CN218414623U - 不分电极性的led导电结构及led封装体和发光设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种LED芯片的导电结构：支架，用于作为芯片的安装基础；一对导电电极，包括第一电极和第二电极，设置在支架两端；一对芯片，包括第一芯片和第二芯片，所述第一芯片的正极和负极分别与所述第一电极和第二电极电性连接，所述第二芯片的正极和负极分别与所述第二电极和第一电极电性连接；导线，用于实现所述一对导电电极和一对芯片的电性连接。还提供采用这种LED芯片的导电结构的LED封装体和发光设备。本申请通过改变芯片与电极的接线方式，使得一对芯片交叉并联，使得LED芯片在进行单个组装、串联组装或并联组装时不受电极性方向的限制，在后续进行LED封装体的生产和使用中，也不受电极性方向的限制，极大地提升了LED发光设备的生产效率。
Description
技术领域
本申请涉及一种LED封装技术，尤其涉及一种不分电极性的LED导电结构及LED封装体和发光设备。
背景技术
LED封装的主要目的是其核心部件发光芯片的封装，发光芯片是由p型和n型半导体构成的pn结管芯，当注入pn结的少数载流子与多数载流子复合时，就会发出可见光，紫外光或近红外光。pn结管芯是有极性的，即具有正极和负极，因此要成功激发pn结管芯发光，必须正确区分发光芯片的电极组装方向。然而随着LED发光设备的应用场景越来越丰富，适用范围越来越广，生产者越来越多，如果LED封装体使用或者制造时都要求使用者具备一定的电学知识，能够正确区分发光芯片或者LED封装体的正极和负极，一方面可能会导致LED发光设备安装失败，增加检测故障的工序，不利于提高良品率和生产效率，另一方面因为防呆性设计不足有可能影响市场竞争力，不利于产品提高市场份额。
现有技术中，在考虑实现LED安装不分极性的技术问题时，主要通过在LED封装体外部增加极性转换电路模块实现，这种极性转换电路可以是由多个二级管串并联组成，也可以是通过桥式整流器实现。然而LED封装体外的电路改进并没有从根本上解决发光芯片需要按照既定的电极组装方向进行安装的问题。
实用新型内容
本申请的目的是，至少部分克服现有技术的不足，提供一种结构更简单，防呆性好的LED芯片的导电结构，以及应用该LED芯片的导电结构的LED封装体和发光设备。
为达到以上技术目的，本申请采用的技术方案如下：
第一方面，提供一种LED芯片的导电结构，包括：
支架，用于作为芯片的安装基础；
一对导电电极，包括并排在所述一对导电电极之间的第一芯片和第二芯片，设置在支架两端；
一对芯片，包括第一芯片和第二芯片，所述第一芯片的正极和负极分别与所述第一电极和第二电极电性连接，所述第二芯片的正极和负极分别与所述第二电极和第一电极电性连接；
导线，用于实现所述一对导电电极和一对芯片的电性连接。
优选地，所述芯片采用双电极芯片。
一种可能的实施方式是，所述第一电极和第二电极为单片结构时，每个导电片提供两个连接点用于同时连接所述第一芯片和第二芯片。
可选择地，多个所述导电结构横向并排时，所述每个导电片提供四个连接点用于连接横向相邻的所述导电结构中的一对芯片，用于实现多个所述导电结构的串联；所述每个导电片同侧连接相异的芯片电极。
另一种可选择的方式是，多个所述导电结构纵向并排时，所述每个导电片同侧提供连接点用于连接纵向相邻的所述导电结构中的一对芯片，用于实现多个所述导电结构的并联；每个导电片的连接点数量与芯片数相同。
另一种可能的实施方式是，所述第一电极和第二电极为双片结构时，每个导电片提供一个连接点用于连接第一芯片或第二芯片。
可选择地，多个所述导电结构横向并排时，所述每个导电片提供两个连接点用于连接横向相邻的所述导电结构中的第一芯片或第二芯片，用于实现多个所述导电结构的串联；所述每个导电片连接相异的芯片电极。
进一步可选择地，多个所述导电结构纵向并排时，纵向排列多对双片结构的所述第一电极和第二电极，用于实现多个所述导电结构的并联。
第二方面，提供一种LED封装体，其采用如前所述的LED芯片的导电结构。
进一步地，所述LED芯片的导电结构在所述LED封装体内的电极组装方向不限定。
可选择地，所述LED封装体采用以下任意一种形式实现：引脚式LED封装、贴片式LED封装、板上芯片直装式LED封装以及系统封装式LED封装。
更进一步地，所述LED封装体的电极组装方向不限定。
第三方面，提供一种发光设备，其包括LED发光组件，所述LED发光组件包含如前所述的LED芯片的导电结构，或者如前所述的LED封装体。
与现有技术相比较，本申请具有如下优势：
(1)本申请通过改变LED芯片的导电结构，从较为基础的生产环节就克服了LED电极组装方向性的问题，与其他基于LED封装体外部电路的改进的技术方案来说是较大的区别的，有利于后续提高LED封装技术的更深层次的革新进步。
(2)本申请的LED芯片的导电结构，只是改变了芯片与电极的接线方式，使得一对芯片交叉并联，对原有的LED生产线改动很小，却对提高LED的品质有很大的提高。
(3)本申请的LED芯片的导电结构使得LED芯片在进行单个组装、串联组装或并联组装时不受电极性方向的限制，在后续进行LED封装体的生产和使用中，也不受电极性方向的限制，极大地提升了LED发光设备的生产效率，有利于提升相关产品的市场竞争优势。
附图说明
图1为本申请的LED芯片的导电结构的第一实施例的结构示意图。
图2为本申请第一实施例串联的结构示意图。
图3为本申请第一实施例并联的结构示意图。
图4为本申请的LED芯片的导电结构的第二实施例的结构示意图。
图5为本申请第二实施例串联的结构示意图。
图6为本申请第二实施例并联的结构示意图。
图7为本申请的LED封装体的一种实施例的结构示意图。
图8为本申请的第二实施例并联的另一种结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细描述。
LED(Light Emitting Diode，半导体发光二极管)封装是指发光芯片的封装，一般的封装要不仅要求能够保护发光芯片，而且还要能够透光，对发射出的可见光进行色温色度的调节，还要保证发光效率，保证散热。LED封装体一般包括基板、LED支架、LED支架和芯片之间的胶水、从支架引出的导电电极或引脚、连接芯片和导电电极(或引脚)的导线和对芯片进行光修饰的盖合层，必要时还要增加额外的物理保护层。
本申请提供一种LED芯片的导电结构，参考图1的一种实施方式所示，该LED芯片的导电结构包括：支架1、一对导电电极、一对芯片和连接所述一对导电电极和一对芯片的导线4，具体地：
所述支架1，用于作为芯片的支承结构和散热结构，限定了LED封装体的最小组成单元的体积，本实施例中，该支架1应当按照LED的应用场景配置为金属支架或非金属支架。进一步地，该支架1两端用于提供所述一对导电电极的固着位置。
所述一对导电电极，包括设置在所述支架1两端的第一电极21和第二电极22；所述一对芯片，即该LED封装体中的发光芯片，其包括设置在所述一对导电电极之间并排的第一芯片31和第二芯片32。所述芯片采用双电极芯片，所述一对芯片与所述支架1采用导电的银胶进行固晶，进一步利用所述导线4实现导电连接时，将所述第一芯片31的正极和负极分别与所述第一电极21和第二电极22电性连接，将所述第二芯片32的正极和负极分别与所述第二电极22和第一电极21电性连接，即所述一对芯片与一对导电电极实现了交叉并联。无论供电电源是直流电还是交流电，或者说馈电电流无论从第一电极21或第二电极22的任一方向馈入，都能够激发一对芯片中的任意一个发光，使得本申请的LED芯片的导电结构不受电极组装方向限定。
当前述的单个LED芯片的导电结构被封装成为单个LED封装体时，将如此一个LED封装体装配成发光设备也不需要考虑电极组装方向。当前述的多个LED芯片的导电结构并排安装时，所述多个LED芯片的导电结构无论是串联关系还是并联关系，多个相邻的一对导电电极可以进行进一步的优化设置：
参考图1，在一种可能的实施方式中，所述第一电极21和第二电极22为单片结构，即第一电极21和第二电极22分别由一个导电片a构成，每个导电片a提供两个连接点用于同时连接所述第一芯片31和第二芯片32。如图1所示，第一芯片31和第二芯片32上下排布在支架1中央，第一电极21和第二电极22的导电片a排布在支架1的左右两端，第一电极21的导电片a右端提供了两个分别与第一芯片31和第二芯片32正对的连接点，这两个连接点连接相异的芯片电极，上方的连接点与第一芯片31的正极连接，下方的连接点与第二芯片32的负极连接；第二电极22的导电片a的左端提供了两个与第一芯片31和第二芯片32正对的连接点，这两个连接点同样连接相异的芯片电极，上方的连接点与第一芯片31的负极连接，下方的连接点与第二芯片32的正极连接。
使用时，电流从第一电极21馈入之后注入第一芯片31的正极，激发第一芯片31发光，此时从第一电极21馈入的电流注入第二芯片32的负极无法打破第二芯片32的内电场平衡的状态，第二芯片32不发光；如果电流从第二电极22馈入之后，注入第二芯片32的正极能激发第二芯片32发光，注入第一芯片31的负极无法打破第一芯片31的内电场平衡的状态，第一芯片31不发光。由此，本申请的LED芯片的导电结构，无论以何种电极方向进行组装，都能激发其中一个芯片发光。在另一种使用场景中，当其中一个芯片失效不发光，交换该LED芯片的导电结构的电极组装方向，可以激发另一个芯片发光，维持该LED器件的工作状态。
当多个前述的第一实施例的导电结构横向并排时，从属于不同导电结构的两个导电片a可以合并，如图2所示，两组芯片之间的导电片a分别执行左侧的导电结构的第二电极和右侧的导电结构的第一电极的功能，此时，该导电片a提供四个连接点用于连接相邻的导电结构中的一对芯片，左上方的连接点与左侧导电结构的第一芯片31的负极连接，左下方的连接点与左侧导电结构的第二芯片32的正极连接，右下方的连接点与右侧导电结构的第二芯片32的负极连接，右上方的连接点与右侧导电结构的第一芯片31的正极连接，由此，该导电片a同侧连接点连接相异的芯片电极。以上述方式横向并排的多个导电结构，实现了多个导电结构的串联。
当多个前述的第一实施例的导电结构纵向并排时，从属于不同的导电结构的两个导电片a以另一种方式进行合并：如图3所示，从属于不同导电结构的第一电极21合并为一个导电片a，该第一电极21的右侧提供了多个分别与各个芯片正对的连接点，使得第一电极21上的连接点数量与芯片数量相同；每个连接点所连接的芯片电极都与上下相邻的其他连接点相异。另一方面，从属于不同的导电结构的第二电极22合并为一个导电片a，第二电极22的左侧提供连接点，连接点的设置方式与第一电极21相同。通过上述方式，实现了多个导电结构的并联。
参考图4，另一种可能的实施方式是，所述第一电极21和第二电极22为双片结构，即第一电极21和第二电极22分别由两个分离的导电片b构成，此时，每个导电片b提供一个连接点用于连接第一芯片31或第二芯片32。第一芯片31和第二芯片32上下排布在支架1中央，第一电极21的一对导电片b上下排布在支架1的左侧，每个导电片b与一个芯片正对，每个导电片b的右端提供了一个连接点，第一电极21上方的导电片b与第一芯片31的正极连接，第一电极21下方的导电片b与第二芯片32的负极连接，由此，第一电极21的所提供的两个连接点连接了相异的芯片电极；第二电极22的一对导电片b上下排布在支架1的右侧，每个导电片b与一个芯片正对，每个导电片b的左端提供了一个连接点，第二电极22上方的导电片b与第一芯片31的负极连接，第二电极22下方的导电片b与第二芯片32的正极连接，由此，第二电极22所提供的两个连接点连接了相异的芯片电极。双片式的电极，在本申请的导电结构的外部，可以利用导线并联，或者焊接在同一个焊盘中实现并联。
当多个前述的第二实施例的导电结构横向并排时，从属于不同导电结构的导电片b也可以合并。两组芯片之间的导电片b分别执行左侧的导电结构的第二电极22和右侧的导电结构的第一电极的功能，此时，上下分离的导电片b中，上方的导电片b提供两个连接点用于连接相邻的导电结构中的第一芯片31，具体地，左侧的连接点与左侧导电结构的第一芯片31的负极连接，右侧的连接点与右侧导电结构的第一芯片31的正极连接；下方的导电片b提供两个连接点用于连接相邻的导电结构中的第二芯片32，具体地，左侧的连接点与左侧导电结构的第二芯片32的正极连接，右侧的连接点与右侧导电结构的第二芯片32的负极连接。由此，该分离的双片式导电片b同侧连接点连接相异的芯片电极，当该双片式导电片b固定在同一个焊盘中时，实现了两个导电片b之间的串联。以上述方式并排的多个导电结构，实现了多个导电结构的串联。
当多个前述的第二实施例的导电结构纵向并排时，只需要将多个所述导电结构的第一电极21和第二电极22都进行纵向排列，并且将同侧的导电片b焊接在同一个焊盘上，就实现了多个导电结构的并联，如图6所示。
上述两个实施例在实现LED装配不分极性的效果相同。
以上任一实施例的导电结构都可以直接应用于LED封装体。LED封装体按照封装结构可以包括引脚式LED封装体、贴片式LED封装体、板上芯片直装式(Chip On Board，COB)LED封装体以及系统封装式LED封装体。包含单个所述导电结构的LED封装体可以是引脚式LED封装体或贴片式LED封装体，包含两个或两个以上的所述导电结构的LED封装体可以是贴片式LED封装体、板上芯片直装式LED封装体或者系统封装式LED封装体。如图7所示，是本申请应用于板上芯片直装式LED封装体的结构示意图，在COB封装中，各个LED芯片的导电结构的支架进行了一体化处理，各个LED芯片的导电结构沿着基板5的延伸方向采用如前所述的方式进行串联，在本实施例中，第一电极21和第二电极22采用了单片式的导电片a，本领域技术人员可以根据需要替换为双片式的导电片b。
前述的第二实施例的LED芯片的导电结构，还可以利用外部导线实现多个所述导电结构的串联或并联。具体地，如图8所示，在一个LED封装体的基板上，按照产品要求放置若干个采用双片式导电片b的LED芯片的导电结构，沿所述基板的纵长方向设置两条独立的铜箔6，若要求所述LED芯片的导电结构之间进行并联，从其中一条铜箔6延伸出若干个分支，用于与每个所述导电结构的第一电极21连接，再从另一条铜箔6延伸出若干个分支，用于与每个所述导电结构的第二电极22连接。进一步地，图8所示的结构，还可以理解为采用了双片式导电片b的LED芯片的导电结构已经封装成为一个单独的LED封装体，该LED封装体在组装成LED组件时，在组件基板上，利用基板上的铜箔6，按照上述的方式建立各个LED封装体之间的并联关系。以上策略适用于采用单片式导电片a的LED芯片的导电结构之间的并联连接，也适用于采用单片式导电片a的LED芯片的导电结构的单个LED封装体之间的并联连接。按照本领域技术人员的公知常识，改变所述铜箔6的分支连接位置即可实现采用单片式导电片a的LED芯片的导电结构之间的串联连接，或者实现采用单片式导电片a的LED芯片的导电结构的单个LED封装体之间的串联连接。对于采用单片式导电片a的LED芯片的导电结构或者是采用单片式导电片a的LED芯片的导电结构的单个LED封装体的电极组装方向不限定。
利用本申请的LED芯片导电结构组装成这些LED封装体时，LED芯片的导电结构在这些LED封装体内的电极组装方向不限定，进一步地，这些组装后的LED封装体进一步组装成LED发光组件时，本申请的LED封装体在这些LED发光组件内的电极组装方法也是不限定的。前述的LED发光组件通常应用于发光设备，例如各种指示灯、背景灯、照明灯、显示屏，能够发出紫外光的LED发光组件还可以应用于紫外消杀用品中。
综上所述，本申请提供一种LED芯片的导电结构，包括：支架，用于作为芯片的安装基础；一对导电电极，包括第一电极和第二电极，设置在支架两端；一对芯片，包括第一芯片和第二芯片，所述第一芯片的正极和负极分别与所述第一电极和第二电极电性连接，所述第二芯片的正极和负极分别与所述第二电极和第一电极电性连接；导线，用于实现所述一对导电电极和一对芯片的电性连接。还提供采用这种LED芯片的导电结构的LED封装体和发光设备。本申请通过改变LED芯片的导电结构，改变了芯片与电极的接线方式，使得一对芯片交叉并联，使得LED芯片在进行单个组装、串联组装或并联组装时不受电极性方向的限制，在后续进行LED封装体的生产和使用中，也不受电极性方向的限制，极大地提升了LED发光设备的生产效率，有利于提升相关产品的市场竞争优势。
上述实施例为本申请较佳的实施方式，但并不仅仅受上述实施例的限制，其他的任何未背离本申请的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，均包含在本申请的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种LED芯片的导电结构，其特征在于，包括：
支架，用于作为芯片的安装基础；
一对导电电极，包括第一电极和第二电极，设置在支架两端；
一对芯片，包括并排在所述一对导电电极之间的第一芯片和第二芯片，所述第一芯片的正极和负极分别与所述第一电极和第二电极电性连接，所述第二芯片的正极和负极分别与所述第二电极和第一电极电性连接；
导线，用于实现所述一对导电电极和一对芯片的电性连接。
2.如权利要求1所述的LED芯片的导电结构，其特征在于，所述芯片采用双电极芯片。
3.如权利要求1所述的LED芯片的导电结构，其特征在于，所述第一电极和第二电极为单片结构时，每个导电片提供两个连接点用于同时连接所述第一芯片和第二芯片。
4.如权利要求3所述的LED芯片的导电结构，其特征在于，多个所述导电结构横向并排时，所述每个导电片提供四个连接点用于连接横向相邻的所述导电结构中的一对芯片，用于实现多个所述导电结构的串联；所述每个导电片同侧连接相异的芯片电极。
5.如权利要求3所述的LED芯片的导电结构，其特征在于，多个所述导电结构纵向并排时，所述每个导电片同侧提供连接点用于连接纵向相邻的所述导电结构中的一对芯片，用于实现多个所述导电结构的并联；每个导电片的连接点数量与芯片数相同。
6.如权利要求1所述的LED芯片的导电结构，其特征在于，所述第一电极和第二电极为双片结构时，每个导电片提供一个连接点用于连接第一芯片或第二芯片。
7.如权利要求6所述的LED芯片的导电结构，其特征在于，多个所述导电结构横向并排时，所述每个导电片提供两个连接点用于连接横向相邻的所述导电结构中的第一芯片或第二芯片，用于实现多个所述导电结构的串联；所述每个导电片连接相异的芯片电极。
8.如权利要求6所述的LED芯片的导电结构，其特征在于，多个所述导电结构纵向并排时，纵向排列多对双片结构的所述第一电极和第二电极，用于实现多个所述导电结构的并联。
9.一种LED封装体，其特征在于，其采用如权利要求1～8任一项所述的LED芯片的导电结构。
10.如权利要求9所述的LED封装体，其特征在于，所述LED芯片的导电结构在所述LED封装体内的电极组装方向不限定。
11.如权利要求9所述的LED封装体，其特征在于，所述LED封装体采用以下任意一种形式实现：引脚式LED封装、贴片式LED封装、板上芯片直装式LED封装以及系统封装式LED封装。
12.如权利要求9所述的LED封装体，其特征在于，所述LED封装体的电极组装方向不限定。
13.一种发光设备，其包括LED发光组件，其特征在于，所述LED发光组件包含如权利要求1～8任意一项所述的LED芯片的导电结构，或者如权利要求9～12任意一项所述的LED封装体。
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| GR01 | Patent grant | ||
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Address after: Building 1, No. 253 Henglijun Road, Hengli Town, Dongguan City, Guangdong Province, 523460 Patentee after: DONGGUAN GUANQING INTELLIGENT LIGHTING TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 523000 No.1 Hengquan Industrial Zone, Hengli Town, Dongguan City, Guangdong Province Patentee before: DONGGUAN GUANQING INTELLIGENT LIGHTING TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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