金屬基底led燈絲的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于照明領(lǐng)域，涉及LED燈具，特別是一種金屬基底LED燈絲。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)光二極管(LED)是一種半導(dǎo)體光源，LED與其它光源諸如白熾燈相比具有很多優(yōu)點，LED通常具有較長的壽命、較好的穩(wěn)定性、較快的開關(guān)特性以及較低的能耗。隨著LED作為新一代光源日益深入人們的生活，其應(yīng)用也越來越廣泛。
[0003]在合成白光方面，最常用的方式是在發(fā)藍光的LED晶片上放置波長轉(zhuǎn)換材料，例如黃色熒光粉，在LED晶片上的波長轉(zhuǎn)換材料層會吸收一些LED發(fā)出的光子，并將它們向下轉(zhuǎn)換(down-convert)為可見光波長的光，從而產(chǎn)生具有藍色和黃色波長光的雙色光源。如果產(chǎn)生的黃光和藍光有正確的比例，那么人眼會感受到白光。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中最初使用碗形燈架作為LED晶片載體,但存在照明角度不足,利用效率低的問題，為達到全角度發(fā)光的目的，通常使用人造藍寶石切割成條狀作為燈絲基底，但藍寶石材料在切割和加工時容易歪斜，在使用熒光粉覆蓋時，由于熒光粉與藍寶石基底不易完全密封造成漏光，從而使部分光線不能被熒光粉過濾，造成光色不純，影響照明及視覺效果。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]為克服現(xiàn)有LED燈絲成本較高，工藝控制困難，容易漏光造成光色不純的技術(shù)缺陷，本實用新型公開了一種金屬基底LED燈絲及其制備方法。
[0006]本實用新型所述金屬基底LED燈絲，包括金屬制成的第一電極和第二電極，所述第二電極包括延伸基體，所述延伸基體上設(shè)置有至少一列串聯(lián)LED晶片，所述第一電極和延伸基體末端通過絕緣樹脂實現(xiàn)機械連接，第一電極通過金屬導(dǎo)線和最靠近延伸基體末端的LED晶片實現(xiàn)電連接；
[0007]還包括包裹全部LED晶片的熒光粉層。
[0008]優(yōu)選的，所述延伸基體的邊緣為波浪形狀。
[0009]具體的，所述絕緣樹脂為聚鄰苯二酰胺樹脂塑膠。
[0010]優(yōu)選的，所述第一電極和第二電極表面鍍銀。
[0011]優(yōu)選的，所述熒光粉層僅包裹延伸基體安裝有LED晶片的一側(cè)。
[0012]具體的，所述熒光粉層為黃綠色熒光粉或氮化物紅色熒光粉，所述LED晶片為藍光LED晶片。
[0013]具體的，所述第一電極和第二電極材質(zhì)為銅。
[0014]優(yōu)選的，所述熒光粉層表面為圓弧形狀。
[0015]本實用新型根據(jù)LED的成光特性，改變傳統(tǒng)工藝對LED晶片所發(fā)出的藍光的利用方式，最大限度的提高藍光的利用率，以達到更高的光效輸出。相對藍寶石基底，利用金屬加工電極的方式在提高了 LED燈絲生產(chǎn)效率的同時降低了生產(chǎn)成本。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型所述金屬基底LED燈絲兩個電極及連接方式結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖2為本實用新型在粘結(jié)LED晶片后的不意圖；
[0018]圖3為本實用新型在將LED晶片使用金屬導(dǎo)線連接后的不意圖；
[0019]圖4為本實用新型在滅光粉涂覆后的不意圖；
[0020]圖中附圖標記名稱為:1-第一電極2-第二電極 3-絕緣樹脂 4-延伸基體5-LED晶片6-金屬導(dǎo)線7-熒光粉層。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖，對本實用新型的【具體實施方式】作進一步的詳細說明。
[0022]本實用新型所述金屬基底LED燈絲，包括金屬制成的第一電極和第二電極，所述第二電極包括延伸基體，所述延伸基體上設(shè)置有至少一列串聯(lián)LED晶片，所述第一電極和延伸基體末端通過絕緣樹脂3實現(xiàn)機械連接，第一電極通過金屬導(dǎo)線和最靠近延伸基體末端的LED晶片5實現(xiàn)電連接；
[0023]還包括包裹全部LED晶片的熒光粉層7。
[0024]如圖1-3所示，第二電極2和延伸基體4采用一體成型的金屬材料制成，例如銅或鋁等，延伸基體上布置多顆LED晶片5，利用金屬導(dǎo)線6串聯(lián)，金屬導(dǎo)線可以選擇金線、銀線、銅線、鍍鈀線等，在延伸基體4末端的最后一顆LED晶片的金屬導(dǎo)線6直接跨過中間的絕緣樹脂層焊接在第一電極I，從而形成串聯(lián)LED回路。在使用時第一電極I和第二電極2的任意一個都可以連接電源正極或負極。
[0025]本實用新型放棄了傳統(tǒng)的碗杯型支架，采用金屬基板作為LED晶片的載體。然后將晶片直接粘接在金屬基體上。LED晶片點亮后發(fā)光就可以以270°以上的大角度輻射到周圍空間之中。避免了傳統(tǒng)碗杯型支架對藍光的反射不充分，導(dǎo)致發(fā)光的利用效率低。
[0026]本實用新型采用金屬基底制作燈絲取得了如下技術(shù)效果:①采用金屬基底后，各個電極可以采用自動化機臺批量制作，同時采用金屬基底支架，在固晶焊線制程中克服了傳統(tǒng)藍寶石基板歪斜導(dǎo)致的固焊不良及效率低下。②采用金屬基體后，由于金屬基體不透明，熒光粉在嚴密的包裹金屬基體后徹底杜絕漏光，解決了傳統(tǒng)藍寶石基底由于包裹不全漏光導(dǎo)致發(fā)光光色不純的問題。③采用金屬基體相對于藍寶石基底，降低了成本。
[0027]絕緣樹脂選擇與金屬粘結(jié)系數(shù)高、在LED發(fā)熱高溫下仍能具備一定機械強度的材料，例如聚鄰苯二酰胺樹脂塑膠。
[0028]為達到燈絲發(fā)白光的目的，可以選擇藍光LED晶片，熒光粉層對應(yīng)的選擇黃綠色熒光粉或氮化物紅色熒光粉，藍色LED晶片發(fā)射的藍光，由于金屬基體不透明，因此熒光粉層只需要包裹焊接有LED晶片的一側(cè)，從而簡化工藝，節(jié)省原料。如圖4右端所示，熒光粉層7截面成圓弧形狀，即熒光粉層7表面成圓弧形，提高了 LED晶片經(jīng)過熒光粉層的折射分布均勻度。
[0029]為提高導(dǎo)電性能，防止高溫下的氧化腐蝕，可以在金屬基體表面鍍銀。
[0030]所述延伸基體的邊緣優(yōu)選設(shè)置為波浪形狀，晶片發(fā)出的藍光可以從波浪之間的間隙穿過延伸基體，可以盡可能的減小基板對晶片所發(fā)出的藍光的阻擋，最大限度的完全利用藍光。
[0031]本實用新型所述金屬基底LED燈絲可以采用如下制備方法，
[0032]將金屬片壓制成不同長度兩種規(guī)格的金屬電極，采用絕緣樹脂將兩條金屬電極粘和在一起；
[0033]在較長的金屬電極上粘結(jié)LED晶片，利用超聲波金線球焊機用鍵合金屬線將LED晶片串聯(lián)起來，較長金屬電極末端最后一顆晶片的金屬導(dǎo)線跨過絕緣樹脂直接打在較短金屬電極上；
[0034]將熒光膠涂覆在金屬電極上包裹LED晶片，烘烤固化。
[0035]涂覆熒光膠時可以利用平頭點膠針頭涂覆，僅涂覆延伸基體上安裝有LED晶片的一側(cè)。相對采用模具成型方式涂覆熒光膠的方法，改換成利用平頭型點膠針頭將配制好的熒光膠涂覆在金屬基板有晶片的一面，利于達到熒光粉料半包裹金屬基體的目的，行成圓弧形狀，提高發(fā)光均勻度的同時節(jié)省了工序和原料。
[0036]以下給出一個制作本實用新型所述金屬基底LED燈絲的【具體實施方式】
[0037]①金屬電極制作
[0038]采用模具將金屬片壓制成6mmX Imm和32mmX Imm的兩種規(guī)格的邊緣為波浪狀的金屬條，分別作為第一電極和第二電極，然后電鍍一層厚度為60微米的銀層。完成電鍍后采用聚鄰苯二酰胺樹脂塑膠(PPA)將兩種規(guī)格的金屬條粘和在一起，但不形成回路，以便形成將要使用到的正負兩個極性。
[0039]②晶片固定
[0040]采用第二電極上的延伸基體作為晶片的載體，將晶片按串聯(lián)方式粘接在金第二電極上。所述LED晶片為GaN基藍光晶片，其波長分別為450_460nm，單顆額定電壓為
2.8-3.4V ；
[0041]③金線鍵合焊線
[0042]使用超聲波金線球焊機用鍵合銀絲將晶片串聯(lián)起來，電極端的最后一顆晶片的金屬導(dǎo)線直接打在由聚鄰苯二酰胺樹脂塑膠連接頭隔斷形成的第一電極上形成回路。
[0043]④熒光粉涂抹涂覆
[0044]利用平頭點膠針頭將配制好的熒光膠涂覆在金屬基板的有晶片的一面，無晶片的一面不涂覆熒光膠。
[0045]⑤固化
[0046]將涂覆好熒光膠的基板送入烤箱烘烤固化，就得到基于金屬基底的高效白光LED燈絲。
[0047]前文所述的為本實用新型的各個優(yōu)選實施例，各個優(yōu)選實施例中的優(yōu)選實施方式如果不是明顯自相矛盾或以某一優(yōu)選實施方式為前提，各個優(yōu)選實施方式都可以任意疊加組合使用，所述實施例以及實施例中的具體參數(shù)僅是為了清楚表述實用新型人的實用新型驗證過程，并非用以限制本實用新型的專利保護范圍，本實用新型的專利保護范圍仍然以其權(quán)利要求書為準，凡是運用本實用新型的說明書及附圖內(nèi)容所作的等同結(jié)構(gòu)變化，同理均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.金屬基底LED燈絲,其特征在于,包括金屬制成的第一電極和第二電極,所述第二電極包括延伸基體，所述延伸基體上設(shè)置有至少一列串聯(lián)LED晶片，所述第一電極和延伸基體末端通過絕緣樹脂實現(xiàn)機械連接，第一電極通過金屬導(dǎo)線和最靠近延伸基體末端的LED晶片實現(xiàn)電連接； 還包括包裹全部LED晶片的熒光粉層。
2.如權(quán)利要求1所述的金屬基底LED燈絲，其特征在于，所述延伸基體的邊緣為波浪形狀。
3.如權(quán)利要求1所述的金屬基底LED燈絲，其特征在于，所述絕緣樹脂為聚鄰苯二酰胺樹脂塑膠。
4.如權(quán)利要求1所述的金屬基底LED燈絲，其特征在于，所述第一電極和第二電極表面鍍銀。
5.如權(quán)利要求1所述的金屬基底LED燈絲，其特征在于，所述熒光粉層僅包裹延伸基體安裝有LED晶片的一側(cè)。
6.如權(quán)利要求1所述的金屬基底LED燈絲，其特征在于，所述熒光粉層為黃綠色熒光粉或氮化物紅色熒光粉，所述LED晶片為藍光LED晶片。
7.如權(quán)利要求1所述的金屬基底LED燈絲，其特征在于，所述第一電極和第二電極材質(zhì)為銅。
8.如權(quán)利要求1所述的金屬基底LED燈絲，其特征在于，所述熒光粉層表面為圓弧形狀。
【專利摘要】金屬基底LED燈絲，包括金屬制成的第一電極和第二電極，所述第二電極包括延伸基體，所述延伸基體上設(shè)置有至少一列串聯(lián)LED晶片，所述第一電極和延伸基體末端通過絕緣樹脂實現(xiàn)機械連接，第一電極通過金屬導(dǎo)線和最靠近延伸基體末端的LED晶片實現(xiàn)電連接；還包括包裹全部LED晶片的熒光粉層。本實用新型還公開了一種金屬基底LED燈絲制備方法。本實用新型根據(jù)LED的成光特性，改變傳統(tǒng)工藝對LED晶片所發(fā)出的藍光的利用方式，最大限度的提高藍光的利用率，以達到更高的光效輸出。相對藍寶石基底，利用金屬作為基底的方式在提高了LED燈絲生產(chǎn)效率的同時降低了生產(chǎn)成本。
【IPC分類】H01L25-075, H01L33-48
【公開號】CN204391109
【申請?zhí)枴緾N201420848766
【發(fā)明人】謝益尚, 陳可, 王建全, 梁麗
【申請人】四川柏獅光電技術(shù)有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2014年12月29日