CN203286310U - 一体化led灯管 - Google Patents

Abstract

一种一体化LED灯管，包含散热基座、照明单元及桥接单元，散热基座上形成出至少一个以上沟槽，沟槽的底面设置由多个LED晶粒组成的照明单元及由多个导电组件组成的桥接单元，本实用新型更于沟槽中形成光学层及保护层，且散热基座、沟槽、照明单元及桥接单元可根据各种的规格灯管而一体化预制，本实用新型利用导电组件连接所有的LED晶粒，如此可根据不同使用目的，而增加或缩减LED晶粒彼此之间的间距，使LED晶粒的设置密度更有弹性，而使LED灯管的亮度最佳化，且沟槽上将LED晶粒设置完成后，并于LED晶粒上形成该光学层及该保护层等制程后，就完成LED灯管的制作。

Description

一体化LED灯管

技术领域

一种LED灯管，尤其是一种将散热基座、沟槽、照明单元及桥接单元一体化预制的一体化LED灯管。 

背景技术

发光二极管(Light emitting diode，LED)具有低耗能、使用寿命长、体积小、与反应快等特点，且近年来其技术的发展可说是日趋成熟，故已逐渐地取代传统的灯具，尤其是将LED应用在使用量最大的日光灯管方面，即LED灯管，更是目前业界研究的主流课题。 

现有技术中的灯管式LED灯具主要包括：一灯管、一散热板、一电路板、多个LED发光组件及二导电端盖。散热板置入灯管内，电路板贴接于散热板上，多个LED发光组件电性连接电路板。 

组装时，必须先将LED发光组件电性焊接在电路板上，再将LED发光组件与电路板的组件固定至散热板上。上述中所提到的构件都是已制作完成的成品，其中的LED发光组件是经由上游的晶圆制作、中游的晶粒制作及下游的晶粒封装等多道制程才能被一一的制作出来。另外电路板则是通过贴附蚀刻阻剂(压膜或涂布)，经过曝光显影、蚀刻等多道制程后而制作出来。 

实用新型内容

现有技术中的灯管式LED灯具中的LED发光组件及电路板都是使用经由经多道制程而完成的成品，上述中所提到的多道制程及封装结构都是用于LED发光组件及电路板的封装上，并不是为LED灯管量身打造的制程及封装结构，实际上LED发光组件及电路板中的许多结构与LED灯管无关，但却会造成LED灯管制作成本无法降低，也浪费了许多原料及组件。 

以LED发光组件的制作为例，上游厂将晶圆成型后，将晶圆运送给中游厂以成型晶粒，最后再交由下游厂封装晶粒，下游厂封装晶粒针对每一个晶 粒一一的封装导线架及荧光胶等原料及构件，而晶粒皆需封装，因此封装时就必须使用到大量的原料及大量的构件。此外，现有的LED发光组件的制程，还必须考虑上、中、下游间的运送成本及运送中造成晶粒受损的问题。因此，现有技术存有制程过于繁复，且许多制程对LED灯管根本无实质功效，反而会降低LED灯管的可靠度，且还有制作成本高、制作时间过长且良率等问题。 

本实用新型的主要目的在于提供一种一体化LED灯管，包含一散热基座，具有一出光侧，该出光侧上形成一沟槽；至少一照明单元，设置于该沟槽的底面上；至少一桥接单元，设置于该沟槽的底面上，透过打线接合技术与该至少一照明单元构成电气连接；以及两电路单元，设于该散热基座的该出光侧上，该两电路单元分别设置于该沟槽的两侧。 

本实用新型进一步包含一光学层，覆盖于该至少一照明单元与该至少一照明单元之上；一保护层，覆盖于该光学层之上。该至少一照明单元由多个LED晶粒组成，而至少一桥接单元由多个导电组件组成，一导电组件设置于相邻的两LED晶粒之间，并藉由打线接合而构成电气连接。 

本实用新型利用沟槽的具狭小空间的特点去容置该光学层及该保护层，因此只要使用少量的原料就能把沟槽填满，并于所述LED晶粒上形成该光学层及该保护层，进而达成大幅降低原料用量及降低制作成本的目的。 

且本实用新型除了散热基座、电路单元、LED晶粒及导电组件之外，不需要使用其它组件及构件，而得以大幅降低构件、原料的使用量，及简化制程。 

本实用新型的一特点在于，当于该散热基座的该沟槽上完成LED晶粒的设置，接着于LED晶粒上形成该光学层及该保护层，就能完成LED灯管的制作，如此不需再使用传统的LED及电路板的成品，传统的LED及电路板当中许多结构不为LED灯管所用，而为LED灯管量身订作其专有封装结构。 

本实用新型的另一特点在于，利用导电组件连接所有的LED晶粒，这样能够根据不同使用目的，而增加或缩减LED晶粒彼此之间的间距，因此能够适当调整LED晶粒的设置密度，而使LED灯管的亮度最佳化，同时打线接合时，由于LED晶粒与导电组件的间距也能保持在适当的距离中，因此不易发生断线问题。 

本实用新型以一体化结构的概念，将散热基座、沟槽、照明单元及桥接 单元一体化制作，散热基座还可制作成不同长度而为各种规格的灯管所使用，进而达成大幅降低原料用量、降低制作成本及简化制程的目的。 

附图说明

图1为本实用新型一体化LED灯管的立体示意图。 

图2a为本实用新型一体化LED灯管的一较佳实施例示意图。 

图2b为图2a的俯视图。 

图2c为图2a的剖视图。 

图3为本实用新型一体化LED灯管的另一较佳实施例示意图。 

图4a为本实用新型散热基座的构槽的第一实施例示意图。 

图4b为本实用新型散热基座的构槽的第二实施例示意图。 

图5a为本实用新型导电组件的一较佳实施例示意图。 

图5b为本实用新型导电组件的另一较佳实施例示意图。 

图6为本实用新型散热基座的一较佳实施例示意图。 

其中，附图标记说明如下： 

10  一体化LED灯管 

1   散热基座 

11  沟槽 

13  导引槽 

111 档墙 

31  LED晶粒 

33  导电组件 

331 导电线路 

333 接合垫 

335 焊球 

4   外部导线 

5   电路单元 

9   LED驱动单元 

100 光学层 

200 保护层 

ES  出光侧 

W   接线 

具体实施方式

以下配合图式及组件符号对本实用新型的实施方式做更详细的说明，使熟习本领域的技术人员在研读本说明书后能据以实施。 

参考图1，显示了本实用新型的一体化LED灯管的立体示意图。如图1所示，本新型的一体化LED灯管10包含一散热基座1。该散热基座1具有一出光侧ES，该出光侧ES上形成一沟槽11，该沟槽11的底面上设置至少一照明单元及至少一桥接单元，其中该沟槽11的两侧壁为一非垂直面，该沟槽11的两侧壁的倾斜角度各介于40至65度之间。该散热基座1利用铝材或其它具导热性的金属经挤制而成，可呈半圆形。较佳的，该沟槽11为线性沟槽。 

该散热基座1外周面的两侧更设置相对应的两导引槽13，该两导引槽13便于机台顺利传送该散热基座1前进。 

该至少一照明单元透过打线接合技术与该至少一桥接单元构成电气连接，其中该至少一照明单元由多个LED晶粒31组成，该至少一桥接单元由多个导电组件33组成，所述LED晶粒31与所述导电组件33藉打线接合而构成电气连接，其中，相对的两LED晶粒31之间设置至少一导电组件33，或相对的两导电组件33之间设置至少一LED晶粒31，如图1所示。要注意的是，上述的导电组件的配置方式视实际需要而定，在此仅是说明用的实例而已，并非用以限制本新型的范围。较佳的，打线接合所使用的接线2为金线或其它具导电性的导线。 

参考图1，本实用新型还包含两电路单元5，该两电路单元5设于该散热基座1的该出光侧ES上，该两电路单元5分别设置于该沟槽11的两侧，且该两电路单元5与该等导电组件33各以一外部导线（External connector）4而构成电气连接，该两电路单元5的其中之一作为正极，而另一个则作为负极。 

较佳的，该两电路单元5与所述导电组件33的位于两端的两导电组件33之间跨接有该外部导线（External connector）4。该两电路单元5可以是印 刷电路板(printed circuit board,PCB)、陶瓷电路板或其它适当的电路板。 

参考图2a，显示了本新型一体化LED灯管的一较佳实施例示意图，参考图2b，图2b为图2a的俯视图，参考图2c，图2c为图2a的剖视图。如图2a、图2b及图2c所示，该沟槽中11更形成有两档墙111，分别形成于该沟槽中11的两端并跨设于该等导电组件33的位于两端侧的导电组件33上一般共有两个两导电组件33位于所述导电组件33的两端侧，并利用两条外部导线4而分别与该两电路单元5构成电性连接。但该两档墙111不完全覆盖住与该两电路单元5电气连接的两导电组件33，以使两导电组件33得以分别与该两电路单元5构成电气连接。要注意的是，图2b并不完全与图2a相同，其中图2b的沟槽11中仅配置多个线性排列的LED晶粒31。 

参考图3，显示了本新型一体化LED灯管的另一较佳实施例示意图，并请配合图2c所示，本新型进一步包含一光学层100，该光学层100形成于该沟槽11中的该两档墙111之间且覆盖住所述LED晶粒33与所述导电组件33，该光学层100用以于所述LED晶粒3发出的光线产生光学作用而得到预期的光学效果，比如混光或调整色温等的光学效果，其中该光学层100主要由荧光胶所组成。本新型进一步更包含一保护层200，覆盖于该光学层100之上，而将水气及粉尘异物阻隔在外，藉以避免该光学层100等光学组件变质劣化，其中该保护层200主要由硅胶组成。 

参考图4a，显示了本新型散热基座的构槽的第一实施例示意图。图4a所示，该沟槽11设置成概呈S形，其两端为L型，但该沟槽11的形状视实际需要而定，在此仅是说明用的实例而已，并非用以限制本新型的范围。 

参考图4b，显示了本实用新型的散热基座的构槽的第二实施例示意图。参考图4b所示，该沟槽11概呈凹型状，要注意的是，该沟槽11的形状视实际需要而定，在此仅是说明用的实例而已，并非用以限制本新型的范围。 

参考图4a及图4b所示所述LED晶粒31与所述导电组件33的配置方式视实际需要而定，比如一LED晶粒31接一导电组件33再接一LED晶粒31的规则依序排列，但亦可设置成一LED晶粒31旁接着连续两个、三个导电组件33，也可以一次连续设置多个LED晶粒31，但LED晶粒31与导电组件33的配置数目与配置方式视实际需要而定，在此仅是说明用的实例而已，并非用以限制本新型的范围。 

其中为方便电路单元5与所述导电组件33做电气连接，于该沟槽11的两端中，也就该沟槽11的最靠近电路单元5的区域中配置一个或数个导电组件33，藉以缩短导电组件33与该电路单元5的距离，以便将外部导线4跨接于导电组件33与电路单元5之间。 

参考图5a，显示了本实用新型的导电组件的一较佳实施例示意图。参考图5b，显示了本实用新型导电组件的另一较佳实施例示意图。如图4a所示，导电组件33的顶部形成有一导电线路331及两接合垫（Bond Pads）333，该两接合垫333连接于该导电线路331的两端，该两接合垫333为打线接合或焊接处，图5a所显示的导电组件33较适用于LED晶粒31与导电组件33之间的连接作业，即打线接合作业。 

或者更可在该两接合垫333的其中之一设置一焊球（Solder Ball）335于上，如图5b所示，图5b所显示的导电组件33，当中的焊球335适用于和外部导线4的连接，即焊接作业。 

外部导线4是在档墙111之外实施焊接作业，因此焊接所产生的热气或水气不会影响在档墙111之内的所有组件，使两档墙111之间的组件保持于良好状态下。 

导电组件33具有多层结构，其中导电组件33的底层为硅芯片（Silicon Chips）、陶瓷芯片（Ceramic Chips）、玻璃芯片（Glass Chips）或其它不易产生水气或吸湿性强（non-moisture material）的芯片材质，导电组件33底层上依序形成有一钛金属（Titanium metal）层及一铝金属（Aluminum metal）层，该钛金属层及该铝金属层藉由凸块制程（Bumping Process）而形成。 

参考图6，显示了本实用新型散热基座的一较佳实施例示意图。如图6所示，本新型散热基座1上设置有多个沟槽11，每一个沟槽11内设置出相互构成电气连接的照明单元及桥接单元，以因应各种规格的灯管，比如T5～T12等规格的灯管，照明单元及个桥接单元的设置方式及连接方式请参考前文所述，在此不予赘述。本实用新型更包含LED驱动单元9，设置于该散热基座1之中，并与该两电路单元5构成电气连接，LED驱动单元9用以输送驱动电压至该两电路单元5。 

本实用新型利用沟槽的具狭小空间的特点去容置该光学层及该保护层，因此只要使用少量的原料就能把沟槽填满，并于所述LED晶粒上形成该光学 层及该保护层，进而达成大幅降低原料用量及降低制作成本的目的。 

本实用新型的一特点在于，当于该散热基座的该沟槽上完成LED晶粒的设置，接着于LED晶粒上形成该光学层及该保护层，就能完成LED灯管的制作，如此省去很多不必要的制程，有效缩短制作时间、简化制程及提升良率。 

本实用新型的另一特点在于，利用导电组件连接所有的LED晶粒，这样能够根据不同使用目的，而增加或缩减LED晶粒彼此之间的间距，因此能够被适当的调整LED晶粒的设置密度，而使LED灯管的亮度最佳化，同时打线接合时，由于LED晶粒与导电组件的间距也能保持在适当的距离中，因此不易发生断线问题。 

本实用新型以一体化结构的概念，将散热基座、沟槽、照明单元及桥接单元一体化制作，散热基座还可制作成不同长度而为各种规格的灯管所使用，进而达成大幅降低原料用量、降低制作成本及简化制程的目的。 

以上所述仅为用以解释本实用新型的较佳实施例，并非企图据以对本新型做任何形式上的限制，是以，凡有在相同的创作精神下所作有关本新型的任何修饰或变更，皆仍应包括在本新型意图保护的范畴。 

Claims (12)

1.一种一体化LED灯管，其特征在于，包含： 

一散热基座，具有一出光侧，该出光侧上形成一沟槽，该沟槽的底面上设置至少一照明单元及至少一桥接单元，该至少一照明单元通过打线接合技术与该至少一桥接单元构成电气连接；以及 

两电路单元，设于该散热基座的该出光侧上，该两电路单元分别设置于该沟槽的两侧。 

2.如权利要求1所述的一体化LED灯管，其特征在于，该散热基座利用铝材经挤制而成，呈半圆形。 

3.如权利要求1所述的一体化LED灯管，其特征在于，该沟槽的两侧壁为一非垂直面，该沟槽的两侧壁的倾斜角度各介于40至65度之间。 

4.如权利要求1所述的一体化LED灯管，其特征在于，该至少一照明单元由多个LED晶粒组成。 

5.如权利要求4所述的一体化LED灯管，其特征在于，至少一桥接单元由多个导电组件组成，两LED晶粒之间设置至少一导电组件，或两导电组件之间设置至少一LED晶粒。 

6.如权利要求5所述的一体化LED灯管，其特征在于，该出光侧上更形成有两档墙，该两档墙形成于该沟槽中的两端并跨设于所述导电组件的位于两端侧的导电组件，但该两档墙不完全覆盖住所述导电组件的位于两端侧导电组件。 

7.如权利要求6所述的一体化LED灯管，其特征在于，更包含一光学层，形成于该两档墙之间且覆盖住该至少一照明单元及该至少一桥接单元，该光学层由荧光胶所组成。 

8.如权利要求7所述的一体化LED灯管，其特征在于，更包含一保护层，覆盖于该光学层之上，该保护层由硅胶组成。 

9.如权利要求8所述的一体化LED灯管，其特征在于，该两电路单元与所述导电组件之间各以一外部导线而构成电气连接。 

10.如权利要求5所述的一体化LED灯管，其特征在于，该导电组件的 顶部形成有一导电线路及两接合垫，该两接合垫连接于该导电线路的两端。 

11.如权利要求10所述的一体化LED灯管，其特征在于，该两接合垫的其中之一之上设置一焊球。 

12.如权利要求11所述的一体化LED灯管，其特征在于，该导电组件包含多层结构，该导电组件的底层为硅晶圆、陶瓷芯片或玻璃芯片，于该导电组件的底层向上依序形成有一钛金属层及一铝金属层，该钛金属层及该铝金属层藉由凸块制程而形成。 

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