CN105405949A - 一种发光二极管灯丝及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发光二极管灯丝及其制备方法，其中，所述发光二极管灯丝包括：第一基板，第二基板，与所述第一基板相对设置，导电线路，位于所述第一基板或所述第二基板上，至少一个发光二极管芯片，所述至少一个发光二极管芯片通过固晶透明胶固定在所述第一基板或第二基板上，导电连接胶，所述导电连接胶将所述至少一个发光二极管芯片的电极与所述导电线路连接，以将所述至少一个发光二极管芯片串联在所述导电线路中。本发明通过使用固晶透明胶固定发光二极管，能够提高发光二极管灯丝的成品率和可靠性；另外，第一基板和第二基板通过使用为钇铝石榴石晶体材料，能够有效延缓老化速度，以延长发光二极管灯丝的寿命。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种发光二极管灯丝及其制备方法。
背景技术
发光二极管(LightEmittingDiodes，简称LED)是一种能发光的半导体电子元件，因具有体积小、寿命长、反应速度快、方向可控度高、稳定性好、功耗低、无热辐射、无水银等有毒物质的污染源等优点，LED被全球公认为新一代的环保型高科技光源，有着广泛的用途。
现有技术中在制造发光二极管灯丝时，一般将多颗LED芯片通过打线方式串联或者并联在金属基板、环氧玻璃布层压板(FR4板)、蓝宝石基板、陶瓷基板等上面，然后再涂敷荧光粉制成LED灯丝，然而采用打线方式将多颗LED芯片连接，因打线根数较多，容易产生问题，造成生产过程中成品率率低，可靠性差，导致LED灯丝难以大规模生产。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种发光二极管灯丝及其制备方法，以提高发光二极管灯丝的成品率和可靠性。
第一方面，本发明实施例提供了一种发光二极管灯丝，包括：
第一基板；
第二基板，与所述第一基板相对设置；
导电线路，位于所述第一基板或所述第二基板上；
至少一个发光二极管芯片，所述至少一个发光二极管芯片通过固晶透明胶固定在所述第一基板或第二基板上；
导电连接胶，所述导电连接胶将所述至少一个发光二极管芯片的电极与所述导电线路连接，以将所述至少一个发光二极管芯片串联在所述导电线路中。
进一步地，所述第一基板和第二基板的材料为钇铝石榴石晶体材料。
进一步地，所述固晶透明胶为硅胶、环氧树脂胶或银胶。
进一步地，还包括：
透明钝化绝缘层，位于发光二极管芯片的侧壁和所述发光二极管芯片的发光面上。
进一步地，所述导电线路和所述发光二极管芯片均设置在所述第一基板上，或者，所述导电线路设置在第一基板上，所述发光二极管芯片设置在第二基板上。
第二方面，本发明实施例提供了一种发光二极管灯丝的制作方法，包括：
在第一基板或第二基板上形成导电线路；
通过固晶透明胶将至少一个发光二极管芯片固定在所述第一基板或第二基板上；
通过导电连接胶将所述至少一个发光二极管芯片的电极与所述导电线路连接，以将所述至少一个发光二极管芯片串联在所述导电线路中。
进一步地，所述第一基板和第二基板的材料为钇铝石榴石晶体材料。
进一步地，所述固晶透明胶为硅胶、环氧树脂胶或银胶。
进一步地，在步骤通过固态透明胶将至少一个发光二极管芯片固定在所述第一基板或第二基板上之后，在步骤通过导电连接胶将所述至少一个发光二极管芯片的电极与所述导电线路连接，以将所述至少一个发光二极管芯片串联在所述导电线路中之前，所述方法还包括：
在所述发光二极管芯片的侧壁和所述发光二极管芯片的发光面上形成透明钝化绝缘层。
进一步地，所述导电线路和所述发光二极管芯片均形成在所述第一基板上，或者所述导电线路形成在第一基板上，所述发光二极管芯片形成在第二基板上。
本发明实施例提供的发光二极管灯丝及其制作方法，通过在第一基板或第二基板上形成导电线路，将至少一个发光二极管芯片通过固晶透明胶固定在所述第一基板或第二基板上，通过导电连接胶将至少一个发光二极管芯片的电极和导电线路连接，从而将至少一个发光二极管芯片串联在导电线路中。本发明实施例中通过使用固晶透明胶固定发光二极管，能够提高发光二极管灯丝的成品率和可靠性；另外，第一基板和第二基板通过使用为钇铝石榴石晶体材料，能够有效延缓老化速度，以延长发光二极管灯丝的寿命。
附图说明
下面将通过参照附图详细描述本发明的示例性实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其他特征和优点，附图中：
图1是本发明一个实施例提供的一种发光二极管灯丝的正面俯视图；
图2是本发明一个实施例提供的一种发光二极管灯丝的沿图1中AA1方向的剖面图；
图3是本发明另一个实施例提供的发光二极管灯丝的制作方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。
图1是本发明实施例一提供的发光二极管灯丝的正面俯视图。图2是本发明实施例二提供的发光二极管灯丝的沿图1中AA1方向的剖面图。现在结合图1和图2来描述本发明的第一实施例。
如图1所示，所述发光二极管灯丝包括：第一基板11、第二基板12、导电线路13、固晶透明胶14、至少一个发光二极管芯片15和导电连接胶16。
其中，第二基板12与第一基板11相对设置，导电线路13位于第一基板11或第二基板12上，至少一个发光二极管芯片15通过固晶透明胶14固定在第一基板11或第二基板12上，导电连接胶16将至少一个发光二极管芯片的电极与导电线路13连接，以将至少一个发光二极管芯片15串联在导电线路13中。
在本实施例中，第一基板11和第二基板12的材料优选为钇铝石榴石晶体材料，其化学式为Y3Al5O12，简称为YAG晶体材料，是综合性能优异的激光晶体，具有光学均匀性好、机械性能好、物化稳定性高、热导性好等优点，因此，使用YAG晶体材料的第一基板11和第二基板12对发光二极管灯丝进行封装时，不会出现传统封装中的荧光粉老化等现象，第一基板和第二基板通过使用为钇铝石榴石晶体材料，能够有效延缓老化速度，从而增加发光二极管灯丝的使用寿命。
导电线路13位于第一基板11或第二基板12上，导电线路13的材料可以为铜、银或金等，在第一基板11或第二基板12上形成导电线路13时可通过在第一基板11或第二基板12上依序喷导电漆，化学镀金属，再进行蚀刻的方法形成导电线路。在基板上形成导电线路的方法属于现有技术，在此不再赘述。
至少一个发光二极管芯片15通过固晶透明胶14固定在第一基板11或第二基板12上，固晶透明胶14的材料优选为硅胶、环氧树脂胶或银胶，通过导电连接胶16将至少一个发光二极管芯片15的电极与导电线路13连接起来，从而将多个发光二极管芯片14串联在导电线路13中，不需要经过传统技术中打线的方式将多个发光二极管芯片串联起来，从而提高了发光二极管灯丝的成品率和可靠性。
在本实施例中，所述发光二极管芯片15可包括衬底151、位于衬底151上的N型导电层152、位于N型导电层152上的多周期量子阱层156、其中，N型导电层152和多周期量子阱层156形成一台阶面，在多周期量子阱层156上的P型导电层153、在N型导电层152的台阶面上设置有N型电极154、在P型导电层153上设置有P型电极155。N型导电层152与P型导电层153构成发光二极管芯片的PN结，从而使得发光二极管芯片具有单向导电性，多周期量子阱层(MQWS)156是由2种不同半导体材料薄层交替生长形成的多层结构，能够提高发光二极管芯片的发光效率。衬底151的材料可以是Al2O3，当然也可以是其他衬底材料，例如：硅衬底、氮化镓衬底、蓝宝石衬底或者氮化硅衬底等，N型导电层152和P型导电层153的材料可以为GaN。P型电极155的形状可以为圆形，N型电极154的形状可以为方形，当然P型电极155和N型电极154也可以是其他形状。
图1中仅示例性的示出了发光二极管芯片15中衬底151、N型导电层152、P型导电层153、N型电极154和P型电极155的相对关系，由于发光二极管芯片的结构有多种，因此相应的，衬底151上的膜层也可以多样，本实施例中并没有对发光二极管芯片的结构进行进一步细化，因此，不应以图1中发光二极管芯片的结构作为对本实施例结构的设置。
优选的，所述发光二极管灯丝还包括透明钝化绝缘层17，该透明钝化绝缘层17位于发光二极管芯片15的侧壁和发光二极管芯片15的发光面上，以使得导电连接胶16与发光二极管芯片15中形成的PN结电绝缘，防止发生短路，此外，该透明钝化绝缘层17还形成于发光二极管芯片15的发光面上，防止P型电极和N型电极之间发生短路。
在本发明中，优选的，导电线路13和发光二极管芯片15均设置在第一基板11上，或者导电线路13设置在第一基板11上，发光二极管芯片15设置在第二基板12上。
当导电线路13和发光二极管芯片15均设置在第一基板11上时，导电线路13将需要设置发光二极管芯片15的区域裸露出来，在第一基板11裸露出来的区域设置固态透明胶14后，将发光二极管芯片15设置在第一基板11上，再通过导电连接胶16将发光二极管芯片15的P型电极和N型电极分别与导电线路13连接，从而将多个发光二极管芯片15串联在导电线路13中，再将第二基板12粘贴在设置有导电线路13、发光二极管芯片15以及导电连接胶16的第一基板11上，形成一个360度发光的发光二极管灯丝。
当导电线路13设置在第一基板11上，发光二极管芯片15设置在第二基板12上时，通过导电连接胶16将发光二极管芯片15的P型电极和N型电极分别与位于第一基板11上的导电线路13直接连接起来，从而将多个发光二极管芯片15串联在导电线路13中。
需要说明的是，图1中仅示意性的示出了导电线路13和发光二极管芯片15均设置在第一基板11上时发光二极管灯丝的结构图，未示出导电线路13设置在第一基板11上，发光二极管芯片15设置在第二基板12上时的情况。
本发明实施例提供的发光二极管灯丝，通过在第一基板或第二基板上形成导电线路，将至少一个发光二极管芯片通过固晶透明胶固定在所述第一基板或第二基板上，通过导电连接胶将至少一个发光二极管芯片的电极和导电线路连接，从而将至少一个发光二极管芯片串联在导电线路中，本发明实施例中通过使用固晶透明胶固定发光二极管，能够提高发光二极管灯丝的成品率和可靠性；另外，第一基板和第二基板通过使用为钇铝石榴石晶体材料，能够有效延缓老化速度，以延长发光二极管灯丝的寿命。
图3是根据本发明另一个实施例提供的发光二极管灯丝的制作方法的流程图，用以制备上述实施例中的发光二极管灯丝，请参考图3，该发光二极管灯丝的制作方法包括如下步骤：
步骤21、在第一基板或第二基板上形成导电线路。
所述第一基板和第二基板的材料优选为钇铝石榴石晶体材料，其化学式为Y3Al5O12，简称为YAG晶体材料，是综合性能优异的激光晶体，具有光学均匀性好、机械性能好、物化稳定性高、热导性好等优点，因此，使用YAG晶体材料的第一基板11和第二基板12对发光二极管灯丝进行封装时，不会出现传统封装中的荧光粉老化等现象，第一基板和第二基板通过使用为钇铝石榴石晶体材料，能够有效延缓老化速度，从而增加发光二极管灯丝的使用寿命。
导电线路的材料可以为铜、银或金等，在第一基板或第二基板上形成导电线路时可通过在第一基板或第二基板上依序喷导电漆，化学镀金属，再进行蚀刻的方法形成导电线路。在基板上形成导电线路的方法属于现有技术，在此不再赘述。
步骤22、通过固晶透明胶将至少一个发光二极管芯片固定在所述第一基板或第二基板上。
在本步骤中，可以将固晶透明胶通过点胶机点在第一基板或第二基板上，点胶图案可以为交叉型或平行线型等，所述固晶透明胶的材料优选为硅胶、环氧树脂胶或银胶。
将固晶透明胶通过点胶机点在第一基板或第二基板上之后，将至少一个发光二极管芯片放在固晶透明胶上，从而将至少一个发光二极管芯片固定在所述第一基板或第二基板上。
步骤23、通过导电连接胶将所述至少一个发光二极管芯片的电极与所述导电线路连接，以将所述至少一个发光二极管芯片串联在所述导电线路中。
对于每一个发光二极管芯片，通过导电连接胶将该发光二极管芯片的电极与所述导电线路连接，通过导电连接胶和导电线路从而将多个发光二极管芯片串联在导电线路中，而不需要经过传统技术中打线的方式将多个发光二极管芯片串联起来，从而提高了发光二极管灯丝的成品率和可靠性。
优选的，在步骤22之后，在步骤23之间，所述方法还包括：
步骤22a、在所述发光二极管芯片的侧壁和所述发光二极管芯片的发光面上形成透明钝化绝缘层。
在所述发光二极管芯片的侧壁和所述发光二极管芯片的发光面上形成透明钝化绝缘层，以使得导电连接胶与发光二极管芯片中形成的PN结电绝缘，防止发生短路，此外，该透明钝化绝缘层还形成于发光二极管芯片的发光面上，防止发光二极管芯片的两个电极之间发生短路。
在本实施例中，所述导电线路和所述发光二极管芯片均形成在所述第一基板上，或者所述导电线路形成在第一基板上，所述发光二极管芯片形成在第二基板上。
当导电线路和发光二极管芯片均形成在第一基板上时，导电线路将需要设置发光二极管芯片的区域裸露出来，在第一基板裸露出来的区域设置固态透明胶后，将发光二极管芯片固定在第一基板上，再通过导电连接胶将发光二极管芯片的电极与导电线路连接，从而将多个发光二极管芯片串联在导电线路中，再将第二基板粘接在设置有导电线路、发光二极管芯片以及导电连接胶的第一基板上，形成一个360度发光的发光二极管灯丝。其中，将第二基板粘接在设置有导电线路、发光二极管芯片以及导电连接胶的第一基板上的方法可以是低温共晶焊接、银胶粘接或异向导电胶膜(AdhesiveConductiveFilm，简称ACF)热压焊接方法。
当导电线路形成在第一基板上，发光二极管芯片形成在第二基板12上时，通过导电连接胶将发光二极管芯片的电极与形成在第一基板上的导电线路直接连接起来，从而将多个发光二极管芯片串联在导电线路中。
本发明实施例提供的发光二极管灯丝的制作方法，通过在第一基板或第二基板上形成导电线路，通过固晶透明胶将至少一个发光二极管芯片固定在所述第一基板或第二基板上，通过导电连接胶将至少一个发光二极管芯片的电极和导电线路连接，从而将至少一个发光二极管芯片串联在导电线路中，本发明实施例中通过使用固晶透明胶固定发光二极管，能够提高发光二极管灯丝的成品率和可靠性；另外，第一基板和第二基板通过使用为钇铝石榴石晶体材料，能够有效延缓老化速度，以延长发光二极管灯丝的寿命。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种发光二极管灯丝，其特征在于，包括
第一基板；
第二基板，与所述第一基板相对设置；
导电线路，位于所述第一基板或所述第二基板上；
至少一个发光二极管芯片，所述至少一个发光二极管芯片通过固晶透明胶固定在所述第一基板或第二基板上；
导电连接胶，所述导电连接胶将所述至少一个发光二极管芯片的电极与所述导电线路连接，以将所述至少一个发光二极管芯片串联在所述导电线路中。
2.根据权利要求1所述的发光二极管灯丝，其特征在于，所述第一基板和第二基板的材料为钇铝石榴石晶体材料。
3.根据权利要求1所述的发光二极管灯丝，其特征在于，所述固晶透明胶为硅胶、环氧树脂胶或银胶。
4.根据权利要求1-3所述的发光二极管灯丝，其特征在于，还包括：
透明钝化绝缘层，位于发光二极管芯片的侧壁和所述发光二极管芯片的发光面上。
5.根据权利要求1-3任一所述的发光二极管灯丝，其特征在于，所述导电线路和所述发光二极管芯片均设置在所述第一基板上，或者，所述导电线路设置在第一基板上，所述发光二极管芯片设置在第二基板上。
6.一种发光二极管灯丝的制作方法，其特征在于，包括：
在第一基板或第二基板上形成导电线路；
通过固晶透明胶将至少一个发光二极管芯片固定在所述第一基板或第二基板上；
通过导电连接胶将所述至少一个发光二极管芯片的电极与所述导电线路连接，以将所述至少一个发光二极管芯片串联在所述导电线路中。
7.根据权利要求6所述的发光二极管灯丝的制作方法，其特征在于，所述第一基板和第二基板的材料为钇铝石榴石晶体材料。
8.根据权利要求6所述的发光二极管灯丝的制作方法，其特征在于，所述固晶透明胶为硅胶、环氧树脂胶或银胶。
9.根据权利要求6-8任一项所述的发光二极管灯丝的制作方法，其特征在于，在步骤通过固态透明胶将至少一个发光二极管芯片固定在所述第一基板或第二基板上之后，在步骤通过导电连接胶将所述至少一个发光二极管芯片的电极与所述导电线路连接，以将所述至少一个发光二极管芯片串联在所述导电线路中之前，所述方法还包括：
在所述发光二极管芯片的侧壁和所述发光二极管芯片的发光面上形成透明钝化绝缘层。
10.根据权利要求6-8任一项所述的发光二极管灯丝的制作方法，其特征在于，所述导电线路和所述发光二极管芯片均形成在所述第一基板上，或者所述导电线路形成在第一基板上，所述发光二极管芯片形成在第二基板上。
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| CN101771117A (zh) * | 2010-02-02 | 2010-07-07 | 孙润光 | 一种发光器件及其制造方法 |
| CN102140690A (zh) * | 2010-12-31 | 2011-08-03 | 陈哲艮 | 光致发光晶片及其制备方法和应用 |
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