极导电孔连接；所述第n负极焊盘一端与对应的第n LED芯片的负极连接，另一端延伸至第二边缘区域与一对应的第n负极导电孔连接；
各所述正极焊盘在所述基板背面的投影与各自对应的正极端子至少有部分重合区；各所述负极焊盘在所述基板背面的投影与各自对应的负极端子至少有部分重合区，各所述正极导电孔和负极导电孔分别位于各所述重合区。
作为本技术方案的进一步改进，所述电路图案设有间隔各所述基板正面的正极焊盘和负极焊盘的间隙，所述间隙至少大于0.2mm；各正极导电孔呈线性排列；各负极导电孔呈线性排列，且各正极导电孔与负极导电孔一一对应对称设置。
作为本技术方案的进一步改进，所述LED装置还包括设于所述基板正面的封装体与设于所述封装体的上的透光件，所述封装体呈环形且包围各所述LED芯片与各组正极焊盘与负极焊盘，所述透光件覆盖于所述LED芯片的上方。
作为本技术方案的进一步改进，所述封装体设有开设于所述封装体内侧壁并贯穿所述封装体顶部的安装槽，所述透光件的底面通过助焊材料焊接在所述安装槽上；所述基板为陶瓷基板。
作为本技术方案的进一步改进，所述基板的背面的中间区域还设有散热层，多个所述正极端子相邻间隔设置于所述散热层的一侧，多个所述负极端子相邻间隔设置于所述散热层的另一侧。
作为本技术方案的进一步改进，所述电路图案以其几何中心为对称点旋转对称；所述电路图案设有第一定位标识。
作为本技术方案的进一步改进，各所述LED芯片均并联一倒装结构的齐纳芯片，每一所述齐纳芯片与一组所述正极焊盘和负极焊盘电连接。
作为本技术方案的进一步改进，其特征在于，所述第一线路层和/或第二线路层包括层叠设置的第一铜金属层、第一镍金属层与第一金金属层，所述第一镍金属层的厚度大于3微米，所述第一金金属层的厚度大于0.05微米。
本发明所提供的一种LED装置包括：基板与多个LED芯片。所述基板具有相对的正面与背面，所述基板的正面设有第一线路层，所述第一线路层包括多组正极焊盘与负极焊盘，所述基板的背面设有第二线路层，所述第二线路层包括多组正极端子与第二负极端子，一所述正极端子对应一所述正极焊盘设置，且一所述正极端子与一所述正极焊盘导通，一所述负极端子对应一所述负极焊盘设置，且一所述负极端子与一所述负极焊盘导通。并且至少一所述LED芯片与一组所述正极焊盘及负极焊盘连接。各LED芯片的电连接关系均相互独立，操作人员即可单独控制与一组所述正极焊盘及负极焊盘连接的单个LED芯片单独点亮或关闭，或者通过与LED装置匹配的PCB板上的电路实现对各LED芯片之间的串并联关系的重新确定从而对多个LED芯片进行控制。本发明通过一组正极焊盘与负极焊盘连接至少一个LED芯片不仅使LED装置可以封装不同电压、不同波长的LED芯片，还使用户实现了对其中单个LED芯片或者多个LED芯片的单独控制，让用户能够根据使用情况控制任意一个LED芯片有效出光，并且，现有技术中的多个LED芯片之间通常采用固定线路连接，LED芯片串并联本基板上的线路固定，不能再改变，而本发明中，当需要改变LED芯片串并联方式时，基板正面的线路仍相同，通过在基板的背面的正极端子和负极端子连接相应的电路即可改变各LED芯片之间的串并联关系，从而提高了LED装置的兼容性，方便对LED装置基板结构型号的管理且降低了制造的难度、时间与成本，使得产品的应用范围更广，适用性更强。
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例，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是本发明一实施例提供的LED装置的剖面示意图，同时也是图2的A-A剖面图；
图2是本发明一实施例提供的LED装置的俯视结构示意图；
图3是本发明一实施例提供的LED装置的背面结构示意图；
图4是图3中B-B处的剖面示意图；
图5是图3中C-C处的剖面示意图；
图6是本发明一实施例提供的LED装置的基板正面的正极焊盘与负极焊盘再基板背面的投影与基板背面的正极端子和负极端子的位置关系示意图；
图6a是本发明一实施例提供的LED装置的基板正面的正极焊盘与负极焊盘组成的呈矩形的电路图案的形状示意图；
图7是本发明一实施例提供的LED装置的第一线路层或第二线路层的结构示意图；
图8是本发明一实施例提供的LED装置的4颗LED芯片电路连接关系相互独立示意图；
图8a是本发明一实施例提供的LED装置的4颗LED芯片并联的示意图；
图8b是本发明一实施例提供的LED装置与外围电路匹配实现4颗LED芯片并联的示意图；
图9是本发明一实施例提供的LED装置的4颗LED芯片串联的示意图；
图9a是本发明一实施例提供的LED装置与外围电路匹配实现4颗LED芯片串联的示意图；
图10是本发明一实施例提供的LED装置的4颗LED芯片的一种串并联连接的示意图；
图10a是本发明一实施例提供的LED装置与外围电路匹配实现图10所示的4颗LED芯片串并联的示意图；
图11是本发明一实施例提供的LED装置的4颗LED芯片的另一种串并联连接的示意图；
图11a是本发明一实施例提供的LED装置与外围电路匹配实现图11所示的4颗LED芯片串并联的示意图；
图12是本发明另一实施例提供的LED装置的俯视结构示意图；
图12a是图12提供的LED装置的正极焊盘和负极焊盘的形状示意图；
图13是图12提供的LED装置的背面结构示意图；
图14是是本发明另一实施例提供的LED装置的俯视结构示意图；
图15是图14提供的LED装置的背面结构示意图。
图中：100、LED装置；10、基板；11、第一线路层；111、第一正极焊盘；112、第一负极焊盘；12、第二线路层；121、第二正极焊盘；122、第二负极焊盘；13、第一边缘区域；131、正极导电孔；132、负极导电孔；113、第一定位标识；114、第二定位标识；14、第二边缘区域；15、散热层；20、LED芯片；30、封装体；31、安装槽；40、透光件；50、齐纳芯片。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是直接设置、连接，也可以通过居中元部件、居中结构间接设置、连接。
另外，本发明实施例中若有“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系的用语，其为基于附图所示的方位或位置关系或常规放置状态或使用状态，其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结构、特征、装置或元件必须具有特定的方位或位置关系、也不是必须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。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在具体实施方式中所描述的各个具体技术特征和各实施例，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，例如通过不同的具体技术特征/实施例的组合可以形成不同的实施方式，为了避免不必要的重复，本发明中各个具体技术特征/实施例的各种可能的组合方式不再另行说明。
实施例一
本发明提供了一种LED装置，请参阅图1至图6，所述LED装置100包括：基板10与多个LED芯片20。所述基板10具有相对的正面与背面，所述基板10的正面设有第一线路层11，第一线路层11包括多组正极焊盘与负极焊盘组(包括正极焊盘111与负极焊盘112)，基板10的背面设有第二线路层12，第二线路层12包括多组正极端子与负极端子组(包括正极端子121与负极端子122)。参考图3所示正极端子121与负极端子122对称设置(对称轴如图中L1所示)于基板10背面相对的两侧；基板10背面各正极端子121呈线性间隔排列且等距设置于基板10背面的同一侧，各负极端子122呈线性间隔排列且等距设置于基板10背面的另一侧且与各正极端子121一一相对，且一正极焊盘111通过贯通基板10的正极导电孔131与一正极端子121导通；且一负极焊盘112通过贯通于所述基板10的负极导电孔132与一负极端子122导通。即各正极焊盘111和各正极导电孔131和各正极端子121一一对应连接；各负极焊盘112和各负极导电孔132和各负极端子122一一对应连接。各LED芯片20分别与基板10正面的一组正极焊盘111和负极焊盘121电连接连接，其中一LED芯片20与一组正极焊盘111及负极焊盘112连接。各LED芯片20可以通过与之对应的正极端子121和负极端子122独立控制，即当基板10背面的正极端子121和负极端子122连通电源时，操作人员即可单独控制与该组正极端子121和负极端子122电连接的LED芯片20，例如，可单独点亮或关闭。本发明通过基板10正面的一组正极焊盘111与负极焊盘112与一个LED芯片20连接，由于各LED芯片20的控制是独立的，不仅使LED装置100可以封装不同电压、不同波长的LED芯片20，还使用户实现了对其中单个LED芯片20或者多个LED芯片20的单独控制，让用户能够根据使用情况控制任意一个LED芯片20有效出光。
并且，现有技术中的多个LED芯片之间串并联方式已固定好，不可改变，而本发明中，各LED芯片20均可单独控制，没有固定的串并联方式，串并联方式可通过与正极端子121和负极端子122的连接的电路而改变(参考下文说明)，提高了LED装置100的兼容性，方便对LED装置100管理且降低了制造的难度、时间与成本，使得产品的应用范围更广，适用性更强。
请参考图8至图11并结合图1至图6，图1至图6所示为具有4颗LED芯片20的LED装置，图8所示出了4颗LED芯片20的相互独立的电连接关系。4颗LED芯片20分别为LED1，LED2，LED3，LED4，每个LED芯片20均并联一倒装结构的齐纳芯片50(下文再详细说明)。由于各基板10正面的正极焊盘111通过正极导电孔131与基板10背面的正极端子121连接；各基板10正面的负极焊盘112通过负极导电孔132与基板10背面的负极端子122连接，每个LED芯片20均在基板10背面有对应的一组正极端子121和负极端子122与之连接，故正极端子121有4个，负极端子122也有4个。为便于说明，其中正极端子121可编号为①③⑤⑦，负极端子122可分别编号为②④⑥⑧，LED1的两极分别电连接于①②，LED2的两极分别电连接于③④，LED3的两极分别电连接于⑤⑥，LED4的两极分别电连接于⑦⑧。各LED均可单独由对应的一组正极端子121和负极端子122控制，例如LED1可由正极焊盘①和负极焊盘②控制；LED2可由正极焊盘③和负极焊盘④控制，以此类推。
其中，各LED芯片20串联可通过PCB电路板的印刷电路实现，本实施例中的LED装置100各LED芯片20之间没有串并联关系，而在与PCB板配合使用时，PCB板上根据电路设计的需要，设计匹配的电路(为便于说明，在此称为外部电路)以将各LED芯片之间形成需要的串并联关系。
参考图8a、图8b和图1至图6，图8a示出了各LED芯片20相互并联的示意图，外围电路(图8a和图8b中用灰色块示意外围电路)将正极焊盘①③⑤⑦和负极焊盘②④⑥⑧电连接；从而实现各LED芯片20的并联连接。
参考图9、图9a和图1至图6，图9示出了各LED芯片20依次串联的示意图，外围电路(图9和图9a中用灰色块示意外围电路)将正极焊盘③和负极焊盘②电连接；将正极焊盘④和负极焊盘⑤电连接；将正极焊盘⑥和负极焊盘⑦电连接，从而实现各LED芯片20的串联连接。
再参考图10和图10a所示，外围电路(图10和图10a中用灰色块示意外围电路)将正极焊盘①和③电连接；将正极焊盘⑤和⑦电连接；将负极焊盘②和④电连接；将负极焊盘⑥和⑧电连接；然后再将负极焊盘④正极焊盘⑤电连接，从而实现各LED芯片20的一种串并联关系。
再参考图11和图11a所示，外围电路(图11和图11a中用灰色块示意外围电路)将正极焊盘①和⑤电连接；将负极焊盘④和⑧电连接；将负极焊盘②和正极焊盘③电连接；将负极焊盘⑥和正极焊盘⑦电连接，从而实现各LED芯片20的另一种串并联关系。
与上述示例类似，通过PCB板上的外围电路还可实现其他串并联连接关系。本实施例提供的LED装置100，并未对各LED芯片20之间的串并联关系进行限定，而是为各LED芯片20留出独立的正极端子和负极端子组，从而给外围电路的设计留出充足的设计空间，可适配不同的外围电路，兼容性和适用性广泛。当然，本发明对实现LED芯片20之间的串并联关系的方法不限于此，例如多组正极端子和负极端子组之间可以通过设置有开关二极管的电路连接，用户通过控制各开关二极管以控制线路通断，即可在电路线路固定的情况下切换LED芯片20之间的串并联关系。
本实施例中的LED芯片20有4颗，呈矩形阵列设置，具有出光均匀性好的优点。各LED芯片20均为倒装结构的LED发光芯片，可以为可见光发光芯片(例如蓝光LED芯片)，也可以为不可见光发光芯片，例如红外LED发光芯片或紫外LED发光芯片。在别的实施例中，LED芯片20的数量还可以为其他数量的芯片，例如LED芯片20的数量为n*n颗，其中n为大于2的自然数，例如LED芯片20的数量可以为3*3总共9颗，或者LED芯片20的数量可以为4*4总共16颗，以此类推，各LED芯片20呈矩形阵列设置，具有结构紧凑，集成度高且出光均匀性好的优点。
具体的，基板10设有贯穿基板10的正极导电孔131与负极导电孔132，正极导电孔131与负极导电孔132内均填充有导电材料，使得正极焊盘111通过所述正极导电孔131与正极端子121导通，负极焊盘112通过负极导电孔132与负极端子122导通，这样设置不仅具有良好的导通效果，而且制造简单且成本低，正极导电孔131与负极导电孔132可垂直贯穿基板10且对称设置，便于加工。
具体的，参考图2、图3、图6和图6a，基板10正面的正极焊盘111与负极焊盘112在基板10正面形成呈矩形的电路图案(参考图6a所示)，各LED芯片20均布于所述电路图案，呈矩形的电路图案更适应呈矩形的LED芯片20，使LED芯片20更容易均匀设置在电路图案上。一种实施例中，各LED芯片20组成的LED芯片阵列所定义出的矩形所具有的几何中心(参考图2中心点O所示)与所述电路图案的几何中心重合，使得LED装置100的出光对称性良好。电路图案包括分别位于所述电路图案相对的两侧的第一边缘区域13和第二边缘区域14，各正极导电孔131位于所述电路图案一侧的第一边缘区域13；各负极导电孔132位于所述电路图案另一侧的第二边缘区域14。第一边缘区域13和第二边缘区域14位于电路图案的边缘处，避免与LED的安装位置发生干涉。
电路图案设有间隔各基板10正面的正极焊盘111和负极焊盘112的间隙115，间隙115至少大于0.2mm，以保证各焊盘之间的绝缘性；各正极导电孔131呈线性排列；各负极导电孔132呈线性排列，且各正极导电孔131与负极导电孔132一一对应对称设置，便于加工。
参考图2和图6a,为便于说明基板10正面的正极焊盘111与负极焊盘112和LED芯片20之间的对应关系，可将多个基板10正面的正极焊盘111编号为第一正极焊盘1P，第二正极焊盘2P，第三正极焊盘3P，第四正极焊盘4P，以此类推，若正极焊盘111有n个，则第n正极焊盘111为nP；类似的，可将多个基板10正面的负极焊盘112编号为第一负极焊盘1N，第二负极焊盘2N，第三负极焊盘3N，第四负极焊盘4N，以此类推，若负极焊盘112有n个，则第n负极焊盘为nN；可将LED芯片20编号为LED1，LED2，LED3，LED4以此类推，若LED芯片有n颗，第n颗LED芯片为LEDn。参考图6a中的粗虚线所示，基板10正面的第n正极焊盘111的一端与对应的第n颗LED芯片LEDn的正极连接，另一端延伸至第一边缘区域13与一对应的第n正极导电孔131连接；基板10正面的第n负极焊盘112一端与对应的第n LED芯片20的负极连接，另一端延伸至第二边缘区域14与一对应的第n负极导电孔132连接。图6a中各粗虚线表示各焊盘(正极焊盘111和负极焊盘112)隐含的电连接线(这里说的隐含是指虚拟的)，然后以各隐含的电连接线为主线向外拓展，形成各焊盘的形状，各焊盘图案之间没有交叉使得各焊盘的图案非常简洁，各焊盘在保持绝缘间隙的情况下，尽量扩展，以便与LED芯片20的电极充分接触，以便于LED芯片20的散热。本实施例中各焊盘图案隐含的电连接线包括横向和/或纵向连接线，不存在斜线或曲线，使得各焊盘以电连接线向外扩展时，也是以垂直于各隐含的电连接线的方向扩展，使得各焊盘的形状层块状，且呈现由多个矩形拼接而成的图案，各焊盘的外侧边对其，使得各焊盘组成的电路图案呈矩形。本实施例中各焊盘这样设计有利于简化设计，便于生产制造。需要说明的是，本实施例中，各LED芯片20还并联一个齐纳芯片20，故，各焊盘隐含的电连接线还连接至齐纳芯片50的电极。
具体地，参考如图6a所示的电路图案。本实施例中电路图案以其几何中心为对称点旋转对称(即电路图案以其旋转中心支点旋转180°后与其重合)；可简化正极焊盘111和负极焊盘112的设计，便于设计和制造。进一步地，为了在生产制程中，或者在使用LED装置100过程中，便于标识LED装置100的放置位置，在电路图案上还设有第一定位标识113。第一定位标识113可以电路图案边缘处形成的矩形缺口，在别的示例中第一定位标识113还可以为电路图案边缘处形成的三角形缺口或凸起或其他形状。第一定位标识113可以定义LED装置100的负极，或者放置方向，例如第一定位标识113可以定义为LED装置100的左侧(或下侧)，在LED装置100固设LED芯片20时，可以将LED装置100的第一定位标识113均朝向左侧(或下侧)，使得各LED芯片20在固晶作业中具有良好的一致性。保证各LED装置100一模一样。在别的示例中第一定位标识113还可以标识LED芯片20的负极方向，例如可通过第一定位标识113标识各LED芯片20的负极的方向。需要说明的是，第一定位标识113的存在会让电路图案不是严格意义上的以其几何中心为对称点旋转对称的图案，但是第一定位标识113也可以不在电路图案上，例如第一定位标识113也可以设置在LED装置100的封装体30上，故，本实施例所述的电路图案以其几何中心为对称点旋转对称，是指在不考虑或忽略第一定位标识113的情况下电路图案等同于或大体上以其几何中心为对称点旋转对称。参考图3所示，LED装置100的背面的也可以设有第二定位标识114，本实施例中第二定位标识114设于散热层15上。第二定位标识114主要用于标识负极端子122，即靠近第二定位标识114一侧的电极端子为负极端子122。由于散热层15主要用于散热，故近第二定位标识114设于散热层15不会影响LED装置100的电路功能。
参考图6，各基板10背面的正极端子121至少部分位于对应第一边缘区域13的背面，各基板10背面的负极端子122至少部分位于对应第二边缘区域14的背面；各基板140正面的正极焊盘111在基板10背面的投影与各自对应的基板10背面的正极端子121至少有部分重合区；各基板10正面的负极焊盘112在所述基板10背面的投影与各自对应的基板10背面的负极端子122至少有部分重合区，各正极导电孔131和负极导电孔132分别位于各所述重合区。从而方便正极焊盘111通过对应的正极导电孔131与正极端子121导通，负极焊盘112通过对应的负极导电孔132与所负极端子122导通。
进一步的，基板10的背面的中间区域设有散热层15，多个正极端子121线性间隔设置于所述散热层15的一侧，多个所述负极端子122线性间隔设置于所述散热层15的另一侧。这样设置能够提高LED装置100的散热性能且使得正极端子121和负极端子122位于基板10背面的边缘区域，避免影响正极端子121和负极端子122与外围电路的连接。
在实际应用中，LED芯片20可以为UV-LED芯片，LED装置100可以为6060/6565/6868/7070尺寸的产品，LED芯片20可以为长度小于或等于52mil。可以理解的是，上述实施例仅用于举例说明，本发明对LED芯片20的具体类别以及LED装置100的尺寸不做限制。当然，由于本实施例中，各LED芯片20均可实现独立控制，故本发明对LED芯片20的数量不做限制，例如LED芯片20可以为1个、2个、3个或者4个等，只要能够与LED装置100的尺寸与实际应用方案相适配即可。
对于所述基板10，所述基板10可以由陶瓷材料制得，例如由氮化铝陶瓷(AlN)、氮化镓陶瓷(GaN)、氧化铝陶瓷(Al2O3)、碳化硅陶瓷(SiC)等陶瓷材料制作，陶瓷材料具有良好的绝缘性与散热性，可通过DPC(直接镀铜技术-Direct Plating copper)工艺于所述基板10的表面制作所述第一线路层11、第二线路层12。DPC工艺仅需250～350℃左右的温度即可完成对基板10的制作，避免了高温对材料或线路结构的不利影响，也降低了制造工艺成本。当然，本发明对所述基板10的具体材料不做限制，只要不影响LED装置100的使用即可。
优选地，参考图7所示，所述第一线路层11包括层叠设置的第一铜金属层11a、第一镍金属层11b与第一金金属层11c，所述第一镍金属层11b的厚度大于3微米，所述第一金金属层11c的厚度大于0.05微米。所述第一镍金属层11b与第一金金属层11c可以提高所述第一线路层11的耐腐蚀性、耐磨性与抗氧化性，减少外部酸、碱与潮湿等环境对所述第一线路层11的损伤，延长所述第一线路层11的使用寿命。
优选地，所述第二线路层12包括层叠设置的第一铜金属层、第一镍金属层与第一金金属层，第一镍金属层的厚度大于3微米，第一金金属层的厚度大于0.05微米。所述第一镍金属层与第一金金属层可以提高所述第二线路层12的耐腐蚀性、耐磨性与抗氧化性，减少外部酸、碱与潮湿等环境对所述第二线路层12的损伤，延长所述第二线路层12的使用寿命。
本实施例优选LED芯片20为倒装芯片(但在其他实施例中也可以采用正装芯片或垂直芯片中的任意一种)。可在基板10正面的第一线路层11上设置焊料，再将LED芯片20设置于焊料上即可实现所述LED芯片20与基板10的连接。LED芯片20的电极为金锡合金，所述金锡合金中金的成分含量为80wt％，锡的成分含量为20wt％，所述金锡合金的熔点为280℃，从而方便将所述LED芯片20固定于所述第一线路层11。
在一些实施例中，请结合图1和图2与图4和图5，LED装置100包括封装体30与透光件40。封装体30呈环形并设于所述基板10的正面且包围各LED芯片20与各组基板10正面的正极焊盘111与负极焊盘112。封装体30与正极焊盘111和负极焊盘112形成的电路图案之间具有间隔，以避免可能发生的短路情况。透光件40连接于所述封装体30；透光件40、封装体30和基板10的正面形成收容第一线路层11的封装腔。
具体的，封装体30设有开设于封装体30内侧壁并贯穿所述封装体30顶部的安装槽31，透光件40的底面通过助焊材料焊接于所述安装槽31内。
一种示例中，封装体30为金属材质，透光件40为玻璃材质，透光件40与封装体30接触的部位通过玻璃镀金工艺形成金锡合金然后再与封装体30焊接。在现有技术中，透光件与封装体通常采用半无机封装，半无机封装是指采用有机硅材料搭配玻璃等无机材料，通过粘接的方式来实现透光件40和封装体30的结合的一种封装方式。但由于UV光等光线对有机材料有破坏作用，长时间使用容易使胶水失效，进而导致透光件40与封装体30之间存在气孔或者透光件40脱落等问题，从而影响产品的气密性及使用寿命。而本发明中的透光件40与封装体30采用全无机封装的方式封装，因为没有使用易受UV光等光线影响的有机物，从而减少了产生气孔或者透光件40脱落等的风险，提升了产品的气密性，使用寿命更长，并且采用焊接的方式，相较于胶水粘接的方式，牢固程度更高。
优选的，所述金锡合金中金的成分含量为80wt％，锡的成分含量为20wt％，所述金锡合金的熔点为280℃，金属焊接能够进一步提高连接的牢固性。
优选的，安装槽31可为台阶槽以方便设置透光件40，透光件40不容易晃动和脱落。安装槽31可以呈单层台阶或多层台阶状，例如(如图1和图4所示)当封装体30呈单层台阶时，透光件40的底面通过焊接材料41设于安装槽31的槽底面。再例如当所述封装体30呈双层台阶时(未图示)，透光件40可以直接设于低层台阶，而透光件40的侧面和/或底面与高层台阶的壁面之间焊接而使透光件40固定于封装体30，当然，虽然本实施例中的封装体30上的安装槽31呈台阶状，但本发明不对封装体30的上的安装槽31的具体形状做限制。在别的实施例中，也可以不需要安装槽31，封装体30的顶部可以呈平板状，透光件40的底面可以直接焊接于封装体30的顶面，并且本发明也不对封装体30的横截面形状做限制，例如封装体30的截面可以为中空的圆形、方形、菱形等形状，只要透光件40能设置于封装体30内并且不影响LED装置100的使用即可。
优选的，封装体30的表面层叠设置有第三铜金属层、第三镍金属层与第三金金属层，第三镍金属层的厚度大于3微米，第三金金属层的厚度大于0.05微米。所述第三镍金属层与第三金金属层可以提高所述封装体30的耐腐蚀性、耐磨性与抗氧化性，减少外部酸、碱与潮湿等环境对所述封装体30的损伤，延长封装体30的使用寿命。
对于透光件40，透光件40的材质可以为石英或者蓝宝石等材料。在具体应用中，透光件40可以呈板状或者弓形或者半球体形状，只要不影响LED装置100的使用即可，本发明不对透光件40的具体形状进行限制。
本实施例中，LED装置100包括多个齐纳芯片50，每一所述齐纳芯片50与一组正极焊盘111及负极焊盘112连接，即一颗LED芯片20与一颗齐纳芯片50并联。齐纳芯片50用于减少静电击穿LED芯片20的概率以保护LED芯片20。优选的，齐纳芯片50为倒装芯片，齐纳芯片50的电极为金锡合金，金锡合金中金的成分含量为80wt％，锡的成分含量为20wt％，金锡合金的熔点为280℃，从而方便将所述齐纳芯片50固定于所述第一线路层11。
在实际生产过程中，可以首先在所述基板10的第一线路层11设置助焊剂或者金锡焊料(其中金的成分含量可以为80wt％，锡的成分含量可以为20wt％，熔点为280℃)，然后将LED芯片20及齐纳芯片50置于所述助焊剂或者金锡焊料处，从而将LED芯片20及齐纳芯片50焊接固定于所述第一线路层11；其次于所述安装槽31内设置助焊剂或者金锡焊料(其中金的成分含量可以为80wt％，锡的成分含量为20wt％，熔点为280℃)，从而将透光件40焊接固定于封装体30；最后还可以使通过上述步骤的半成品通过共晶工艺固定从而提高固定的牢固度，共晶工艺可以为使半成品通过共晶炉，其中共晶炉温度至少有一个温区温度在280℃至320℃之间，且在共晶过程中需要氮气保护以进一步提高牢固度。
实施例二
请参考图12和图12a,本实施例与实施例一的不同在于，本实施例中LED芯片20的数量为9颗，呈3*3的矩阵分布。图12和图12a示意的LED装置100放置的角度对应于实施例一中所示的图2和图3逆时针旋转90度，故，图12和图12a中的正极导电孔131和负极导电孔132位于左右两侧；图13中的基板10背面的正极端子121和负极端子122位于左右两侧。由于LED芯片20的数量为9颗，对应的基板10正面的正极焊盘111和负极焊盘112也分别有9个；基板10背面的正极端子121和负极端子122也分别为9个；正极导电孔131和负极导电孔132也分别为9个。
正极焊盘111和负极焊盘112组成的电路图案以其几何中心为对称点旋转对称。第n正极焊盘111的一端与对应的第n LED芯片20的正极连接，另一端延伸至所述第一边缘区域13与一对应的第n正极导电孔131连接；所述第n负极焊盘112一端与对应的第n LED芯片20的负极连接，另一端延伸至第二边缘区域14与一对应的第n负极导电孔132连接；其中n为大于1小于9的自然数。
其他结构与实施例相同，本实施例再此不再赘述。
实施例三
请参考图14和图15，本实施例提供的LED装置100与实施例二的不同在于，本实施例中LED芯片20的数量为16颗，呈4*4的矩阵分布。由于LED芯片20的数量为16颗，对应的基板10正面的正极焊盘111和负极焊盘也分别有16个；基板10背面的正极端子121和负极端子122也分别为16个；正极导电孔131和负极导电孔132也分别为16个。
正极焊盘111和负极焊盘112组成的电路图案以其几何中心为对称点旋转对称。第n正极焊盘111的一端与对应的第n LED芯片20的正极连接，另一端延伸至所述第一边缘区域13与一对应的第n正极导电孔131连接；所述第n负极焊盘122一端与对应的第n LED芯片20的负极连接，另一端延伸至第二边缘区域14与一对应的第n负极导电孔132连接；其中n为大于1小于16的自然数。
其他结构与实施例一相同，本实施例再此不再赘述。
本发明提供了一种LED装置，LED装置100包括：基板10与多个LED芯片20。基板10具有相对的正面与背面，基板10的正面设有第一线路层11，第一线路层11包括多组正极焊盘与负极焊盘组(正极焊盘111与负极焊盘组112)，基板10的背面设有第二线路层12，第二线路层12包括多组正极焊盘与负极焊盘(第二正极端子121与第二负极端子122)，一正极端子121对应一正极端子121设置，且一正极端子121与一正极焊盘111导通，一负极端子122对应一负极焊盘112设置，且一负极端子122与一负极焊盘112导通。并且至少一LED芯片20与一组正极焊盘111及负极焊盘112连接。可单独控制与一组第一正极焊盘111及负极焊盘112连接的(单个或多个)LED芯片20单独点亮或关闭。本发明通过一组正极焊盘111与负极焊盘112连接至少一个LED芯片20不仅使LED装置100可以封装不同电压、不同波长的LED芯片，还通过匹配不同的外部电路使用户实现了对其中单个LED芯片或者多个LED芯片组的单独控制，让用户能够根据使用情况控制个别LED芯片有效出光，并且，现有技术中的多个LED芯片之间通常采用固定线路连接，LED芯片串并联方式不同时，基板上的线路也不同，而本发明中，当LED芯片20串并联方式不同时基板10正面的线路仍相同，通过适配不同的外围电路即可实现多个LED芯片20之间不同的串并联关系，从而提高了LED装置的兼容性，方便对LED装置的基板结构型号的管理且降低了制造的难度、时间与成本，使得产品的应用范围更广，适用性更强。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种LED装置，其特征在于，包括：
基板，具有相对的正面与背面，所述基板的正面设有第一线路层，所述第一线路层包括多组正极焊盘与负极焊盘组，所述基板的背面设有第二线路层，所述第二线路层包括多组与所述正极焊盘与负极焊盘组一一对应的正极端子与负极端子组，一组所述正极端子与负极端子对称设置于所述基板背面相对的两侧；各所述正极端子呈线性间隔排列且等距设置于基板背面的同一侧，各所述负极端子呈线性间隔排列且等距设置于基板背面的另一侧且与各所述正极端子一一相对，且一所述正极焊盘通过贯通于所述基板的正极导电孔与一所述正极端子导通，且一所述负极焊盘通过贯通于所述基板的负极导电孔与一所述负极端子导通；
多颗LED芯片，各所述LED芯片分别与一组所述正极焊盘和负极焊盘电连接连接。
2.根据权利要求1所述的LED装置，其特征在于，所述LED芯片为倒装芯片，所述LED芯片的数量为n*n颗，其中n为大于2的自然数，各所述LED芯片呈矩形阵列设置。
3.根据权利要求2所述的LED装置，其特征在于，所述正极焊盘与负极焊盘在所述基板正面形成呈矩形的电路图案，各所述LED芯片均布于所述电路图案，所述电路图案包括分别位于所述电路图案相对的两侧的第一边缘区域和第二边缘区域，各所述正极导电孔位于所述第一边缘区域；各所述负极导电孔位于所述第二边缘区域，其中，所述第n正极焊盘的一端与对应的第n LED芯片的正极连接，另一端延伸至所述第一边缘区域与一对应的第n正极导电孔连接；所述第n负极焊盘一端与对应的第n LED芯片的负极连接，另一端延伸至第二边缘区域与一对应的第n负极导电孔连接；
各所述正极焊盘在所述基板背面的投影与各自对应的正极端子至少有部分重合区；各所述负极焊盘在所述基板背面的投影与各自对应的负极端子至少有部分重合区，各所述正极导电孔和负极导电孔分别位于各所述重合区。
4.根据权利要求3所述的LED装置，其特征在于，所述电路图案设有间隔各所述基板正面的正极焊盘和负极焊盘的间隙，所述间隙至少大于0.2mm；各正极导电孔呈线性排列；各负极导电孔呈线性排列，且各正极导电孔与负极导电孔一一对应对称设置。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的LED装置，其特征在于，所述LED装置还包括设于所述基板正面的封装体与设于所述封装体的上的透光件，所述封装体呈环形且包围各所述LED芯片与各组正极焊盘与负极焊盘，所述透光件覆盖于所述LED芯片的上方。
6.根据权利要求5所述的LED装置，其特征在于，所述封装体设有开设于所述封装体内侧壁并贯穿所述封装体顶部的安装槽，所述透光件的底面通过助焊材料焊接在所述安装槽上；所述基板为陶瓷基板。
7.根据权利要求1至4中任意一项所述的LED装置，其特征在于，所述基板背面的中间区域还设有散热层，多个所述正极端子相邻间隔设置于所述散热层的一侧，多个所述负极端子相邻间隔设置于所述散热层的另一侧。
8.根据权利要求3所述的LED装置，其特征在于，所述电路图案以其几何中心为对称点旋转对称；所述电路图案设有第一定位标识。
9.根据权利要求1至4中任意一项所述的LED装置，其特征在于，各所述LED芯片均并联一倒装结构的齐纳芯片，每一所述齐纳芯片与一组所述正极焊盘和负极焊盘电连接。
10.根据权利要求1至4中任意一项所述的LED装置，其特征在于，所述第一线路层和/或第二线路层包括层叠设置的第一铜金属层、第一镍金属层与第一金金属层，所述第一镍金属层的厚度大于3微米，所述第一金金属层的厚度大于0.05微米。
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