CN202721187U - 无边框的cob型led发光装置 - Google Patents

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丁宪治
周政泰
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Abstract

本实用新型是关于一种无边框的COB型LED发光装置，包括：一基板；一线路层，形成于基板之上；一薄膜，形成于线路层之上，薄膜具有至少一通孔，每一个通孔围出一封闭的设置区位；至少一LED芯片，设置对应于一个封闭的设置区位；以及一胶体，利用内聚力作用形成而使其中央部分凸起，并且披覆于位在相同设置区位中的所有的LED芯片之上。

Description

无边框的COB型LED发光装置
技术领域
本实用新型是关于一种LED芯片封装结构，特别是关于一种无边框的COB型LED发光装置。 
背景技术
近年来，由于发光二极管(light emitting diode，LED)具有体积小、反应快、寿命长、不易衰减、外表坚固、耐震动、可全彩发光(含不可见光)、指向设计容易、低电压、低电流、转换损失低、热辐射小、量产容易、环保等优点，已逐渐取代一般传统照明设备。 
为了满足各种应用，LED在结构上有将多个LED串接成为灯串或是布设于电路板上作为灯板的设置，并且在制程上也有各种不同的方式，COB(chip on board)即为一例。COB是一种将打线及封胶作业移植到电路板(PCB)上的制程，换言之，COB是将芯片(或称晶粒、裸晶)黏贴到电路板上，并将其导线/焊线焊接到电路板的焊垫，然后点胶覆盖芯片与导线，成为光源。COB相较于传统IC封装制程能够减去许多步骤，故在价格上有较为便宜的优势。 
实用新型内容
本实用新型所欲解决的技术问题 
在现有的COB制程中，LED芯片在点胶封装时，必须在整个电路板外围设置边框(胶框)，以将点胶的胶体挡住留存于其中，从而一次性将电路板上的所有LED芯片以胶体覆盖，而形成一整片的平面封装光源。然而，此种方式使得电路板上的每一点光源都被限制为只能具有同样的发光条件，通过一致色彩的胶体以及相同的平面出光角度进行发光，而难以提供不同应用领域所需的特定频谱及特定角度分布的光线。 
缘此，本实用新型的主要目的即是提供一种无边框的COB型LED发光装置，其电路板上的每一点光源的发光条件能够个别决定，以对应提供 满足不同应用领域需求的光线。 
本实用新型解决问题的技术手段 
本实用新型为解决现有技术的问题所采用的技术手段是提供一种无边框的COB型LED发光装置，包含：一基板；一线路层，设置于基板之上；一薄膜，设置于线路层之上，薄膜具有至少一通孔，通孔于基板的表面范围内的一个或多个位置处形成，并且每一个通孔围出一封闭的设置区位；至少一LED芯片，设置对应于一个封闭的设置区位，且与线路层构成电性连接；以及一胶体，披覆于位于相同设置区位中的所有的LED芯片之上，胶体的周缘部分与通孔的侧壁相接触，并且胶体的中央部分因内聚力作用而凸起高于胶体的周缘部分。 
在本实用新型的一实施例中，基板为导电材质所制成，基板与线路层之间还设置有一绝缘层。 
在本实用新型的一实施例中，无边框的COB型LED发光装置还包括有一防焊层，设置于线路层与薄膜之间。 
在本实用新型的一实施例中，薄膜的厚度范围在0.005mm～0.1mm之间。 
在本实用新型的一实施例中，薄膜是以喷涂、印刷、烧结、贴黏、涂布、沉积、电镀、溅镀蚀刻、光阻蚀刻中的一种或其组合的方式而形成的薄膜。 
在本实用新型的一实施例中，薄膜以一耐高温材质所制成。 
在本实用新型的一实施例中，胶体为含有荧光粉的胶体。 
在本实用新型的一实施例中，无边框的COB型LED发光装置，还包含一外胶体，披覆于胶体，并且外胶体的中央部分高于外胶体的周缘部分。 
本实用新型对照先前技术的功效 
经由本实用新型所采用的技术手段，能够于每一点光源的设置区位形成具有弧度的胶体。此种弧形的胶体具有如同透镜的作用，能够通过弧度的改变而对应提供不同的出光角度，而不被限于平面的出光角度。并且，不用在没有LED芯片之处花费多余的胶体来填充，能够大幅减少胶材的浪费。更重要的是，能够个别地对每一点光源通过LED芯片、胶体、荧光粉、外胶体等发光条件的控制，而决定其发光结果。从而，利用单点光 源的发光或是多点光源的混光，提供具有特定频谱及特定角度分布的光线，以满足不同应用领域的需求。 
附图说明
图1是显示依据本实用新型的一实施例的无边框的COB型LED发光装置的剖视图； 
图2是显示依据本实用新型的无边框的COB型LED发光装置的制作方式的流程图； 
图3至图9是依序显示制造出图1无边框的COB型LED发光装置的剖视图。 
主要元件符号说明 
Figure DEST_PATH_GDA00001970633900031
具体实施方式
本实用新型所采用的具体实施例，将通过以下的实施例及附呈图式作进一步的说明。 
参阅图1，其是显示依据本实用新型的一实施例的无边框的COB型LED发光装置的剖视图，并请配合图2至图9对本实施例做一说明如后。 
依据本实用新型的一实施例的一无边框的COB型LED发光装置100，包括有一基板1、一线路层2、一薄膜3、至少一LED芯片4、及一胶体5。线路层2设置于基板1之上。薄膜3设置于线路层2之上，并且具有至少一通孔31，通孔31是于基板1的表面范围内的一个或多个位置处形成，并且每一个通孔31围出一封闭的设置区位P。LED芯片4设置对应于一个封闭的设置区位P，且与线路层2构成电性连接。胶体5披覆于位在相同设置区位P中的所有的LED芯片4之上，胶体5的周缘部分52与通孔31的侧壁相接触，并且胶体5的中央部分51因内聚力作用而凸起高于胶体5的周缘部分55。并且，选择性地，在基板1与线路层2之间可设置有一绝缘层15，在线路层2与薄膜3可设置有一防焊层25，在胶体5可添加有一种以上的荧光粉55，以及胶体5上可披覆有一外胶体6。 
无边框的COB型LED发光装置100可采用下述方式制作。首先，提供一基板1(步骤110)。基板1的种类很多，诸如铝基板、铜基板之类导电材质所制成的基板，或是石墨基板、钻石基板、硅基板、玻璃纤维基板之类非导电材质所制成的基板(绝缘基板)都能够采用。其中，当基板1为导电材质所制成时，则在基板1之上形成一绝缘层15(步骤115)。绝缘层15的用途在于使基板1与之后会形成的线路层2相绝缘，以免对线路层2的电传递造成不良影响。在基板1为绝缘基板的情况中，基板1之上则可提供或不提供绝缘层15。 
接着，在基板1(或绝缘层15)之上形成一线路层2(步骤120)。线路层2可为银、铜、银胶之类的导电线路层，其上形成有供LED芯片连接的线路图型。形成线路层2的方式很多，在本实用新型中并没有特别限制，任何的方式都能够采用。 
可选择地，在线路层2之上可形成一防焊层25(步骤125)。防焊层25为一种绝缘的防护层，用以保护线路层2的线路图型，也能够防止元件被焊到不正确的位置。防焊层25上有时会另外形成一网印面层(图未示)，其上通常印有字符以标示各元件的设置位置。 
接着，在线路层2(或防焊层25)之上形成一薄膜3(步骤130)。详细而言，薄膜3的厚度范围在0.005mm～0.1mm之间，有别于现有技术中最少也要数mm厚度的边框。形成薄膜3的方式较佳地是采印刷，其较为快速及便于精确调整。当然，本实用新型并不限制于此，喷涂、烧结、贴黏、涂布、沉积、电镀、溅镀蚀刻、光阻蚀刻之一或组合都是可采用的形成薄膜3的方式。薄膜3的材质同样没有特别限制，但最好是以一耐高温材质所制成，并且能够与线路层2或防焊层25之间有高度结合性为佳。例如，薄膜3的材质可选自金属颗粒、陶瓷颗粒、玻纤、PC、树酯型液体(Epoxy、Silicon等)、油墨、纳米型粉末之一或其组合，以耐受后段制程的高温烘烤而不产生严重黄化、剥离及龟裂现象。此外，当薄膜3的材质为导电材质时，最好避免因薄膜3与线路层2的电性接触而对线路层2的电传递造成影响。在这种情况下，若提供有前述的防焊层25，便能够有效解决这些问题。 
薄膜3具有至少一通孔31，通孔31是在基板1的表面范围内的一个或多个位置处形成，并且每一个通孔31围出一封闭的设置区位P。由于每一个通孔31所围出的设置区位P代表之后制成的每一单点光源的位置，因此可视需求而使这些通孔31为圆形排列、矩阵排列、放射状排列、不规则状排列等。为了后续步骤的方便，通孔31的形状最好为圆形，但也可以为椭圆形或是任意的多边形。通孔31的孔径不宜过大，较佳的范围是在5倍～1.1倍的X0之间(X0代表单一设置区位P中的所有LED芯片的布设范围的最大宽度)。 
接着，分别在每一个设置区位P中设置至少一LED芯片4(步骤140)。并且，为了使LED芯片4能够接收电力而发亮，LED芯片4会透过导线(金线)而与线路层2构成电性连接。虽然在本实施例中，每一个设置区位P中仅设置一个LED芯片4，但是也能够将多个LED芯片4设置于同一个设置区位P中。此外，每一个LED芯片4的发光波段可视情况而任意选择，并不必定要相同。并且，设置完成的LED芯片4，其上表面可略高于薄膜3的上表面。换言之，LED芯片4的位置可高出通孔31外，并不一定如图中所示般位于通孔31的内部或下方。 
LED芯片4设置完成后，则分别于每一个设置区位P形成一胶体5 披覆于相同设置区位P的所有LED芯片4(步骤150)。胶体5的上胶方式可采用喷涂、点胶、沉浸等多项方式。要注意的是，在本实用新型中，胶体5必须利用内聚力作用而形成于设置区位P。内聚力是指在同种物质内部的相邻分子之间存在的相互吸引的作用力。胶体5的周缘部分52与通孔31的侧壁相接触，通过胶体5的内聚力的应用，胶体5的中央部分51会凸起而高于胶体5的周缘部分52，使得胶体5从剖视图来看呈现弧形。此种弧形的胶体5具有如同透镜的作用，能够通过弧度的改变而对应提供不同的出光角度，而不被限于平面的出光角度。并且，相较于现有技术中必须花费大量胶体来填满边框内的范围，不用在没有LED芯片4之处花费多余的胶体5，能够大幅减少胶材的浪费。更重要的是，由于是对每一个设置区位P个别上胶，因此在制程中能够对单一设置区位P的胶体5就发光条件进行个别控制。例如，控制胶体5的种类，诸如有色胶体或透明胶体。又例如，可在胶体5中添加一种或多种的荧光粉55，当然也可不添加荧光粉55。 
另外，在形成胶体5之后，可进一步形成一外胶体6披覆于胶体5(步骤155)。其中，外胶体6的中央部分61高于外胶体6的周缘部分62，并且外胶体6的周缘部分62位在通孔31外而与薄膜3的上表面相接触。通过形成外胶体6，能够进一步改变出光角度，以及提供不同的发光色彩的搭配。 
通过上述方式，在无边框的COB型LED发光装置100中，能够个别地对每一点光源通过LED芯片4、胶体5、荧光粉55、外胶体6等发光条件的控制，而决定其发光结果。从而，利用单点光源的发光或是多点光源的混光，提供具有特定频谱及特定角度分布的光线，以满足不同应用领域的需求。 
由以上的实施例可知，本实用新型所提供的无边框的COB型LED发光装置确具产业上的利用价值，故本实用新型业已符合于专利的要求。以上的叙述仅为本实用新型的较佳实施例说明，凡精于此项技艺者当可依据上述的说明而作其它种种的改良，这些改变仍属于本实用新型的创作精神及以下所界定的专利范围中。 

Claims (7)

1.一种无边框的COB型LED发光装置，其特征在于，包含：
一基板；
一线路层，设置于该基板之上；
一薄膜，设置于该线路层之上，该薄膜具有至少一通孔，该通孔是于该基板的表面范围内的一个或多个位置处形成，并且该每一个通孔围出一封闭的设置区位；
至少一LED芯片，设置对应于一个该封闭的设置区位，且与该线路层构成电性连接；以及
一胶体，披覆于位于该相同设置区位中的该所有的LED芯片之上，该胶体的周缘部分与该通孔的侧壁相接触，并且该胶体的中央部分是因内聚力作用而凸起高于该胶体的周缘部分。
2.如权利要求1所述的无边框的COB型LED发光装置，其特征在于，该基板为导电材质所制成，该基板与该线路层之间还设置有一绝缘层。
3.如权利要求1所述的无边框的COB型LED发光装置，其特征在于，还包括有一防焊层，设置于该线路层与该薄膜之间。
4.如权利要求1所述的无边框的COB型LED发光装置，其特征在于，该薄膜的厚度范围在0.005mm～0.1mm之间。
5.如权利要求1所述的无边框的COB型LED发光装置，其特征在于，薄膜是以喷涂、印刷、烧结、贴黏、涂布、沉积、电镀、溅镀蚀刻、光阻蚀刻中的一种或其组合的方式而形成的薄膜。
6.如权利要求1所述的无边框的COB型LED发光装置，其特征在于，该薄膜是以一耐高温材质所制成。
7.如权利要求1所述的无边框的COB型LED发光装置，其特征在于，还包含一外胶体，披覆于该胶体，并且该外胶体的中央部分高于该外胶体的周缘部分。 
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103411143A (zh) * 2013-07-09 2013-11-27 南通亚浦照明电器制造有限公司 一种光效提升及降低光衰的led灯具
CN113497078A (zh) * 2020-04-08 2021-10-12 深圳市柔宇科技有限公司 显示装置及其制备方法

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