本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種LED燈絲。

背景技術(shù)：

LED光源具有發(fā)光效率高、節(jié)能、環(huán)保、壽命長等特點，被稱為“綠色照明光源”。以往LED光源要達到一定的發(fā)光強度和空間光強的均勻性要求，需裝反射面、透鏡之類的光學(xué)器件，影響了光照效果，降低了LED應(yīng)有的節(jié)能功效。由多個LED芯片以串聯(lián)形式封裝在透明基板上，構(gòu)成了LED燈絲。LED燈絲能實現(xiàn)360°全角度發(fā)光，集成高壓驅(qū)動，且不需加透鏡，實現(xiàn)立體光源，符合傳統(tǒng)的照明使用習(xí)慣，帶來前所未有的照明體驗。

現(xiàn)有LED燈絲都是在基板上等間距的設(shè)置LED芯片，由于每個LED芯片發(fā)出的熱量是恒定的，每個LED芯片之間的熱量呈疊加狀態(tài)，因此呈現(xiàn)由中間逐漸向兩端減小的狀態(tài)，即熱量分布很不均勻，基本集中在基板中部位置。該種LED燈絲在使用過程中基板中部位置的高熱量，易造成中間位置的LED芯片光衰程度大，甚至失效；還易導(dǎo)致中部膠體發(fā)黃和色溫顯指的改變；再有，溫度越高對應(yīng)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力越大，會導(dǎo)致溫度高處的金屬線容易斷線等。又由于整個基板的熱場分布不均勻，會導(dǎo)致不同位置的LED芯片衰減程度不一及不同位置的膠體老化程度不一，直接導(dǎo)致產(chǎn)品產(chǎn)生色飄，亮度、顏色等不一致，甚至造成產(chǎn)品電性不良以及失效。

當然，也有人提出了相應(yīng)的改進方式，在該中LED燈絲中，在基板的兩側(cè)LED芯片對稱排布，且芯片之間間距沿著基板兩側(cè)至基板中間位置的方向呈等差數(shù)列進行排布，但是還是存在基板中間很大部分區(qū)域溫度過高的缺點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供了一種LED燈絲，解決了現(xiàn)有LED燈絲中熱量分布不均勻等問題，提高了LED燈絲的散熱性能，降低了整體LED燈絲的結(jié)溫和基板的最高溫度。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：

一種LED燈絲，包括：基板以及設(shè)置在所述基板上的至少一排LED芯片組；所述基板兩端設(shè)有金屬層及與所述金屬層固定連接的金屬架，所述金屬層通過金屬線與其相鄰的LED芯片連接；

在每排LED芯片組中包括多個基于所述基板中心對稱排列的LED芯片，每兩個LED芯片之間通過金屬線連接；

沿基板的端部到基板的中心位置的方向上，每兩個LED芯片之間的距離逐漸增加，且每兩個LED芯片之間的距離呈斐波那契數(shù)列排列。

進一步優(yōu)選地，每排LED芯片組中包括的LED芯片的數(shù)量為奇數(shù)，則所述基板的中心位置設(shè)有一LED芯片，其他LED芯片基于基板的中心位置對稱排列在基板的兩側(cè)；且沿基板的端部到基板的中心位置的方向上，每兩個LED芯片之間的距離呈斐波那契數(shù)列排列。

進一步優(yōu)選地，每排LED芯片組中包括的LED芯片的數(shù)量為偶數(shù)，則所述LED芯片基于基板的中心位置對稱排列在基板的兩側(cè)；且沿基板的端部到基板的中心位置的方向上，每兩個LED芯片之間的距離呈斐波那契數(shù)列排列。

進一步優(yōu)選地，每排LED芯片組中包括的LED芯片的數(shù)量范圍為1~28。

進一步優(yōu)選地，所述LED芯片采用正裝/倒裝回流的方式焊接在基板上。

進一步優(yōu)選地，所述基板為透明基板或陶瓷基板；所述透明基板為玻璃或藍寶石或透明陶瓷。

進一步優(yōu)選地，所述基板、LED芯片以及金屬線上設(shè)有熒光粉介質(zhì)層，所述熒光粉介質(zhì)層由一種或多種熒光粉與硅膠混合而成。

本發(fā)明提供的LED燈絲，能夠帶來以下有益效果：

在本發(fā)明提供的LED燈絲中包括的LED芯片關(guān)于基板對稱設(shè)置，且沿基板端部到基板中心位置方向上，LED芯片之間的間距呈斐波那契數(shù)列排列。相比于現(xiàn)有的LED芯片等間距和等差數(shù)列排布，有效克服了基板中間溫度過高的缺點，在燈絲中間區(qū)域很長一段范圍內(nèi)，無論是基板的溫度還是LED芯片的溫度都是最低的。另外，在本發(fā)明中，基板散熱分布呈現(xiàn)中間很長一段區(qū)域和兩側(cè)較低，有利于高處熱量向兩邊擴散，避免了LED芯片等間距和等差數(shù)列排布的方案中熱量只能往一個方向擴散的缺點。

基于上述描述，本發(fā)明提供的LED燈絲散熱性能優(yōu)良，減小LED芯片光衰的同時降低了LED燈絲使用過程中基板中間部分過高的溫度，整條LED燈絲的熱量分布更加均勻。同時，大大減少了因LED燈絲各位置受熱不一致造成的產(chǎn)品亮度、顏色不一、顏色漂移、顯指和色溫發(fā)生改變、電性能異常等發(fā)生的可能性，大大提高了LED燈絲的質(zhì)量和使用壽命。

附圖說明

下面將以明確易懂的方式，結(jié)合附圖說明優(yōu)選實施方式，對上述特性、技術(shù)特征、優(yōu)點及其實現(xiàn)方式予以進一步說明。

圖1為本發(fā)明LED燈絲中每排LED芯片組中包括奇數(shù)個LED芯片的一種實施方式結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中結(jié)構(gòu)如圖1所示的LED燈絲的基板熱場分布圖；

圖3為本發(fā)明中結(jié)構(gòu)如圖1所示的LED燈絲的芯片結(jié)溫分布圖；

圖4為本發(fā)明LED燈絲中每排LED芯片組中包括偶數(shù)個LED芯片的一種實施方式結(jié)構(gòu)示意圖;

圖5為本發(fā)明中結(jié)構(gòu)如圖4所示的LED燈絲的基板熱場分布圖；

圖6為本發(fā)明中結(jié)構(gòu)如圖4所示的LED燈絲的芯片結(jié)溫分布圖。

附圖標號說明：

1-基板，2-LED芯片，3-金屬層，4-金屬架，5-金屬線。

具體實施方式

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對照附圖說明本發(fā)明的具體實施方式。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖，并獲得其他的實施方式。

本發(fā)明提供了一種LED燈絲，具體，在該LED燈絲中包括：基板1以及設(shè)置在基板上的至少一排LED芯片組；基板兩端設(shè)有金屬層3及與金屬層固定連接的金屬架4，金屬層通過金屬線5與其相鄰的LED芯片2連接；在每排LED芯片組中包括多個基于基板中心對稱排列的LED芯片2，每兩個LED芯片2之間通過金屬線5連接；沿基板1的端部到基板的中心位置的方向上，每兩個LED芯片2之間的距離逐漸增加，且每兩個LED芯片2之間的距離呈斐波那契數(shù)列排列。

具體，從每排LED芯片組最左端開始，每兩個相鄰LED芯片之間的間距為X₁、X₂、X₃、……、X_N-1，其中N為LED芯片的總個數(shù)。這些間距沿著基板兩側(cè)至中心位置方向呈斐波那契數(shù)列排布（準周期性結(jié)構(gòu)），即按0、1、1、2、3、5、8、13、21、34……排布。更具體來說，斐波那契數(shù)列以如下遞歸的方法定義：F(0)=0，F(xiàn)(1)=1，F(xiàn)(n)=F(n-1)+F(n-2)（n≥2，n∈N*）。LED芯片之間的間距依照斐波那契數(shù)列左右對稱設(shè)置在基板上，故，本發(fā)明提供的LED燈絲看起來具有中間疏兩邊密的特點。

在一種實施方式中，在該LED燈絲中，每排LED芯片組中包括的LED芯片的數(shù)量為奇數(shù)，則基板的中心位置設(shè)有一LED芯片，其他LED芯片基于基板的中心位置對稱排列在基板的兩側(cè)；且沿基板的端部到基板的中心位置的方向上，每兩個LED芯片之間的距離呈斐波那契數(shù)列排列。更具體來說，在本實施例中，基板為透明基板或陶瓷基板，且該透明基板為玻璃或藍寶石或透明陶瓷。

如圖1所示，在一個具體實施例中，該LED芯片組中包括13個LED芯片，除去基板中心位置的一個，其他12對稱設(shè)置在基板的兩側(cè)，且在基板的單側(cè)上，沿基板端部到基板中心位置方向上，每兩個LED芯片之間的距離呈斐波那契數(shù)列排列，距離分別為x、x、2x、3x、5x以及8x。且在本實施例中，基板1兩端設(shè)有金屬層3以及與金屬層3固定連接的金屬架4，相鄰LED芯片2之間通過金屬線5連接，金屬層3與其相鄰的LED芯片2通過金屬線5連接，基板l、LED芯片2和金屬線5上覆蓋有熒光粉介質(zhì)層，且該熒光粉介質(zhì)層由一種或多種熒光粉與硅膠混合而成。

基于如圖1所示的LED燈絲結(jié)構(gòu)，如圖2所示為該LED燈絲的基板熱場分布圖，其中曲線A為傳統(tǒng)的LED芯片按照等間距方式排列的基板熱場分布圖（基板溫度呈現(xiàn)兩側(cè)低，中間高的特點），曲線B為LED芯片按照等差數(shù)列方式排列的基板熱場分布圖（基板溫度呈現(xiàn)兩側(cè)溫度低，中間溫度較為平緩的特點），曲線C為本實施例中LED芯片按照斐波那契數(shù)列方式排列的基板熱場分布圖。從圖中可以看出，本發(fā)明的基板的兩側(cè)和中間很長一段區(qū)域溫度較低，在基板左（右）側(cè)與中心位置的中間某個區(qū)域出現(xiàn)了峰值。另外，本發(fā)明的基板熱量分布和傳統(tǒng)的等間距的基板熱量分布相比，基板的最高溫度下降了很大一部分，最低溫度也上升了不少，散熱性能明顯提高。本發(fā)明的基板熱量分布和LED芯片間距為等差數(shù)列排列的基板溫度分布相比，本發(fā)明的LED燈絲基板溫度的最高值雖然高于LED芯片間距為等差數(shù)列排列的基板溫度的最高值，但也只高出一點點；但在基板中間很長一段區(qū)域，本發(fā)明的LED燈絲基板溫度要低很多。

再有，相比于其他兩種排列方式，本實施例中基板平均溫度是最低的。在計算過程中，沿著LED芯片排列的直線方向上設(shè)立坐標系x，T(x)為該坐標系下橫坐標為x所在的位置的工作穩(wěn)態(tài)溫度，其中，基板最左側(cè)坐標為x₁，基板最右側(cè)坐標為x₂，則基板的平均溫度為：

經(jīng)計算可知，本實施例中基板的平均溫度最低。從圖中可以看出，本發(fā)明的基板散熱分布呈現(xiàn)的特點是基板中間很長一段區(qū)域和基板兩側(cè)溫度很低，這樣，有利于溫度高處的熱量向兩邊擴散，有效解決了LED芯片等間距排列和等差數(shù)列排列方式中熱量只能往一個方向擴散的問題；同時克服了現(xiàn)有基板中間溫度過高的缺點。

除此之外，在本實施例中芯片結(jié)溫比LED芯片等距排列方式小很多，比LED芯片等差數(shù)列排列方式只高一點點。如圖3所示為本該實施例中13個LED芯片結(jié)溫隨著燈絲坐標位置的變化曲線。從圖中可以看出，該13個LED芯片的結(jié)溫變化和基板溫度變化趨勢是趨于一致的。

綜上，本實施例中LED芯片排布方式大大提高了LED燈絲的散熱性能、降低了芯片結(jié)溫、減小了LED芯片的光衰，同時也解決了LED燈絲使用過程中基板中間部分溫度過高的問題，使得整條LED燈絲的熱量分布更加均勻，大大減少了因LED燈絲各位置受熱不一致造成的產(chǎn)品亮度、顏色不一、顏色漂移、顯指和色溫發(fā)生改變、電性能異常等問題，大大提高了LED燈絲的質(zhì)量和使用壽命。當然，在其他實施例中，只要每排LED芯片組中包含奇數(shù)個LED芯片，且將其按本實施例的排列方式進行排布：從基板最左端開始，兩個相鄰LED芯片之間的間距為X₁、X₂、X₃、……、X_N-1，N為芯片的總個數(shù)，其第(N+1)/2個芯片處于基板的中心位置。從第一個LED芯片至中間的LED芯片，相鄰LED芯片的間距X₁、X₂、X₃、……、X_(N+1)/2-1，且按斐波那契數(shù)列排列，均包括在本實施方式的內(nèi)容中。

在另一種實施方式中，每排LED芯片組中包括的LED芯片的數(shù)量為偶數(shù)，則LED芯片基于基板的中心位置對稱排列在基板的兩側(cè)；且沿基板的端部到基板的中心位置的方向上，每兩個LED芯片之間的距離呈斐波那契數(shù)列排列。

如圖4所示，在一個具體實施例中，該LED芯片組中包括14個LED芯片，對稱設(shè)置在基板的兩側(cè)，且在基板的單側(cè)上，沿基板端部到基板中心位置方向上，每兩個LED芯片之間的距離呈斐波那契數(shù)列排列，距離分別為x、x、2x、3x、5x以及8x，靠近基板中心位置的兩個LED芯片之間的距離為13x（基板中心位置不放置LED芯片）。且在本實施例中，基板1兩端設(shè)有金屬層3以及與金屬層3固定連接的金屬架4，相鄰LED芯片2之間通過金屬線5連接，金屬層3與其相鄰的LED芯片2通過金屬線5連接，基板l、LED芯片2和金屬線5上覆蓋有熒光粉介質(zhì)層，且該熒光粉介質(zhì)層由一種或多種熒光粉與硅膠混合而成。

圖5和圖6分別是本實施例中LED燈絲的基板熱場分布圖和芯片結(jié)溫分布圖，其中，曲線A為傳統(tǒng)的LED芯片按照等間距方式排列的基板熱場分布圖，曲線B為LED芯片按照等差數(shù)列方式排列的基板熱場分布圖，曲線C為本實施例中LED芯片按照斐波那契數(shù)列方式排列的基板熱場分布圖?？梢钥闯觯谠搶嵤├?，基板熱場和芯片結(jié)溫的分布隨燈絲坐標位置的趨勢是一致的。且其與LED芯片為奇數(shù)時的基板熱場和芯片結(jié)溫分布圖的大致趨勢是一致的。因此基于LED芯片如圖1分布的分析方法，得出以下結(jié)論：在本實施例中基板兩側(cè)的LED芯片間距按斐波那契數(shù)列排列，同樣提高了整體LED燈絲的散熱性能、降低了芯片結(jié)溫、減小了LED芯片的光衰，同時也解決了LED燈絲使用過程中基板中間部分溫度過高的問題，使得整條LED燈絲的熱量分布更加均勻，大大減少了因LED燈絲各位置受熱不一致造成的產(chǎn)品亮度、顏色不一、顏色漂移、顯指和色溫發(fā)生改變、電性能異常等問題，大大提高了LED燈絲的質(zhì)量和使用壽命。當然，在本實施例中，LED芯片的數(shù)量不局限于14個，只要數(shù)量為偶數(shù)個，且按本實施例的排列方式進行排列，都包括在本實施例的內(nèi)容中。

應(yīng)當說明的是，上述實施例均可根據(jù)需要自由組合。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。