CN209312791U - 双色温cob光源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双色温COB光源，包括基板，基板上界定出发光区域；多个第一芯片组，设置在发光区域内；多个第二芯片组，设置在发光区域内；多个荧光层，一一覆盖在第一芯片组上；围坝，设置在基板上并将发光区域包围其中；以及荧光胶层，设置在围坝内并覆盖在发光区域。本实用新型的双色温COB光源，双色温发光区域均匀交叉排布，混色均匀，光斑无色差；LED芯片通过紧凑排布，提高光密度，可集成到200W以上的功率；荧光层在芯片组上的设置替代了CSP的贴装，操作简单且不易脱落；整体覆盖的荧光胶层可以保护且防止荧光层脱落，也可以起到均匀混光的作用，降低了对光学设计的难度。

Description

双色温COB光源

技术领域

本实用新型涉及光源技术领域，尤其涉及一种双色温COB光源。

背景技术

城市智能照明系统作为智慧城市的核心子系统，运用无线Zigbee、WiFi、GPRS等多种物联网和IT技术，实现了远程单灯开关、调光、检测等管控功能，开辟了城市照明“管理节能”的新篇章。而智能商照灯具的灯光品质，与灯具结构和光学器件相关，但核心还是灯具的LED光源。为了满足灯具智能化的需求，智能灯具一般采用可调光调色的LED光源，实际应用上，大多都选用可调色的COB(chip on board)光源。可调色COB光源主要通过两种色温电流管控来控制输出色温。目前可调色COB光源的主要封装形式和工艺有如下几种：

1、简单的分区双色温结构：生产工艺是用围坝胶或者注塑，将光源的发光区分割成两个或两个以上色块，将色块做成不同色温，每个色温由基板单独控制。

2、高功率贴片双色温结构：生产工艺是在PCB板上贴装封装好的SMD灯珠，不同色温灯珠可以通过线路设计混合排列，每个色温有基板单独控制。

3、CSP结构：生产工艺是在PCB板上贴装不同色温的CSP灯珠，不同色温灯珠可以通过线路设计混合排列，每个色温有基板单独控制。

4、CSP+白光COB结构：在PCB板上贴装低色温灯珠，再在发光区域内围坝点胶成白光COB，白光和低色温线路可以混合排列，每个色温有基板单独控制。

上述的几种方式存在以下缺点：

对于分区双色温结构，由于受分区和芯片阵列排布的限制，混光混色性能差，从光斑上看，产品黄白相间较为严重，会有明显异色光斑；对光学透镜设计要求高，不适用于射灯、筒灯等高光斑均匀度度要求产品。

对于高功率贴片双色温结构，目前SMD灯珠的体积大，单颗功率只能做到3W，混合排列时单位面积功率无法做大，以3*3mm尺寸灯珠为例，直径22mm发光面只能做72W，且目前灯珠支架的耐热性差，高密度排布会产生的高温使支架黄变，光衰严重，无法满足高功率密度调光要求。

对于CSP结构，目前的CSP产品技术仍处于初级阶段。首先，CSP灯珠成本高，可供选用不同色温、不同显指的CSP灯珠也较少；第二，CSP灯珠的荧光胶与芯片粘附力差，贴装或使用过程中容易剥落，导致产品失效；第三、市面上与CSP灯珠配套的贴装设备较少，价格贵，投入成本较高；第四、CSP灯珠对贴装精度要求高，导致良品率低于其他形式的平均水平，切贴装偏差会导致散热不良，以前产品寿命减少。

针对CSP+白光COB结构，是在COB产品中植入低色温CSP灯珠，用一路CSP，一路蓝光芯片混合，再整体覆盖荧光胶水，这样可以做到调色温过程中都是面发光，也可以避免CSP脱落，而且成本还低于两种色温CSP的混合而成的方案，但是贴装CSP存在与CSP结构一样的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种混色均匀，光斑无色差，满足高功率密度调光要求的双色温COB光源。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种双色温COB光源，包括：

基板，所述基板上界定出发光区域；

多个第一芯片组，设置在所述发光区域内；

多个第二芯片组，设置在所述发光区域内；

多个荧光层，一一覆盖在所述第一芯片组上；

围坝，设置在所述基板上并将所述发光区域包围其中；以及

荧光胶层，设置在所述围坝内并覆盖在所述发光区域上。

优选地，每一个所述第一芯片组包括多个LED芯片；每一个所述第二芯片组包括多个LED芯片。

优选地，所述第一芯片组和所述第二芯片组使用相同或不同的LED芯片。

优选地，所述基板的发光区域上设有多个第一焊盘区和多个第二焊盘区；所述第一芯片组设置在所述第一焊盘区上并与第一焊盘区导电连接，所述第二芯片组设置在所述第二焊盘区上并与第二焊盘区导电连接。

优选地，所述基板上设有分别与第一焊盘区和第二焊盘区导电连接的第一焊点组和第二焊点组；第一焊点组和第二焊点组位于所述发光区域的外围。

优选地，所述第一焊点组包括第一正极焊点和第一负极焊点，所述第二焊点组包括第二正极焊点和第二负极焊点；所述第一正极焊点和第二正极焊点在所述发光区域的外围位于同一侧，所述第一负极焊点和第二负极焊点在所述发光区域的外围位于同一侧。

优选地，多个所述第一芯片组和多个所述第二芯片组在所述基板上为交叉排布。

优选地，所述基板为陶瓷基板或金属基板。

优选地，所述荧光层为包括至少一种荧光粉的透明胶层或者荧光薄片。

优选地，所述荧光薄片为荧光陶瓷薄片、荧光玻璃薄片或荧光硅胶薄片。

优选地，所述荧光胶层为包括至少一种荧光粉的透明胶层。

本实用新型的有益效果：双色温发光区域均匀交叉排布，混色均匀，光斑无色差；LED芯片通过紧凑排布，提高光密度，可以在如22mm的发光区域内，集成到200W以上的功率，满足高功率密度调光要求；荧光层在芯片组上的设置替代了CSP的贴装，操作简单且不易脱落；整体覆盖的荧光胶层可以保护且防止荧光层脱落，也可以起到均匀混光的作用，降低了对光学设计的难度。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一实施例的双色温COB光源的结构示意图；

图2是本实用新型一实施例的双色温COB光源在制造过程结构示意图；

图3是本实用新型一实施例的双色温COB光源在制造过程中掩膜盖板的结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，本实用新型一实施例的双色温COB光源，包括基板1、设置在基板1上的多个第一芯片组10、多个第二芯片组20、多个荧光层30、围坝40以及荧光胶层50。

其中，基板1上可界定出发光区域，用于各芯片组的安装。如图1中所示，发光区域位于基板1的中央位置。基板1可为但不限于氧化铝陶瓷板、氮化铝陶瓷板等陶瓷基板，金属基板或其他材料制成的基板。

第一芯片组10和第二芯片组20均设置在发光区域内，并且均匀交叉排布，使得任意相邻的两个芯片组中一个为第一芯片组10，另一个为第二芯片组20。第一芯片组10和第二芯片组20的数量不限定，可根据实际情况设定。第一芯片组10包括多个或者至少一个LED芯片；第二芯片组20包括多个或者至少一个LED芯片。第一芯片组10和第二芯片组20可采用相同或不同的LED芯片。

对于22mm的发光区域，通过多个LED芯片的合理紧凑排布，提高光密度，可集成200W以上功率。

在本实施例中，第一芯片组10和第二芯片组20的LED芯片均为倒装LED蓝光芯片。

在双色温COB光源中，每一个第一芯片组10形成一个像素，每一个第二芯片组20形成一个像素。由于每一个第一芯片组10、第二芯片组20均包括多个LED芯片，使得一个像素由多个芯片构成。

多个荧光层30一一覆盖在多个第一芯片组10上，从而使得第一芯片组10和第二芯片组20有色温区别，并且结合第一芯片组10和第二芯片组20的交叉排布，发光区域混色均匀，光斑无色差。荧光层30可以通过包括至少一种荧光粉的透明胶喷涂后烘烤固化形成的透明胶层，也可以由荧光薄片直接胶粘在第一芯片组10上形成。荧光薄片可以是荧光陶瓷薄片、荧光玻璃薄片或荧光硅胶薄片。

荧光层30的色温及显指达到预定要求，其色温可以是白光1700K-10000K范围内的任意值，也可将是R、G、B中任一种单色。

围坝40在基板1上将发光区域包围其中，其可以由围坝胶烘烤固化形成。围坝40的外周形状根据发光区域的范围而定，如可以是图1中所示的圆形，当然可以是多边形等其他形状。

荧光胶层50设置在围坝40内并覆盖在发光区域上，同时也将第一芯片组10和第二芯片组20覆盖在其下方。荧光胶层50设置时，以围坝40作为边界，将荧光胶点在发光区域内，经过烘烤固化形成荧光胶层50。荧光胶层50在发光区域上不仅可以防止荧光层30脱落，还可以起到均匀混光的作用，降低了光学设计难度。荧光胶层50为包括至少一种荧光粉的透明胶层。

此外，本实用新型的双色温COB光源中，如图2中(b)所示，基板1的发光区域上还设有多个第一焊盘区60和多个第二焊盘区70，第一芯片组10通过焊接等方式设置在第一焊盘区60上并与第一焊盘区60导电连接；第二芯片组20通过焊接等方式设置在第二焊盘区70上并与第二焊盘区70导电连接。

基板1上还设有分别与第一焊盘区60和第二焊盘区70导电连接的第一焊点组和第二焊点组。第一焊点组和第二焊点组位于发光区域的外围。

第一焊盘区60、第二焊盘区70、第一焊点组和第二焊点组均由设置在基板1上的线路2形成，如图2中(a)所示。在基板1上行制作形成线路2后，线路2分布在基板1的发光区域以及发光区域外围。通过涂覆油墨对线路2进行部分覆盖，发光区域内露出未被油墨覆盖的线路部分，形成第一焊盘区60和第二焊盘区70，发光区域外围未被油墨覆盖的线路部分形成第一焊点组和第二焊点组，如图2中(b)所示。

其中，通过油墨覆盖的设置，第一焊盘区60可由至少两个焊盘排布形成，相邻的两个焊盘上焊接一个LED芯片。同理，第二焊盘区70可由至少两个焊盘排布形成，相邻的两个焊盘上焊接一个LED芯片。每一个第一焊盘区60和每一个第二焊盘区70分别可根据需要合理布置所需数量的LED芯片。

如图1和图2中(b)所示，第一焊点组包括第一正极焊点81和第一负极焊点82，分别与第一芯片组10的正极和负极连接。第二焊点组包括第二正极焊点91和第二负极焊点92，分别与第二芯片组20的正极和负极连接。优选地，第一正极焊点81和第二正极焊点91在发光区域的外围位于同一侧，例如可以位于基板1的一个对角处；第一负极焊点82和第二负极焊点92在发光区域的外围位于同一侧，例如可以位于基板1的另一个对角处。

参考图1、2，本实用新型的双色温COB光源一实施例的制造方法可包括以下步骤：

S1、在基板1上界定出发光区域，分别将第一芯片组10和第二芯片组20设置在发光区域内。

基板1可以为氧化铝陶瓷板、氮化铝陶瓷板或金属基板等。

步骤S1进一步可包括：

S1.1、在基板1上制作线路2，如图2中(a)所示；在基板1上涂覆油墨，覆盖线路2的部分并露出位于发光区域内的线路部分，以在基板1上形成多个第一焊盘区60和多个第二焊盘区70，如图2中(b)所示。

每一个第一焊盘区60和每一个第二焊盘区70内包括至少两个焊盘，两个焊盘上用于焊接一个LED芯片。

在基板1上制作线路2并涂覆油墨，还露出位于发光区域外围的线路部分，以在基板1上形成第一焊点组和第二焊点组；第一焊点组与第一焊盘区60导电连接，第二焊点组与第二焊盘区70导电连接。

如图2中(b)所示，第一焊点组包括第一正极焊点81和第一负极焊点82，分别与第一芯片组10的正极和负极连接。第二焊点组包括第二正极焊点91和第二负极焊点92，分别与第二芯片组20的正极和负极连接。

制作线路2的材料可以为银、铜或其他导电材料等。

S1.2、将第一芯片组10焊接(通过锡膏焊接)第一焊盘区60上，第二芯片组20焊接(通过锡膏焊接)在第二焊盘区70上，如图2中(c)所示。

第一芯片组10包括至少一个LED芯片；第二芯片组20包括至少一个LED芯片。本实施例中，LED芯片选用倒装LED蓝光芯片。

S2、将掩膜盖板3贴附在基板1上，掩膜盖板3上对应第一芯片组10镂空，形成镂空区域4，如图3所示。掩膜盖板3可以是陶瓷或金属板等等。

S3、对掩膜盖板3上的镂空喷涂荧光材料，荧光材料通过镂空区域4覆在第一芯片组10上，经烘烤固化形成覆盖在第一芯片组10的荧光层30，如图2中(c)所示。烘烤温度为120℃-160℃，烘烤时间为2-4h；例如150℃、3h。

通过掩膜喷涂方式在第一芯片组10上形成荧光层30，省去了贴装CSP灯珠的麻烦，提升效率。掩膜喷涂的色温、显指可以根据市场需求灵活调整。

S4、在基板1设置围坝40，将发光区域包围。

围坝40可以由围坝胶点胶在基板1上，经烘烤固化形成；烘烤的温度可为120-160℃，烘烤时间30min-1h。围坝40的外周形状根据发光区域的范围而定，如可以是图中所示的圆形，当然可以是多边形等其他形状。

S5、在围坝40内点胶，烘烤固化后形成荧光胶层50并覆盖在发光区域上，制得双色温COB光源，如图1所示。

该步骤S5中，在围坝40内点胶后，将色温调制预定色温，在真空箱中脱泡并进行烘烤固化。烘烤第一阶段80-100℃、30min-1h；烘烤第二阶段120-160℃、2-4h。作为选择，第一阶段可为100℃、1h；第二阶段可为150℃、3h。

参考图1，本实用新型的双色温COB光源另一实施例的制造方法，可包括以下步骤：

S1、在基板1上界定出发光区域，分别将第一芯片组10和第二芯片组20设置在发光区域内。基板1可以为氧化铝陶瓷板、氮化铝陶瓷板或金属基板等。

S2、将荧光薄片贴设在所述第一芯片组10上，在第一芯片组10上的荧光层。

S3、在基板1上设置围坝40，将发光区域包围；

S4、在围坝40内点胶，烘烤固化后形成荧光胶层50并覆盖在发光区域上，制得双色温COB光源。

其中，步骤S1、S3及S4的具体操作可参考上述实施例制造方法，不同于上述实施例的是在步骤S2中，荧光层30由荧光薄片贴设在第一芯片组10上形成。荧光薄片为荧光陶瓷薄片、荧光玻璃薄片或荧光硅胶薄片等，其厚度可以是100-500μm。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种双色温COB光源，其特征在于，包括：

基板，所述基板上界定出发光区域；

多个第一芯片组，设置在所述发光区域内；

多个第二芯片组，设置在所述发光区域内；

多个荧光层，一一覆盖在所述第一芯片组上；

围坝，设置在所述基板上并将所述发光区域包围其中；以及

荧光胶层，设置在所述围坝内并覆盖在所述发光区域上。

2.根据权利要求1所述的双色温COB光源，其特征在于，每一个所述第一芯片组包括多个LED芯片；每一个所述第二芯片组包括多个LED芯片。

3.根据权利要求2所述的双色温COB光源，其特征在于，所述第一芯片组和所述第二芯片组使用相同或不同的LED芯片。

4.根据权利要求1-3任一项所述的双色温COB光源，其特征在于，所述基板的发光区域上设有多个第一焊盘区和多个第二焊盘区；所述第一芯片组设置在所述第一焊盘区上并与第一焊盘区导电连接，所述第二芯片组设置在所述第二焊盘区上并与第二焊盘区导电连接。

5.根据权利要求4所述的双色温COB光源，其特征在于，所述基板上设有分别与第一焊盘区和第二焊盘区导电连接的第一焊点组和第二焊点组；第一焊点组和第二焊点组位于所述发光区域的外围。

6.根据权利要求5所述的双色温COB光源，其特征在于，所述第一焊点组包括第一正极焊点和第一负极焊点，所述第二焊点组包括第二正极焊点和第二负极焊点；所述第一正极焊点和第二正极焊点在所述发光区域的外围位于同一侧，所述第一负极焊点和第二负极焊点在所述发光区域的外围位于同一侧。

7.根据权利要求1-3任一项所述的双色温COB光源，其特征在于，多个所述第一芯片组和多个所述第二芯片组在所述基板上为交叉排布。

8.根据权利要求1-3任一项所述的双色温COB光源，其特征在于，所述基板为陶瓷基板或金属基板。

9.根据权利要求1-3任一项所述的双色温COB光源，其特征在于，所述荧光层为包括至少一种荧光粉的透明胶层或者荧光薄片。

10.根据权利要求9所述的双色温COB光源，其特征在于，所述荧光薄片为荧光陶瓷薄片、荧光玻璃薄片或荧光硅胶薄片。

11.根据权利要求1-3任一项所述的双色温COB光源，其特征在于，所述荧光胶层为包括至少一种荧光粉的透明胶层。