CN117199220B - 一种纳米光芯片节能led及其加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及LED芯片技术领域，尤其涉及一种纳米光芯片节能LED及其加工方法，包括从上至下依次设置的LED灯体、PCB铜片层和PET绝缘层，包设于LED灯体上的面胶，以及包裹于LED灯体上方外围的封装透光壳，所述封装透光壳朝向LED灯体的一侧形成有凸起波纹，所述封装透光壳采用PC材料制成，所述凸起波纹是通过在封装透光壳热成型过程中在PC母粒中混入纳米纤维素并在成型后快速冷却制得的。有益效果在于：封装透光壳采用纳米纤维素与PC母粒混合并热压制得，使得封装透光壳内侧自然形成凸起波纹，可有效实现对LED灯体发出的光的散射，同时具备良好的透光率；并在PET绝缘层和面胶中加入导热层和纳米氧化铝粉末和/或纳米银粉末，具备良好的散热性能，延长使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及LED芯片技术领域，尤其涉及一种纳米光芯片节能LED及其加工方法。
背景技术
LED是一种常用的发光器件，与普通的白炽灯相比，具备发光效率高、节能等优点。LED芯片作为LED灯的发光部件，LED芯片的使用寿命和发光效率也决定着LED灯整体的使用寿命和发光效率。目前，影响LED芯片使用寿命和发光效率的主要因素在于LED芯片在工作过程中的散热效率，由于LED芯片体积较小，其工作过程中产生的热量很难快速散发出去，在长时间使用后会导致LED芯片温度过高，从而影响LED芯片的寿命，同时温度过高也会导致LED芯片的封装面胶快速氧化从而导致其透光率降低，从而降低LED芯片的发光效率，另外，LED芯片的散热效率较低，也会导致LED芯片的发光效率较低，导致其能耗提高。另外，为了使LED灯发出的光线不会过于集中刺眼，会在LED灯的封装外壳内掺入散光材料用于使LED发出的光发生散射，而该类封装外壳存在散光材料分布不均匀，透光性较差的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纳米光芯片节能LED及其加工方法，具体在于提供一种使用纳米材料具备发光效率高、散热效率高、使用寿命长的LED及其加工方法。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种纳米光芯片节能LED，包括从上至下依次设置的LED灯体、PCB铜片层和PET绝缘层，包设于LED灯体上的面胶，以及包裹于LED灯体上方外围的封装透光壳，所述封装透光壳朝向LED灯体的一侧形成有凸起波纹，所述封装透光壳采用PC材料制成，所述凸起波纹是通过在封装透光壳热成型过程中在PC母粒中混入纳米纤维素并在成型后快速冷却制得的。
具体的，PET绝缘层包括第一绝缘层和第二绝缘层。第一绝缘层和第二绝缘层之间通过第一绝缘导热层连接。
具体的，面胶包括第一面胶和第二面胶，所述第一面胶包设于LED灯体下部外围，第二面胶包设于LED灯体上端部，第一面胶和第二面胶之间设置有第二绝缘导热层。
具体的，第二面胶内设置有荧光粉层，所述荧光粉层贴设于LED灯体顶端面。
具体的，第一绝缘层和第二绝缘层均采用掺有纳米氧化铝粉末和/或纳米银粉末的PET材料制成。
具体的，面胶采用掺有纳米氧化铝粉末和/或纳米银粉末的环氧树脂材料制成。
一种纳米光芯片节能LED的加工方法，先对LED灯体除底部电极外使用环氧树脂进行包裹固定，使得LED灯体上形成面胶，接着将LED灯体通过底部的电极焊接于PCB板的铜片层上的正负极上，最后将封装透光壳封装固定于PCB板上盖设在LED灯体上方外围，其中，封装透光壳采用纳米纤维素与PC母粒混合、热压成型、冷却后制得，制得的封装透光壳内侧形成有凸起波纹。
具体的，上述PCB板采用如下加工方法制得，先制备第一绝缘层和第二绝缘层，接着将第一绝缘层和第二绝缘层通过第一绝缘导热层粘贴连接为PCB板的PET绝缘层，接着在PET绝缘层上镀上PCB铜片层，并通过蚀刻的方式在PCB铜片层上形成用于与LED灯体焊接的正负极；其中，第一绝缘层和第二绝缘层在制备时，在PET母粒中混入纳米氧化铝粉末和/或纳米银粉末。
具体的，使用环氧树脂包裹固定在LED灯体上形成面胶时，具体采用如下方法，先使用环氧树脂在LED灯体下部外围形成第一面胶，接着在第一面胶上放置第二绝缘导热层，再使用环氧树脂在LED灯体上端部上形成第二面胶；其中，用于形成第一面胶和第二面胶的环氧树脂内掺有纳米氧化铝粉末和/或纳米银粉末。
具体的，在使用环氧树脂在LED灯体上端面形成第二面胶时，在环氧树脂内混入荧光粉，并在环氧树脂凝固前使用离心的方式将荧光粉沉淀于第二面胶底部贴于LED灯体上端面。
本发明的有益效果在于：封装透光壳采用纳米纤维素与PC母粒混合并热压制得，使得封装透光壳内侧自然形成凸起波纹，其可有效实现对LED灯体发出的光的散射，同时具备良好的透光率，提高光照效率；同时在PET绝缘层和面胶中设置导热层，提高LED芯片的散热效率，配合在绝缘层和面胶中掺入纳米氧化铝粉末和/或纳米银粉末，可进一步提高芯片的散热效率，降低LED芯片的工作温度，延长LED芯片的使用寿命。
附图说明
附图1为实施例中纳米光芯片及节能LED的整体结构示意图。
实施方式
实施例1，参照图1，一种纳米光芯片节能LED，包括从上至下依次设置的LED灯体1、PCB铜片层2和PET绝缘层3，包设于LED灯体1上的面胶4，以及包裹于LED灯体1上方外围的封装透光壳5，所述封装透光壳5朝向LED灯体的一侧形成有凸起波纹，所述封装透光壳5采用PC材料制成，所述凸起波纹是通过在封装透光壳5热成型过程中在PC母粒中混入纳米纤维素并在成型后快速冷却制得的。其中，封装透光壳5是通过在PC母粒中混入纳米纤维素进行热压成型制得的，具体的，PC母粒在于纳米纤维素混合并在热压成型后冷却过程中，由于材料密度和固化温度的不同，在快速冷却时会在表面自然形成凸起波纹，当LED灯体1发出的光穿过封装透光壳5时，会在凸起波纹的折射下发生散射，从而避免LED灯体1发出的光线过于集中导致刺眼的问题，且还能保证封装透光壳5的高透光率，提高发光效率。
具体的，上述PET绝缘层3包括第一绝缘层31和第二绝缘层32。第一绝缘层31和第二绝缘层32之间通过第一绝缘导热层33连接。在本实施例中，LED灯体1为包含P型半导体和N型半导体以及PN结的部件，P型半导体和N型半导体则分别焊接于PCB铜片层2上的两个电极，在通电后能发光。PCB铜片层2则镀设于PET绝缘层3上，LED灯体1在通电后产生的热量，会通过包设于LED灯体1外的面胶4和PET绝缘层3散发出去，本实施例中，PET绝缘层3由第一绝缘层31和第二绝缘层32组成，并在第一绝缘层31和第二绝缘层32之间设置第一绝缘导热层33，从而可以有效提高PET绝缘层3的散热效率，进而提高LED芯片整体的散热效率。
进一步的，为了进一步提高散热效率，面胶4包括第一面胶41和第二面胶42，所述第一面胶41包设于LED灯体1下部外围，第二面胶42包设于LED灯体1上端部，第一面胶41和第二面胶42之间设置有第二绝缘导热层43。
其中，为了提高面胶4和PET绝缘层3的导热系数，面胶4和PET绝缘层3内均掺有纳米氧化铝粉末和/或纳米银粉末，通过提高面胶4和PET绝缘层3的导热系数来提高LED芯片整体的散热效率，降低LED芯片的工作温度，提高LED芯片的发光效率。另外，本实施例的面胶4采用环氧树脂，其具有较高的透光性，可以提高LED芯片整体的发光效率。
另外，本实施例中，第二面胶42内设置有荧光粉层44，所述荧光粉层44贴设于LED灯体1顶端面。本实施例中的荧光粉层44，为贴于LED灯体1顶端面，即，荧光粉层44沉淀于第二面胶42内的底部，可有效减少荧光粉层44接触外部空气被氧化的机会，从而可以延缓荧光粉层44退化的速度，延长LED芯片的使用寿命。其中，为了使荧光粉层44能沉淀于LED灯体1顶端面，是先进行第一面胶41和第二绝缘导热层43的成型，并注入第二面胶42的同时加入荧光粉，通过离心的方式使荧光粉层44沉淀于LED灯体1顶端面，第二面胶42凝固后，即可得到本实施例所述的LED芯片结构。
为了对本发明的纳米光芯片节能LED进行进一步详细的说明，以下为一种纳米光芯片节能LED的加工方法，先对LED灯体1除底部电极外使用环氧树脂进行包裹固定，使得LED灯体1上形成面胶4，接着将LED灯体1通过底部的电极焊接于PCB板的铜片层上的正负极上，最后将封装透光壳5封装固定于PCB板上盖设在LED灯体上方外围，其中，封装透光壳5采用纳米纤维素与PC母粒混合、热压成型、快速冷却后制得，制得的封装透光壳5内侧形成有凸起波纹。
其中，上述PCB板采用如下加工方法制得，先制备第一绝缘层31和第二绝缘层32，接着将第一绝缘层31和第二绝缘层32通过第一绝缘导热层33粘贴连接为PCB板的PET绝缘层3，接着在PET绝缘层3上镀上PCB铜片层2，并通过蚀刻的方式在PCB铜片层2上形成用于与LED灯体1焊接的正负极；其中，第一绝缘层31和第二绝缘层32在制备时，在PET母粒中混入纳米氧化铝粉末和/或纳米银粉末。
其中，使用环氧树脂包裹固定在LED灯体1上形成面胶4时，具体采用如下方法，先使用环氧树脂在LED灯体1下部外围形成第一面胶41，接着在第一面胶41上放置第二绝缘导热层43，再使用环氧树脂在LED灯体1上端部上形成第二面胶42；其中，用于形成第一面胶41和第二面胶42的环氧树脂内掺有纳米氧化铝粉末和/或纳米银粉末。
其中，在使用环氧树脂在LED灯体1上端面形成第二面胶42时，在环氧树脂内混入荧光粉，并在环氧树脂凝固前使用离心的方式将荧光粉沉淀于第二面胶42底部贴于LED灯体1上端面形成荧光粉层44。
当然，以上仅为本发明较佳实施方式，并非以此限定本发明的使用范围，故，凡是在本发明原理上做等效改变均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.一种纳米光芯片节能LED的加工方法，其特征在于：先对LED灯体除底部电极外使用环氧树脂进行包裹固定，使得LED灯体上形成面胶，接着将LED灯体通过底部的电极焊接于PCB板的铜片层上的正负极上，最后将封装透光壳封装固定于PCB板上盖设在LED灯体上方外围，其中，封装透光壳采用纳米纤维素与PC母粒混合、热压成型、冷却后制得，制得的封装透光壳内侧形成有凸起波纹，具体的，PC 母粒在与纳米纤维素混合并在热压成型后冷却过程中，由于材料密度和固化温度的不同，在快速冷却时会在表面自然形成凸起波纹。
2.根据权利要求1所述的一种纳米光芯片节能LED的加工方法，其特征在于：所述PCB板采用如下加工方法制得，先制备第一绝缘层和第二绝缘层，接着将第一绝缘层和第二绝缘层通过第一绝缘导热层粘贴连接为PCB板的PET绝缘层，接着在PET绝缘层上镀上PCB铜片层，并通过蚀刻的方式在PCB铜片层上形成用于与LED灯体焊接的正负极；其中，第一绝缘层和第二绝缘层在制备时，在PET母粒中混入纳米氧化铝粉末和/或纳米银粉末。
3.根据权利要求1所述的一种纳米光芯片节能LED的加工方法，其特征在于：使用环氧树脂包裹固定在LED灯体上形成面胶时，具体采用如下方法，先使用环氧树脂在LED灯体下部外围形成第一面胶，接着在第一面胶上放置第二绝缘导热层，再使用环氧树脂在LED灯体上端部上形成第二面胶；其中，用于形成第一面胶和第二面胶的环氧树脂内掺有纳米氧化铝粉末和/或纳米银粉末。
4.根据权利要求3所述的一种纳米光芯片节能LED的加工方法，其特征在于：在使用环氧树脂在LED灯体上端面形成第二面胶时，在环氧树脂内混入荧光粉，并在环氧树脂凝固前使用离心的方式将荧光粉沉淀于第二面胶底部贴于LED灯体上端面。
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