CN204732409U - 一种led灯丝的封装结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种LED灯丝的封装结构，包括散热基板及设置在散热基板上的多个LED芯片组，LED芯片组包括通过固晶胶固定在散热基板两侧的一个或多个正装或倒装LED芯片，LED芯片表面涂覆有荧光胶层，外侧设置有透镜层。本结构是通过在散热基板上印刷电路层，正装芯片时，用银胶或绝缘胶固定；倒装芯片时，通过回流焊工艺固化锡膏或助焊剂固定；通过对灯丝喷涂荧光胶层，采用molding工艺，压模形成透镜层，完成封装。本实用新型提高了LED灯丝的发光效率，实现了大角度的发光，LED灯丝两侧发光均匀，彻底解决了现有灯丝产品光效低、两侧光色不一致的问题，可广泛应用于各种灯具，照明效果极佳。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种LED灯丝的封装结构，属于LED照明技术领域。
背景技术
LED灯丝的封装是一种全新的封装形式，用它可以制作出与白炽灯形态相似的LED球泡灯，可以轻松实现360度全周发光，具有白炽灯相似的形态和配光曲线，是真正意义上的代替白炽光最理想的光源。
目前，LED灯丝光源产品主要是将荧光胶与荧光粉混合后，通过基板双侧点荧光胶或模压荧光胶方式，使芯片包裹荧光胶在里面，从而实现LED灯丝的封装。基板双面点胶的LED灯丝产品侧边容易出现漏蓝光现象，两侧光色一致性差，且这种封装形式的LED灯丝产品是平面发光形式，发光角度上无法实现大角度的发光；而模压荧光胶方式由于是封装胶与荧光粉混合模压，透光效果低，导致光效低。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种LED灯丝的封装结构，旨在解决现有LED灯丝光效低、光色一致性差的问题。本实用新型提高了LED灯丝的发光效率，实现了大角度的发光，且LED灯丝两侧可均匀发光，彻底解决了现有灯丝产品光效低、两侧光色不一致的问题，可广泛应用于各种灯具，照明效果极佳。
为达到上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：
一种LED灯丝的封装结构，包括一散热基板，以及设置在散热基板上的多个LED芯片组，LED芯片组包括通过固晶胶固定在散热基板两侧的一个或多个正装 或倒装的LED芯片，LED芯片表面涂覆有荧光胶层，LED芯片的外侧设置有透镜层。
进一步地，所述的LED芯片组是由透镜层包覆形成的一个独立结构的发光模块。
进一步地，所述每个LED芯片组的外侧的透镜层由相对应透镜形状的模具压模形成封闭的一体结构。
进一步地，所述透镜层形状是半球形、半椭圆形、三角形或多面体封闭形状体。
进一步地，所述半球形、半椭圆形或多面体封闭形状体的外侧表面是光滑形、波浪状条纹形或凹凸形。
进一步地，所述透镜层材料为透明的有机硅胶材料。
进一步地，所述散热基板为两侧设置有连续的阶梯状凸起，在阶梯状凸起的每个表面设置有一个或多个LED芯片。
进一步地，所述阶梯状凸起的倾斜角度为10°～60°。
进一步地，所述散热基板两侧的表面都设置有电路。
进一步地，所述散热基板为金属基板、陶瓷基板、蓝宝石基板或玻璃基板。
与现有技术相比，本实用新型所述一种高光效LED灯丝的封装结构至少具有以下有益效果：
1)本实用新型提供的LED灯丝产品在每个LED芯片组外侧形成透镜，可以使光线尽量多的折射到空气中，并且可以实现大角度发光。
2)本实用新型使用透镜将一条灯丝上的若干芯片隔离形成多个独立的发光模块，各个发光模块发出的光叠加使得光效提升。
3)本实用新型采用的透镜外侧表面设计有光滑形、波浪状条纹形、凹凸形， 可以降低光线在封装体内反射的次数，避免了这部分光被封装材料吸收，从而使得出光效率高。
4)本实用新型使用的散热基板两侧设置有连续的阶梯状凸起，在凸体两侧倾斜面设置LED芯片，因此LED芯片上表面和侧面的光都可以通过透镜发射，增大了发光角度。
5)本实用新型针对一条灯丝产品是在一个细长型基板上串联多个芯片，无需将各个芯片切割成单颗封装产品，因此只需将灯丝两端的电极固定，无需掩膜版，制备工艺简单。
6)本实用新型在散热基板两侧的芯片上涂覆荧光胶层，改善了散热基板两侧光色的一致性。
附图说明
图1为本实用新型一种实施例结构示意图；
图2-1为本实用新型第二种实施例结构示意图；
图2-2为本实用新型形成实施例2的透镜所用模具形状示意图；
图3为本实用新型使用的散热基板一侧的俯视电路板结构示意图；
图4为传统平面点胶方式局部光路图；
图5为本实用新型所述一种高光效LED灯丝的封装结构的局部光路图；
图中，1，散热基板；2，LED芯片；3，荧光胶层；4，透镜层；5，上模具；6、下模具。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例1
参见图1，一种LED灯丝的封装结构，包括一散热基板1，以及设置在散热基板1两侧通过银胶或绝缘胶固定在凸起表面正装的LED芯片2，散热基板1两侧设置有连续的阶梯状凸起，LED芯片2设在阶梯状凸起的顶部，阶梯状凸起的倾斜角度为45°，每个凸体面只固定一个LED芯片2，形成一个LED芯片组。各个LED芯片2之间通过导线实现电气连接，在LED芯片2表面的涂覆有荧光胶层3，在每一个凸体外侧设置有透镜层4。
其中，LED芯片组是由透镜层4包覆形成的一个独立结构的发光模块。每个LED芯片组的外侧的透镜层4由相对应透镜形状的模具压模形成封闭的一体结构。本实施例结构的透镜层4形状是半球形(结构可以是半圆形或半椭圆形)，其外侧表面是波纹状(外侧表面可以是光滑形或凹凸形)。透镜层4材料为透明的有机硅胶材料。
其中，散热基板1为金属基板、陶瓷基板、蓝宝石基板或玻璃基板，散热基板1两侧的表面都设置有电路。见图3所示。
上述实施例1中一种LED灯丝的封装结构的制备方法，包括以下步骤：1)在散热基板上印刷电路，使用银胶或绝缘胶固定LED芯片；2)通过导线实现各个芯片之间的电气连接；3)使用喷涂工艺对LED芯片表面涂覆荧光胶层，具体步骤为：第一侧喷涂荧光胶层→第一侧烘烤→第二侧喷涂荧光胶层→第二侧烘烤；4)采用molding工艺，使用带波纹状的半球形状的模具，在模具中注入搅拌均匀的硅胶，将喷涂烘烤后的灯丝半成品放入模腔中，压模形成每个凸体外侧的波纹状半球形透镜层，烘烤后，完成封装。
实施例2
参见图2-1和图2-2，该LED灯丝的封装结构，包括一散热基板1以及设置在 散热基板两侧通过锡膏或助焊剂固定在凸起表面的倒装的LED芯片2，每个凸起表面只固定一个倒装的LED芯片，各个LED芯片之间通过散热基板实现电气连接，在LED芯片表面的涂覆有荧光胶层3，在凸体外侧设置有透镜层。
与实施例1不同的是，该结构是倒装的LED芯片，其阶梯状凸起的倾斜角度为30°，阶梯状凸起的倾斜角度可以在10°-60°范围内变化，均能够达到本实用新型高效出光的效果。透镜层4形状是三角形(结构可以是多面体状)，见图2-1所示，图2-2显示了透镜所用模具形状，由上模具5和下模具6相互配合构成。透镜外侧表面是光滑形(外侧表面可以是波浪状条纹形或凹凸形)。
上述实施例2中一种LED灯丝的封装结构的制备方法，包括以下步骤：1)在散热基板上印刷电路；2)使用倒装芯片，用锡膏或助焊剂固定LED芯片，通过回流焊工艺固化锡膏或助焊剂，散热基板实现各个芯片之间的电气连接；3)使用喷涂工艺对LED芯片表面涂覆荧光胶层，具体步骤为：第一侧喷涂荧光胶层→第一侧烘烤→第二侧喷涂荧光胶层→第二侧烘烤；4)采用molding工艺，使用四面体形状的模具，在模具中注入搅拌均匀的硅胶，将喷涂烘烤后的灯丝半成品放入模腔中，压模形成每个LED芯片外侧的四面体透镜层，烘烤后，完成封装。
原理效果描述：
传统的LED灯丝产品将荧光胶与荧光粉混合后，通过或模压荧光胶方式，实现LED灯丝的封装。这两种方式都使用平面散热基板，芯片侧面发出的光会在荧光胶内进行多次反射，降低出光率，如图4所示光线4。并且模压荧光胶方式的透光效果低，导致光效低；基板双侧点荧光胶是平面发光形式，则与光线从芯片直接进入空气的临界角一样，对出光率并无改善，例如图4在临界条件下，n芯片sinθ芯片＝n胶sinθ胶＝n空气sinθ空气，θ芯片＝arcsin(1/n芯片)，大于θ芯片 进入封装胶层的光线产生了全反射，到不了空气层，会有更多的光线损失在封装胶中，封装出来的灯丝产品光通量较低。
而本实用新型使用的散热基板，会使芯片侧面的光尽可能多地发射出，配合本实用新型设计的透镜层，极大的提高了出光率，如图5中光线4。并且透镜层使用的封装胶为透明的有机硅胶，出光效率高；出光面为半球形、半椭圆形、多面体封闭形状体，且这些几何形状体外侧表面可以是光滑形、波浪状条纹形、凹凸形，可以改变光线从封装胶到空气的入射角，进而使更多的光线折射进入空气(如图5，由于本产品荧光胶是喷涂工艺，故芯片表面覆盖的几乎都是荧光粉颗粒，，光折射角度小，可忽略)，提高了LED灯丝产品的光效。
上述透镜的形状不限于所述的几何形状，凡是采用本实用新型几何形状设计思路的技术方案均落入本实用新型的保护范围内。
Claims (9)
1.一种LED灯丝的封装结构，其特征在于：包括一散热基板(1)，以及设置在散热基板(1)上的多个LED芯片组，LED芯片组包括通过固晶胶固定在散热基板(1)两侧的一个或多个正装或倒装的LED芯片(2)，LED芯片(2)表面涂覆有荧光胶层(3)，LED芯片(2)的外侧设置有透镜层(4)。
2.如权利要求1所述一种LED灯丝的封装结构，其特征在于：所述LED芯片组是由透镜层(4)包覆形成的一个独立结构的发光模块；每个LED芯片组的外侧的透镜层(4)由相对应透镜形状的模具压模形成封闭的一体结构。
3.如权利要求2所述一种高光效LED灯丝的封装结构，其特征在于：所述透镜层(4)形状是半球形、半椭圆形、三角形或多面体封闭形状体。
4.如权利要求3所述一种LED灯丝的封装结构，其特征在于：所述半球形、半椭圆形、三角形或多面体封闭形状体的外侧表面是光滑形、波浪状条纹形或凹凸形。
5.如权利要求1所述一种LED灯丝的封装结构，其特征在于：所述透镜层(4)材料为透明的有机硅胶材料。
6.如权利要求1所述一种LED灯丝的封装结构，其特征在于：所述散热基板(1)为两侧设置有连续的阶梯状凸起，在阶梯状凸起的每个表面设置有一个或多个LED芯片(2)。
7.如权利要求6所述一种LED灯丝的封装结构，其特征在于：所述阶梯状凸起的倾斜角度为10°～60°。
8.如权利要求6所述一种LED灯丝的封装结构，其特征在于：所述散热基板(1)两侧的表面都设置有电路。
9.如权利要求6所述一种LED灯丝的封装结构，其特征在于：所述散热基板(1)为金属基板、陶瓷基板、蓝宝石基板或玻璃基板。
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