本發(fā)明涉及LED照明的技術(shù)領(lǐng)域,特別是指一種正裝芯片級白光LED燈絲光源及其封裝方法。
背景技術(shù):
傳統(tǒng)照明燈具的燈絲一般由鎢絲等可直接發(fā)光的金屬絲構(gòu)成,這類燈絲普遍存在著壽命短、功耗大等缺陷,且一般僅能發(fā)出黃色光,顯色性較差。由于LED具有節(jié)能、高壽命、高光效、環(huán)保、固態(tài)封裝等特點(diǎn),LED照明市場將逐漸取代傳統(tǒng)的照明燈具而進(jìn)入各種應(yīng)用領(lǐng)域。
因此,市面上出現(xiàn)了一系列類似鎢絲設(shè)計(jì)的LED 光源燈絲,用來組裝成LED 球泡燈和蠟燭燈后,效果非常不錯。但現(xiàn)有燈絲光源需要進(jìn)行固晶,焊線,封膠的過程。其中的焊線部分由于需打上金線進(jìn)行導(dǎo)通,造成芯片出通的遮擋,亮度會降低。另外后制程的封膠,需要先進(jìn)行熒光膠的預(yù)置備,用點(diǎn)膠方式進(jìn)行涂布時(shí)間較長,膠中的熒光粉將會沉淀,造成封裝好后的燈絲色溫變動過大,可用的成品率過低 。
有鑒于此,本設(shè)計(jì)人針對上述LED燈絲光源結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上未臻完善所導(dǎo)致的諸多缺失及不便,而深入構(gòu)思,且積極研究改良試做而開發(fā)設(shè)計(jì)出本發(fā)明。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中熒光粉沉淀導(dǎo)致封裝好后的燈絲色溫變動過大,可用的成品率低,以及由于金線遮擋,導(dǎo)致芯片亮度降低等問題,而提供一種正裝芯片級白光LED燈絲光源及其封裝方法。
為了達(dá)成上述目的,本發(fā)明的解決方案是:
一種正裝芯片級白光LED燈絲光源,其包括透明基板、多個外延芯片及熒光粉膜,所述透明基板上設(shè)置有線路焊盤,各外延芯片包括襯底、N電子層、P電子層、及保護(hù)層;N電子層設(shè)于襯底的一面上,該N電子層具有高端及低端,所述P電子層設(shè)于該N電子層的高端上,該P(yáng)電子層上設(shè)有P電極,N電子層的低端上設(shè)有N電極,該P(yáng)電極的頂端與N電極的頂端平齊,所述保護(hù)層包覆在P電極及N電極的外側(cè),所述P電極及所述N電極的面積分別占該外延芯片面積的1/8-1/3,在該透明基板對應(yīng)外延芯片大小的線路焊盤上設(shè)置有多個與該外延芯片的P電極及N電極對應(yīng)的導(dǎo)電層,所述各外延芯片的P電極及N電極覆晶在透明基板的導(dǎo)電層上,所述熒光粉膜貼覆壓合在各外延芯片的襯底另一面及該外延芯片的四個側(cè)面上。
所述導(dǎo)電層為金、銀、錫、鎳及對應(yīng)的合金中的任意一種。
所述各外延芯片位于透明基板的線路焊盤的不同位置,外延芯片大則與相鄰?fù)庋有酒南鄬ξ恢瞄g距大,芯片小則與相鄰?fù)庋有酒南鄬ξ恢瞄g距小,間距比例為外延芯片大小的1至5倍。
所述各外延芯片的P電極與N電極呈對角線對稱或呈水平邊對稱。
所述各外延芯片的P電極及N電極的面積相等。
所述外延芯片的P電極及N電極的面積為一大一小。
一種正裝芯片級白光LED燈絲光源的封裝方法,其包括以下步驟:
步驟1:于透明基板對應(yīng)外延芯片大小的線路焊盤上,進(jìn)行銀膠或錫膏的涂覆;
步驟2:利用固晶機(jī)將貼有熒光粉膜的直接發(fā)白光外延芯片的P電極及N電極覆晶在相應(yīng)對位的透明基板的銀膠或錫膏上;
步驟3:進(jìn)行預(yù)成型支架的貼合 ;
步驟4:進(jìn)行回焊或烤箱烘烤;
步驟5:將烘烤完成的帶外延芯片的透明基板切割成燈絲光源需要的長度。
進(jìn)一步,步驟1中,所述銀膠或錫膏的涂覆采用印刷或者涂布的方式。
進(jìn)一步,步驟1中,各外延芯片位于透明基板的線路焊盤的不同位置,外延芯片大則與相鄰?fù)庋有酒南鄬ξ恢瞄g距大,芯片小則與相鄰?fù)庋有酒南鄬ξ恢瞄g距小,間距比例為外延芯片大小的1至5倍。
進(jìn)一步,步驟5中,所述帶有外延芯片的透明基板的切割是利用激光或鉆石刀切割機(jī)。
一種如權(quán)利要求1所述的正裝芯片級白光LED燈絲光源的封裝方法,其包括以下步驟:
步驟1:于透明基板對應(yīng)外延芯片大小的線路焊盤上,進(jìn)行銀膠或錫膏的涂覆,涂覆面積為外延芯片面積的1/8-1/3;
步驟2:利用固晶機(jī)將外延芯片的P電極及N電極覆晶在相應(yīng)對位的透明基板的銀膠或錫膏上,各外延芯片的P電極及N電極的電極面積為該外延芯片面積的1/8-1/3;
步驟3:進(jìn)行預(yù)成型支架的貼合 ;
步驟4:進(jìn)行回焊或烤箱烘烤;
步驟5:利用預(yù)制熒光粉膜貼覆在透明基板及外延芯片上;
步驟6:利用紅外線或真空烤箱進(jìn)行烘烤;
步驟7:將烘烤完成的帶外延芯片的透明基板切割成燈絲光源需要的長度。
采用上述結(jié)構(gòu)后,本發(fā)明正裝芯片級白光LED燈絲光源及其封裝方法是利用預(yù)先制備好電極特別設(shè)計(jì)的加大電極的正裝外延芯片,及把外延芯片另一有電極高度差的一端電極進(jìn)行電極化鍍金制程,讓各外延芯片具有較大的面積及同一高度,如此可增加制程簡易化,且增大電極面積可使導(dǎo)熱更好,并可提高生產(chǎn)良率,將預(yù)先制作好的薄層熒光粉膜,直接貼覆壓合在外延芯片上,形成可直接可發(fā)白光的芯片級芯片,具有良好穩(wěn)定色溫的熒光粉膜,可解決熒光粉膠應(yīng)用過程中的沉淀問題。同時(shí) ,本發(fā)明不需要金線的焊接,利用直接印刷或涂布錫膏或銀膠進(jìn)行導(dǎo)通,縮短制程時(shí)間,減低焊接的虛焊斷路產(chǎn)生的不良率,直接熒光粉膜貼覆壓合,減低因?yàn)闊晒夥鄢恋淼墓鈱W(xué)特性變動不良,增加燈絲產(chǎn)品的可用率。
與現(xiàn)有LED燈絲光源相較,本發(fā)明與現(xiàn)有結(jié)構(gòu)功能不同: 本發(fā)明為不需進(jìn)行金線焊接,該燈絲光源的各外延芯片為五面發(fā)光,外延芯片有效發(fā)光面完全覆蓋,發(fā)光范圍更大,且熒光粉膜直接貼覆不需進(jìn)行配膠,點(diǎn)膠,發(fā)光均勻,不易漏藍(lán)光,避免熒光粉沉淀。本發(fā)明與現(xiàn)有結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)不同 : 直接進(jìn)行支架貼合,無須后續(xù)獨(dú)立的支架貼合或像目前的燈絲支架基板先切割成小片再貼合在支架上的不連續(xù)性。本發(fā)明工藝簡單,可以免貼片,可以有效的降低成本。
附圖說明
圖1為本發(fā)明正裝芯片級白光LED燈絲光源的側(cè)視圖。
圖2為本發(fā)明外延芯片的正視圖。
圖3為本發(fā)明外延芯片的側(cè)視圖。
圖4為本發(fā)明外延芯片貼覆熒光粉膜形成白光芯片的側(cè)視圖。
圖5為本發(fā)明外延芯片貼覆熒光粉膜形成白光芯片的正視圖。
圖6為本發(fā)明透明基板未切割狀態(tài)的俯視圖。
圖7為本發(fā)明正裝芯片級白光LED燈絲光源未切割狀態(tài)的局部俯視圖。
圖8為本發(fā)明正裝芯片級白光LED燈絲光源的封裝流程的側(cè)視圖。
圖9為本發(fā)明正裝芯片級白光LED燈絲光源的封裝流程的俯視圖。
圖10為本發(fā)明封裝流程的另一實(shí)施方式流程圖。
具體實(shí)施方式
為了進(jìn)一步解釋本發(fā)明的技術(shù)方案,下面通過具體實(shí)施例來對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述。
如圖1至圖7所示,本發(fā)明揭示了一種正裝芯片級白光LED燈絲光源,其包括透明基板10、多個外延芯片20及熒光粉膜30,所述透明基板10上設(shè)置有線路焊盤11,各外延芯片20包括襯底21、N電子層22、P電子層23、及保護(hù)層24;N電子層22設(shè)于襯底21的一面上,該N電子層22具有高端及低端,所述P電子層23設(shè)于該N電子層22的高端上,該P(yáng)電子層23上設(shè)有P電極231,N電子層22的低端上設(shè)有N電極221,該P(yáng)電極231的頂端與N電極221的頂端平齊,所述保護(hù)層24包覆在P電極231及N電極221的外側(cè),所述P電極231及所述N電極221的面積分別占該外延芯片20面積的1/8-1/3,在該透明基板10對應(yīng)外延芯片20大小的線路焊盤上設(shè)置有多個與該外延芯片20的P電極231及N電極221對應(yīng)的導(dǎo)電層40,所述導(dǎo)電層可為錫膏或者銀膠,所述各外延芯片20的P電極231及N電極221覆晶在透明基板10的導(dǎo)電層40上,所述熒光粉膜30貼覆壓合在各外延芯片20的襯底21另一面及該外延芯片20的四個側(cè)面上。
所述各外延芯片20位于透明基板10的線路焊盤11的不同位置,外延芯片20大則與相鄰?fù)庋有酒?0的相對位置間距大,外延芯片20小則與相鄰?fù)庋有酒?0的相對位置間距小,間距比例為外延芯片20大小的1至5倍。
所述各外延芯片20的P電極231與N電極221呈對角線對稱或呈水平邊對稱。
所述各外延芯片20的P電極231及N電極221的面積可以為相等,也可為一大一小。
如圖1至圖7,并配合圖8及圖9所示,本發(fā)明還揭示了一種正裝芯片級白光LED燈絲光源的封裝方法,其包括以下步驟:
步驟1:于透明基板10對應(yīng)外延芯片大小的線路焊盤11上,進(jìn)行銀膠或錫膏40的涂覆;
步驟2:利用固晶機(jī)將貼有熒光粉膜30的直接發(fā)白光外延芯片20的P電極231及N電極221覆晶在相應(yīng)對位的透明基板10的銀膠或錫膏40上;
步驟3:進(jìn)行預(yù)成型支架的貼合(圖中未示意);
步驟4:進(jìn)行回焊或烤箱烘烤(圖中未示意);
步驟5:將烘烤完成的帶外延芯片的透明基板切割成燈絲光源需要的長度。
進(jìn)一步,步驟1中,所述銀膠或錫膏40的涂覆采用印刷或者涂布的方式。
進(jìn)一步,步驟1中,各外延芯片20位于透明基板10的線路焊盤11的不同位置,外延芯片20大則與相鄰?fù)庋有酒?0的相對位置間距大,外延芯片小則與相鄰?fù)庋有酒?0的相對位置間距小,間距比例為外延芯片20大小的1至5倍。
進(jìn)一步,步驟5中,所述帶有外延芯片的透明基板的切割是利用激光或鉆石刀切割機(jī)。
本實(shí)施例中,該正裝芯片級白光LED燈絲光源的封裝方法是將各正裝的外延芯片20預(yù)先制作完后貼覆熒光粉膜30,使每顆外延芯片20形成直接可發(fā)白光的白光芯片,再將各白光芯片直接覆晶在透明基板10上,形成白光LED燈絲光源。
如圖1至圖7,并配合圖10所示,本發(fā)明正裝芯片級白光LED燈絲光源的封裝方法還可采用如下的方案:
一種正裝芯片級白光LED燈絲光源的封裝方法,其包括以下步驟:
步驟1:于透明基板10對應(yīng)外延芯片20大小的線路焊盤11上,進(jìn)行銀膠或錫膏40的涂覆,涂覆面積為外延芯片20面積的1/8-1/3;
步驟2:利用固晶機(jī)將外延芯片20的P電極231及N電極221覆晶在相應(yīng)對位的透明基板10的銀膠或錫膏40上,各外延芯片的P電極及N電極的電極面積為該外延芯片20面積的1/8-1/3;
步驟3:進(jìn)行預(yù)成型支架的貼合(圖中未示意);
步驟4:進(jìn)行回焊或烤箱烘烤(圖中未示意);
步驟5:利用預(yù)制的熒光粉膜30貼覆在透明基板10及外延芯片20上;
步驟6:利用紅外線或真空烤箱進(jìn)行烘烤;
步驟7:將烘烤完成的帶外延芯片20的透明基板10切割成燈絲光源需要的長度。
本實(shí)施例中,該正裝芯片級白光LED燈絲光源是將正裝的多個外延芯片20直接覆晶在透明基板10形成LED燈絲光源,再貼覆熒光粉膜30使該LED燈絲光源形成可發(fā)白光的白光LED燈絲光源。
本發(fā)明正裝芯片級白光LED燈絲光源及其封裝方法是利用預(yù)先制備好電極特別設(shè)計(jì)的加大電極的正裝外延芯片20,及把外延芯片20另一有電極高度差的一端電極進(jìn)行電極化鍍金制程,讓各外延芯片20具有較大的面積及同一高度,如此可增加制程簡易化,且增大電極面積可使導(dǎo)熱更好,并可提高生產(chǎn)良率,將預(yù)先制作好的薄層熒光粉膜30,直接貼覆壓合在外延芯片上,形成可直接可發(fā)白光的芯片級芯片,具有良好穩(wěn)定色溫的熒光粉膜,可解決熒光粉膠應(yīng)用過程中的沉淀問題。同時(shí) ,本發(fā)明不需要金線的焊接,利用直接印刷或涂布錫膏或銀膠進(jìn)行導(dǎo)通,縮短制程時(shí)間,減低焊接的虛焊斷路產(chǎn)生的不良率,直接熒光粉膜貼覆壓合,減低因?yàn)闊晒夥鄢恋淼墓鈱W(xué)特性變動不良,增加燈絲產(chǎn)品的可用率。
上述實(shí)施例和圖式并非限定本發(fā)明的產(chǎn)品形態(tài)和式樣,任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對其所做的適當(dāng)變化或修飾,皆應(yīng)視為不脫離本發(fā)明的專利范疇。