CN205016559U - 一种led灯丝 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种LED灯丝，LED灯丝支架采用金属半包透明蓝宝石支架，支架两端由凹槽型金属导片与蓝宝石基板用导电银胶粘连，凹槽可实现三个方向与基本接触，金属导片分别为灯丝的正负极串联蓝光芯片组并设置三层荧光体。本实用新型的LED灯丝，完美解决了LED灯丝侧面发光漏篮光以及支架易在高温状态下开裂等现象，并实现LED灯丝各个发光面出光一致均匀且提升了LED灯丝在高温状态下的稳定性。

Description

一种LED灯丝

技术领域

本实用新型涉及LED照明技术领域，具体涉及一种LED灯丝。

背景技术

以往LED光源要达到一定的光照度和光照面积，需加装透镜之类的光学器件，影响光照效果，降低LED应有的节能功效，随着技术的研究和完善，现在的LED灯丝能实现三百六十度的全角度发光，这种大角度发光，不需加透镜就能实现立体光源，带来前所未有的照明体验。LED灯丝可应用于水晶吊灯、蜡烛灯、球泡灯、壁灯等LED照明产品，这些产品可广泛用于博物馆、艺术馆、星级酒店、超市、各类服务行业、商业楼盘、高档家装、展览馆、会议厅、展厅等场所，LED灯丝具有的小电流高电压特性，其出色的光电性能能有效地降低了LED的发热和驱动器的成本。如公开号为CN20438760U的实用新型专利公开的一种LED灯丝，它包括呈水平阵列的若干托盘、固定于托盘中心的LED芯片、相邻LED芯片连接金属线及封装胶，以及延伸至外侧的一对引脚，支架采用金属材料，该LED灯丝在成型模条内成型，封装胶由液态环氧树脂与荧光粉混合而成。目前，LED灯丝产品主要采用金属支架，其透光率较低，正反两面颜色差异大，侧面漏光比较严重，并且基本与支架焊接两段紧采用胶粘结，热稳定性差。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种LED灯丝，LED灯丝支架采用金属半包透明蓝宝石支架，支架两端由凹槽型金属导片与蓝宝石基板用导电银胶粘连，凹槽可实现三个方向与基本接触，金属导片分别为灯丝的正负极串联蓝光芯片组并设置三层荧光体。这种结构的LED灯丝完美解决了LED灯丝侧面发光漏篮光以及支架易在高温状态下开裂等现象，并实现LED灯丝各个发光面出光一致均匀且提升了LED灯丝在高温状态下的稳定性。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。

一种LED灯丝，包括灯丝支架和蓝宝石基板，蓝宝石基板上置有多个LED芯片，蓝宝石基板的两端各连接有一个金属导片，灯丝支架为金属半包透明蓝宝石支架。

优选的是，所述金属半包透明蓝宝石支架采用高透光率的人工合成蓝宝石制成。

在上述任一技术方案中优选的是，所述金属半包透明蓝宝石支架的金属为铁或铜材料，铁或铜材料经镀前处理后，采用先镀镍、后镀银的工艺进行制备。

在上述任一技术方案中优选的是，所述多个LED芯片在蓝宝石基板上呈直线排列，相邻的两个LED芯片之间隔开一定间距。

在上述任一技术方案中优选的是，所述蓝宝石基板上置有一排或多排LED芯片组。

在上述任一技术方案中优选的是，所述LED芯片与所述蓝宝石基板之间采用固晶荧光底胶粘合。

在上述任一技术方案中优选的是，所述固晶荧光底胶包括硅树脂和荧光粉，所述固晶荧光底胶采用硅树脂与荧光粉以1：0.4的比例混合制成。

在上述任一技术方案中优选的是，所述金属半包透明蓝宝石支架的两端均设置有凹槽。

在上述任一技术方案中优选的是，所述金属半包透明蓝宝石支架两端设置的凹槽与蓝宝石基板、固晶荧光底胶粘合LED芯片与蓝宝石基板所形成的胶粘结，三者形成一个卡合结构。

在上述任一技术方案中优选的是，所述金属导片为凹槽型金属导片，凹槽型金属导片与蓝宝石基板之间用导电银胶粘连，该凹槽可实现三个方向与蓝宝石基板接触。

在上述任一技术方案中优选的是，所述蓝宝石基板两端的金属导片分别为灯丝的正负极串联LED芯片组。

在上述任一技术方案中优选的是，所述LED灯丝设置三层荧光体，一层荧光体固定于蓝宝石基板上方，另外两层荧光体分别涂敷在金属半包透明蓝宝石支架的正面与背面。

本实用新型还公开了一种LED灯丝的制备方法，包括如上任一项技术方案所述的LED灯丝，该制备方法包括如下步骤：

步骤一，制作支架；

步骤二，基板上设置LED芯片；

步骤三，制备固晶荧光底胶；

步骤四，支架、金属导片、基板三者卡合连接；

步骤五，设置三层荧光体；

步骤六，除湿、包装。

在上述任一技术方案中优选的是，在所述步骤一中，采用高透光率的人工合成蓝宝石制成金属半包透明蓝宝石支架，在金属半包透明蓝宝石支架的两端设置凹槽。

在上述任一技术方案中优选的是，在所述步骤一中，将长度30MM、宽度0.8MM、厚度0.4MM的蓝宝石条挑选放置，然后在金属导片两端凹槽处用点胶机点上导电银胶，将蓝宝石条放在点好导电银胶的金属凹槽内，注意两端前后位置，两端需留相等长度；然后将半成品金属半包透明蓝宝石支架放入烤箱烘烤，烘烤条件为150摄氏度/2H。

在上述任一技术方案中优选的是，在所述步骤二中，采用蓝宝石基板，在蓝宝石基板上设置一排或多排LED芯片组，LED芯片与蓝宝石基板之间固晶荧光底胶。

在上述任一技术方案中优选的是，在所述步骤三中，采用硅树脂与荧光粉充分搅拌混合制成固晶荧光底胶，混合的比例为1:0.4，以保证固晶荧光底胶有充分的粘结力的同时改善LED灯丝侧面出光漏蓝光的现象。

在上述任一技术方案中优选的是，所述固晶荧光底胶的制备过程具体包括如下步骤：

（1）制备固晶荧光底胶，用0.4:1的比例将黄色荧光粉与KER3000型硅树脂底胶混合，搅拌，然后抽真空脱泡；

（2）将固晶荧光底胶放入固晶机胶盘中，然后开启胶盘，将扩张好的芯片蓝膜放入wafer载体内；检查吸嘴胶盘是否正常工作，编写固晶程序，开始固晶作业；将固晶半成品放入烤箱烘烤，烘烤条件为160℃/2H，待烘烤结束后将材料转入焊线站；

（3）将完成整片材料放入焊线机料盒内，使用0.9mil直径的金线检查各项参数，编写焊线程序，开始焊线作业，保证焊点不偏，断线拉力不小于6G；

（4）制备固晶荧光底胶，按特定的比例将YH628/YH538荧光粉与外封胶混合，将混合好后的荧光底胶放入脱泡搅拌机，注意2700K/3000K/4000K/6000K不同色温，要调试不同的荧光底胶，注意配比要调整；因为蓝光芯片的正反面透光率不同，所以灯丝正反两面的荧光底胶配比是不同的，背面的荧光胶要比正面的荧光胶浓度低10%，试点时要将正反面胶水同时点上，保证灯丝两面颜色一致，还要确定色容差小于6SDCM；批量生产时也是，采用先点整面胶水、进烤箱烘烤，然后点背面、进烤箱烘烤，烘烤条件为150℃/2H。

在上述任一技术方案中优选的是，在所述步骤四中，固晶荧光底胶粘合LED芯片与蓝宝石基板形成有胶粘结，且金属半包透明蓝宝石支架的两端设置凹槽，即将原有的胶粘结变为胶粘结与支架凹槽物理性的将蓝宝石基板卡在其内，形成支架、金属导片、蓝宝石基板三者卡合的连接结构。

在上述任一技术方案中优选的是，在所述步骤四中，蓝宝石基板两端各配置一个金属导片，先将金属导片用折弯机折出一个凹槽，在凹槽内点入导电银胶，然后将蓝宝石基板放入凹槽，凹槽两边竖起的金属片可以夹持住蓝宝石基板，再加上导电银胶的粘结及导电银胶优异的导热性，可以大幅降低LED灯丝在高温下的蓝宝石基板与两端金属导片开裂的可能性。

在上述任一技术方案中优选的是，在所述步骤四中，金属半包透明蓝宝石支架的两端由凹槽型金属导片与蓝宝石基板用导电银胶粘连，金属导片的凹槽可实现三个方向与蓝宝石基板接触，金属导片分别为灯丝的正负极串联蓝光芯片组。

在上述任一技术方案中优选的是，在所述步骤五中，设置三层荧光体，用一层荧光体固定于蓝宝石基板上方，另外两层荧光体分别涂敷在金属半包透明蓝宝石支架的正面与背面；固晶荧光底胶混入荧光体使LED芯片侧面发出的蓝光更好的与荧光体激发出白光，解决侧面出蓝光的现象。

在上述任一技术方案中优选的是，在所述步骤六中，将成品放入下料机内，切成单条的成品灯丝，然后全检外观及电性。

在上述任一技术方案中优选的是，在所述步骤六中，将良品放入烤箱除湿，除湿条件为60摄氏度/6H。

在上述任一技术方案中优选的是，在所述步骤六中，将完成除湿工序的灯丝按300PCS/盒包装，然后将8整盒放入一个铝箔袋内，最后对铝箔袋抽真空封口。

本实用新型的LED灯丝，包括灯丝支架和蓝宝石基板，蓝宝石基板上置有LED芯片，蓝宝石基板的两端连接有金属导片，LED灯丝支架采用金属半包透明蓝宝石支架，支架两端由凹槽型金属导片与蓝宝石基板用导电银胶粘连，凹槽可实现三个方向与基本接触，金属导片分别为灯丝的正负极串联蓝光芯片组并设置三层荧光体。这种结构的LED灯丝完美解决了LED灯丝侧面发光漏篮光以及支架易在高温状态下开裂等现象，并实现LED灯丝各个发光面出光一致均匀且提升了LED灯丝在高温状态下的稳定性。

本实用新型的LED灯丝采用高透光率的人工合成蓝宝石支架，显著提升LED灯丝在应用端带来的光效提升；固晶底胶混入荧光体使LED芯片侧面发出的蓝光更好的与荧光体激发出白光，解决侧面出蓝光的现象；在支架两端设置凹槽，即将原有的胶粘结变为胶粘结与凹槽物理性的将蓝宝石基板卡在其内。

本实用新型的LED灯丝，因为在固晶作业时采用的是“荧光底胶”，所以对后期点胶成品的色度集中性影响比较大，所以在作业时需将所有机台的“荧光底胶”胶量调至非常接近，以提高成品的色度集中度。

本实用新型的LED灯丝，金属半包支架很大程度上提升了产品的热稳定性，以及在后期成品灯组装时电焊工序的良率有较大提升。但是，因金属半包支架是有凹槽结构，所以在固晶、焊线的治具需要用心做调整。

本实用新型的LED灯丝，三层荧光体金属半包灯丝，可完美替代传统白炽灯诸如C35/A60/A80/G45/G95/G125等型号，传统白炽灯的光效大约在10-20LM/W，而最新开发的灯LED丝灯配合优异的电源整灯光效可达到120LM/W，对能源消耗及环境保护有着非常大的工作用。

附图说明

图1为按照本实用新型的LED灯丝的一优选实施例的金属半包透明蓝宝石支架结构示意图；

图2为按照本实用新型的LED灯丝的一优选实施例的金属半包透明蓝宝石支架结构的截面示意图；

图3为按照本实用新型的LED灯丝的一优选实施例的蓝宝石基板上置有LED芯片的LED灯丝结构示意图；

图4为按照本实用新型的LED灯丝的一优选实施例的LED芯片通过荧光底胶粘合于蓝宝石基板的LED灯丝结构示意图；

图5为按照本实用新型的LED灯丝的一优选实施例的蓝宝石基板两端连接金属导片的LED灯丝结构示意图；

图6为按照本实用新型的LED灯丝的一优选实施例的荧光体设置示意图；

图7为图6的按照本实用新型的LED灯丝的一优选实施例的荧光体设置局部放大示意图；

图8为按照本实用新型的LED灯丝的制备方法的一优选实施例的LED灯丝制备流程示意图；

附图标记：

1、蓝宝石条，2、金属凹槽，3、蓝宝石基板，4、LED芯片，5、固晶荧光底胶，6、金属导片，7、荧光体；A、0.8MM，B、30MM。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细说明，以下描述仅作为示范和解释，并不对本实用新型作任何形式上的限制。

实施例1

LED灯丝具有灯丝支架和蓝宝石基板，蓝宝石基板上置有多个LED芯片，蓝宝石基板的两端连接有金属导片，灯丝支架是采用高透光率的人工合成蓝宝石制成的金属半包透明蓝宝石支架。金属半包透明蓝宝石支架的所谓金属采用铁或铜材料，铁或铜材料在经过镀前处理后，采用先镀镍、后镀银的工艺过程进行制备。多个LED芯片在蓝宝石基板上呈直线排列，一排即为为一组，蓝宝石基板上可以置有一排或多排LED芯片组；在蓝宝石基板上，相邻的两个LED芯片之间隔开一定的距离。LED芯片与蓝宝石基板之间采用固晶荧光底胶粘合，固晶荧光底胶包括硅树脂和黄色荧光粉。金属半包透明蓝宝石支架的两端均设置有凹槽，固晶荧光底胶粘合LED芯片与蓝宝石基板形成胶粘结，凹槽、基板、胶粘结三者形成卡合结构。金属导片为凹槽型金属导片，凹槽型金属导片与蓝宝石基板之间用导电银胶粘连，该凹槽可实现三个方向与蓝宝石基板接触，蓝宝石基板两端的金属导片分别为灯丝的正负极串联LED芯片组。LED灯丝设置三层荧光体，一层荧光体固定于蓝宝石基板上方，另外两层荧光体分别涂敷在金属半包透明蓝宝石支架的正面与背面。

LED灯丝的制备步骤包括：步骤一，制作支架；步骤二，基板上设置LED芯片；步骤三，固晶荧光底胶；步骤四，支架、金属导片、基板三者卡合连接；步骤五，设置三层荧光体，步骤六，除湿，包装。

其中：在步骤一中，采用高透光率的人工合成蓝宝石制成金属半包透明蓝宝石支架，在金属半包透明蓝宝石支架的两端设置凹槽。

在步骤二中，采用蓝宝石基板，在蓝宝石基板上设置一排或多排LED芯片组，LED芯片与蓝宝石基板之间固晶荧光底胶。

在步骤三中，采用硅树脂与黄色荧光粉充分搅拌混合制成固晶荧光底胶，改善LED灯丝侧面出光漏蓝光的现象。固晶荧光底胶的具体制备过程包括：（1）首先，将LED芯片用荧光底胶固定在与金属半包透明蓝宝石支架连接的蓝宝石基板上；（2）然后，将固晶好的半成品放入烤箱烘烤；（3）待荧光底胶固化后转入焊线机，将LED芯片和金属半包透明蓝宝石支架两端的金属导片串联起来，将完成焊线作业的固晶半成品转入点胶机；（4）烘烤及点胶操作完成后，取出测试包装。

在步骤四中，固晶荧光底胶粘合LED芯片与蓝宝石基板形成有胶粘结，且金属半包透明蓝宝石支架的两端设置凹槽，即将原有的胶粘结变为胶粘结与支架凹槽物理性的将蓝宝石基板卡在其内，形成支架、金属导片、蓝宝石基板三者卡合的连接结构。蓝宝石基板两端各配置一个金属导片，先将金属导片用折弯机折出一个凹槽，在凹槽内点入导电银胶，然后将蓝宝石基板放入凹槽，凹槽两边竖起的金属片可以夹持住蓝宝石基板，再加上导电银胶的粘结及导电银胶优异的导热性，可以大幅降低LED灯丝在高温下的蓝宝石基板与两端金属导片开裂的可能性。金属半包透明蓝宝石支架的两端由凹槽型金属导片与蓝宝石基板用导电银胶粘连，金属导片的凹槽可实现三个方向与蓝宝石基板接触，金属导片分别为灯丝的正负极串联蓝光芯片组。

在步骤五中，设置三层荧光体，用一层荧光体固定于蓝宝石基板上方，另外两层荧光体分别涂敷在金属半包透明蓝宝石支架的正面与背面；固晶荧光底胶混入荧光体使LED芯片侧面发出的蓝光更好的与荧光体激发出白光，解决侧面出蓝光的现象。

实施例2

LED灯丝采用了金属半包透明蓝宝石支架，金属半包透明蓝宝石支架两端设置凹槽，金属半包透明蓝宝石支架两端的凹槽、蓝宝石基板以及固晶荧光底胶粘合LED芯片与蓝宝石基板所形成的胶粘结形成一个卡合结构，即将原有的胶粘结变为胶粘结与凹槽物理性的将蓝宝石基板卡在其内。金属半包透明蓝宝石支架两端由凹槽型金属导片与蓝宝石基板用导电银胶粘连，该凹槽可实现三个方向与基片接触，金属导片分别为灯丝的正负极串联蓝光芯片组用一层荧光体固定于蓝宝石基板上方，另外两层荧光体分别涂敷在支架的正面与背面。

传统LED灯珠及LED灯丝在固晶胶的使用上一般采用透明硅树脂或乳白色硅树脂，在这里，底胶加入荧光，固晶荧光底胶采用硅树脂与黄色荧光粉充分搅拌混合，比例为1：0.4，保证底胶有充分的粘结力的同时改善灯丝侧面出光漏蓝光的现象。

原先LED灯丝所采用的支架为玻璃条或半透明的陶瓷支架与金属导片用银胶、绝缘胶粘结，此类做法LED灯丝在高温状态下的稳定性很差，基板与金属导片粘接的地方特别容易开裂。这里做一个较大的改进：先在蓝宝石基板两端的金属导片上，用折弯机折出一个凹槽，在凹槽内点入银胶，然后将蓝宝石基板放入凹槽，凹槽两边竖起的金属导片可以“夹”住蓝宝石基板，加上银胶的粘结及银胶优异的导热性，大幅降低了灯丝在高温下蓝宝石基板与其两端金属导片开裂的可能性。

将LED芯片用荧光底胶固定在金属半包蓝宝石支架上，然后将固晶好的半成品放入150℃的烤箱，烘烤2H；待荧光底胶固化后转入焊线机，将LED芯片和两端金属导片串联起来，将完成焊线作业的半成品转入点胶机，先点有LED芯片那一面，然后放入烤箱150℃烘烤1H，然后取出再点第二面，再放入烤箱150℃烘烤4H，取出测试包装。

因为在固晶作业时采用的是“荧光底胶”所以对后期点胶成品的色度集中性影响比较大，所以在作业时需将所有机台的荧光底胶胶量调至非常接近，以提高成品的色度集中度。金属半包支架很大程度上提升了产品的热稳定性，以及在后期成品灯组装时电焊工序的良率有较大提升。因金属半包支架是有凹槽结构所以在固晶、焊线的治具需要用心做调整。

实施例3

（1）如图1和图2所示，将B长度30MM、A宽度0.8MM、厚度0.4MM的蓝宝石条1挑选放置，然后在金属导片两端金属凹槽2处用点胶机点上导电银胶，将蓝宝石条1放在点好导电银胶的金属凹槽2内，注意两端前后位置，两端需留相等长度；然后将半成品金属半包透明蓝宝石支架放入烤箱烘烤，烘烤条件为150摄氏度/2H。

如图3和图4所示，在蓝宝石基板3上设置一排LED芯片组，LED芯片4与蓝宝石基板3之间固晶荧光底胶5。金属半包透明蓝宝石支架两端的凹槽与蓝宝石基板、固晶荧光底胶粘合LED芯片与蓝宝石基板所形成的胶粘结，三者形成一个卡合结构。如图5所示，金属导片6为凹槽型金属导片，凹槽型金属导片与蓝宝石基板之间用导电银胶粘连，该凹槽可实现三个方向与蓝宝石基板接触。如图6和图7所示，LED灯丝设置三层荧光体7，一层荧光体固定于蓝宝石基板上方，另外两层荧光体分别涂敷在金属半包透明蓝宝石支架的正面与背面。

（2）制备固晶荧光底胶，用0.4:1的比例将黄色荧光粉与KER3000型硅树脂底胶混合，搅拌，然后抽真空脱泡。

（3）将固晶荧光底胶放入固晶机胶盘中，然后开启胶盘，将扩张好的芯片蓝膜（蓝光芯片）放入wafer（晶元，蓝宝石衬底）载体内；检查吸嘴胶盘是否正常工作，编写固晶程序，开始固晶作业；将固晶半成品放入烤箱烘烤，烘烤条件为160℃/2H，待烘烤结束后将材料转入焊线站。

（4）将完成整片材料放入焊线机料盒内，使用0.9mil（微英寸）直径的金线检查各项参数，编写焊线程序，开始焊线作业，保证焊点不偏，断线拉力不小于6G。

（5）制备固晶荧光底胶，按特定的比例将YH628/YH538荧光粉（YH628氮化物红粉，YH538黄绿粉）与外封胶混合，将混合好后的荧光底胶放入脱泡搅拌机，注意2700K/3000K/4000K/6000K不同色温，要调试不同的荧光底胶，注意配比要调整；因为蓝光芯片的正反面透光率不同，所以灯丝正反两面的荧光底胶配比是不同的，背面的荧光胶要比正面的荧光胶浓度低10%，试点时要将正反面胶水同时点上，保证灯丝两面颜色一致，还要确定色容差小于6SDCM；批量生产时也是，采用先点整面胶水、进烤箱烘烤，然后点背面、进烤箱烘烤，烘烤条件为150℃/2H。

（6）将出烤箱的成品放入下料机内，切成单条的成品灯丝，然后全检外观及电性。

（7）将良品放入烤箱除湿，除湿条件为60摄氏度/6H。

（8）将完成除湿工序的灯丝按300PCS/盒包装，然后将8整盒放入一个铝箔袋内，最后对铝箔袋抽真空封口。

以上所述仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非是对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (12)

1.一种LED灯丝，包括灯丝支架和蓝宝石基板，蓝宝石基板上置有多个LED芯片，蓝宝石基板的两端各连接有一个金属导片，其特征在于：所述灯丝支架为金属半包透明蓝宝石支架。

2.如权利要求1所述的LED灯丝，其特征在于：所述金属半包透明蓝宝石支架采用高透光率的人工合成蓝宝石制成。

3.如权利要求1或2所述的LED灯丝，其特征在于：所述金属半包透明蓝宝石支架的金属为铁或铜材料，铁或铜材料经镀前处理后，采用先镀镍、后镀银的工艺进行制备。

4.如权利要求1所述的LED灯丝，其特征在于：所述多个LED芯片在蓝宝石基板上呈直线排列，相邻的两个LED芯片之间隔开一定间距。

5.如权利要求1所述的LED灯丝，其特征在于：所述蓝宝石基板上置有一排或多排LED芯片组。

6.如权利要求1所述的LED灯丝，其特征在于：所述LED芯片与所述蓝宝石基板之间采用固晶荧光底胶粘合。

7.如权利要求6所述的LED灯丝，其特征在于：所述固晶荧光底胶包括硅树脂和荧光粉。

8.如权利要求1或2所述的LED灯丝，其特征在于：所述金属半包透明蓝宝石支架的两端均设置有凹槽。

9.如权利要求8所述的LED灯丝，其特征在于：所述金属半包透明蓝宝石支架两端的凹槽与蓝宝石基板、固晶荧光底胶粘合LED芯片与蓝宝石基板所形成的胶粘结，三者形成一个卡合结构。

10.如权利要求1所述的LED灯丝，其特征在于：所述金属导片为凹槽型金属导片，凹槽型金属导片与蓝宝石基板之间用导电银胶粘连，该凹槽可实现三个方向与蓝宝石基板接触。

11.如权利要求1所述的LED灯丝，其特征在于：所述蓝宝石基板两端的金属导片分别为灯丝的正负极串联LED芯片组。

12.如权利要求1所述的LED灯丝，其特征在于：所述LED灯丝设置三层荧光体，一层荧光体固定于蓝宝石基板上方，另外两层荧光体分别涂敷在金属半包透明蓝宝石支架的正面与背面。