CN106876555A - 贴片式led支架以及贴片式led器件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种贴片式LED支架以及贴片式LED器件，其中，所述贴片式LED支架包括碗杯，所述碗杯的内底面的一侧设有围墙，所述围墙将所述内底面划分为所述围墙内的第一碗杯区域和所述围墙外的第二碗杯区域，所述第一碗杯区域小于或等于所述第二碗杯区域且所述围墙的高度小于所述碗杯的深度。本发明贴片式LED支架通过设置围墙而将碗杯划分为双杯结构，进而可以将双器件整合为单器件，节省材料，降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及LED技术领域，尤其涉及一种贴片式LED支架以及贴片式LED器件。
背景技术
现有的贴片式LED器件负载有红光（R）芯片、绿光（G）芯片、蓝光（B）芯片，通过三种不同发光颜色的芯片可以实现白光效果；然而，该贴片式LED器件在实现白光效果时，一旦一种颜色的芯片出现出光问题，整个器件将无法得到所需的白光效果。对此，现有技术采用了双器件发光模块解决上述问题，该双器件发光模块由一颗上述的具有RGB 芯片的贴片式LED器件和一颗白光（W）贴片式LED器件组成，然而，该双器件发光模块增设了一颗白光贴片式LED器件，导致成本增加。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种贴片式LED支架，旨在将双器件整合为单器件，降低成本。
为实现上述目的，本发明提供一种贴片式LED支架，所述贴片式LED支架包括碗杯，所述碗杯的内底面的一侧设有围墙，所述围墙将所述内底面划分为所述围墙内的第一碗杯区域和所述围墙外的第二碗杯区域，所述第一碗杯区域小于或等于所述第二碗杯区域且所述围墙的高度小于所述碗杯的深度。
优选地，所述围墙的高度大于所述碗杯的深度的一半。
优选地，所述围墙与所述碗杯的内侧面相连。
优选地，所述碗杯的高度为2mm~20mm。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种贴片式LED器件，所述贴片式LED器件包括如上所述的贴片式LED支架、第一区域芯片、第一封装层、第二区域芯片以及第二封装层；所述第一区域芯片设于所述第一碗杯区域上；所述第一封装层覆盖所述第一碗杯区域和第一区域芯片、且位于所述围墙内；所述第二区域芯片设于所述第二碗杯区域上；所述第二封装层覆盖所述第二碗杯区域、第二区域芯片和所述第一封装层。
优选地，所述第一区域芯片包括一蓝光芯片，所述第一封装层为荧光胶层，所述荧光胶层包括胶水和荧光粉；所述第二区域芯片包括一红光芯片、一绿光芯片和一蓝光芯片，所述第二封装层为胶水层。
优选地，所述第一区域芯片包括一蓝光芯片，所述第一封装层包括覆盖所述蓝光芯片的荧光层以及覆盖所述荧光层、所述第一碗杯区域的封装胶水层；所述第二区域芯片包括一红光芯片、一绿光芯片和一蓝光芯片，所述第二封装层为胶水层。
优选地，所述封装胶水层和所述第二封装层为一体成型制成。
优选地，所述第一区域芯片包括一黄光芯片或者一橙光芯片，所述第一封装层为胶水层；所述第二区域芯片包括一红光芯片、一绿光芯片和一蓝光芯片，所述第二封装层为胶水层。
优选地，所述第一封装层与所述第二封装层一体成型制成。
本发明技术方案，通过围墙而将碗杯划分为双杯结构，进而可以在第一碗杯区域内设置白光LED芯片且在第二碗杯区域内设置RGB 芯片而将双器件整合为单器件，节省了材料，降低了成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明贴片式LED支架第一实施例的结构示意图；
图2为图1中贴片式LED支架另一视角的结构示意图；
图3为图1中贴片式LED支架的俯视图；
图4为图3中贴片式LED支架沿A-A线的剖视图；
图5为本发明贴片式LED器件第一实施例的剖视图；
图6为图5中贴片式LED器件未封胶时的结构示意图；
图7为本发明贴片式LED器件第二实施例的剖视图；
图8为本发明贴片式LED器件第三实施例的剖视图。
本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提供一种贴片式LED支架，请参照图1至图4，在第一实施例中，该贴片式LED支架包括碗杯1和自碗杯1内引出的引脚2。其中，碗杯1的内底面10的一侧设有围墙3，围墙3将内底面10划分为围墙3内的第一碗杯区域11和围墙3外的第二碗杯区域12，第一碗杯区域11小于或等于第二碗杯区域12且围墙3的高度H小于碗杯1的深度D。
本实施例贴片式LED支架通过在碗杯1内设置围墙3而将碗杯1的内底面10划分为第一碗杯区域11和第二碗杯区域12，即通过围墙3而将碗杯1划分为双杯结构，进而可以在第一碗杯区域11内设置白光芯片且在第二碗杯区域12内设置RGB 芯片而将双器件整合为单器件，节省了材料，降低了成本；而且，围墙3的高度H小于碗杯1的深度D设置，封装时，封装第一碗杯区域11的材料可以覆盖在围墙3所形成的区域上，而对围墙3部分形成二次封装，有利于混光而提升光效；同时由于围墙3为闭合圈状结构，可使二次封装的材料与围墙3的上表面30的接触面积更大、结合更充分，从而提高了二次封装对围墙3部分的密封效果和防水效果，进而提高了整个器件的防水密封效果，且有利于提高围墙3部分的发光角度和混光程度。
需要说明的是，在本发明中，第一碗杯区域11和第二碗杯区域12上均设有焊盘20，且一焊盘20对应与一引脚2连接，焊盘20的具体设置方式可根据芯片的数量、串并联方式而定，通常而言，第一碗杯区域11上设置一对用以放置一芯片的焊盘20，而第二碗杯区域12上可以设置三对焊盘20，而分别用以放置一红光（R）芯片、一绿光（G）芯片和一蓝光（B）芯片，第二碗杯区域12上也可以设置一共用的第一焊盘和三第二焊盘，一红光（R）芯片、一绿光（G）芯片和一蓝光（B）芯片分别设置在一第二焊盘上且三个芯片的正极或负极均电性连接第一焊盘。然而，第一碗杯区域11和第二碗杯区域12上的焊盘20设置方式不限于上述列举的情况。另外，围墙3在碗杯1的内底面10中的具***置、大小可以根据实际需求进行设置，围墙3位于内底面10的一侧，即该围墙3可以位于内底面10的左侧、右侧、上侧、下侧、左上侧、左下侧、右上侧或右下侧等等，而非位于内底面10的中心位置，从而充分利用碗杯1内的空间以保证第一碗杯区域11或第二碗杯区域12内的芯片发光的充分混光。
在本实施例中，进一步地，围墙3的高度H大于碗杯1的深度D的一半，即0.5D＜H＜D，如图4所示。
由于围墙3的高度H大于0.5D，在对围墙3部分进行二次封装时，能减少胶量的使用，同时保证第一碗杯区域11和第二碗杯区域12的良好混光效果和良好的防水效果。
在本实施例中，优选地，围墙3的高度H为碗杯1的深度的四分之三，即H=3D/4=0.75D。如此设置，可以达到胶量与混光效果、防水效果的最好平衡。
在本实施例中，进一步地，围墙3与碗杯1的内侧面相连。
由于围墙3与碗杯1的内侧面相连，进而围墙3仅设置在碗杯1内的边侧位置，而将内底面10划分为有效利用的第一碗杯区域11和第二碗杯区域12，避免碗杯1区域内空间的浪费，以减小贴片式LED支架的体积。
在本实施例中，进一步地，碗杯1的内侧面包括相对的第一侧面13和第二侧面14以及相对的第三侧面15和第四侧面16。围墙3包括首尾相连的第一墙段32和第二墙段34，第一墙段32沿内侧面而与部分第一侧面13、第三侧面15和部分第二侧面14连接。
通过将围墙3的第一墙段32沿内侧面设置且与部分第一侧面13、第三侧面15和部分第二侧面14重合连接，进而最大化利用碗杯1内的空间。
在本实施例中，优选地，围墙3呈“D”形结构，其中，第一墙段32为弯曲部分，第二墙段34为直线部分。
在本实施例中，进一步地，碗杯1的高度h为2mm~20mm。
碗杯1的高度h越高，封装层的厚度也越厚，有利于提高防水效果，延长使用寿命，满足户外使用的需求。
在本实施例中，优选地，碗杯1的高度h为2.5mm。在此高度下，即可满足户外防水需求，同时减少封装材料的使用，降低成本。
在本实施例中，进一步地，第一碗杯区域11中设有一对焊盘20，其中，一焊盘20连接一引脚2；第二碗杯区域12中设有三对并排的焊盘20，其中，一焊盘20连接一引脚2，且第一碗杯区域11中的焊盘20与第二碗杯区域12中的焊盘20平行并排。由于本实施例的贴片式LED支架通过嵌件注塑成型，即预先在模具中嵌入引线结构，然后将聚对苯二酰对苯二胺（PPA）或环氧树脂模塑料（EMC）的熔胶注入模具中，而在引线结构上形成注塑件，经切割后该引线结构位于注塑件外的部分形成引脚2，位于注塑件内的部分形成焊盘20。
本发明还提供贴片式LED支架的第二实施例，请参照图1至图4，本实施例在上述第一实施例的基础上进行改进：
围墙3的上表面30粗糙化处理，进而可以提高二次封装时，封装材料与围墙3的上表面30的结合的紧密程度，减轻或消除界面的影响，且有利于将传递至围墙3的上表面30的光反射、散射出去，提高出光率和出光均匀性。
需要说明的是，在本发明中，围墙3的上表面30的粗糙化可以通过形成围墙3的模具对应的型腔表面粗糙化而实现。
本发明还提供贴片式LED支架的第三实施例，请参照图1至图4，本实施例在上述第一实施例的基础上进行改进：
围墙3的表面呈黑色或灰色，由于围墙3的表面黑化或灰化，当贴片式LED支架制成的贴片式LED器件发白光时，有利于提高围墙3部分发白光的对比度，同时也可以提高整个器件的对比度。
需要说明的是，在本发明中，围墙3的表面黑化或灰化可以通过喷涂油墨而形成，也可以通过注塑工艺形成，例如二次注塑工艺或双色注塑工艺。
本发明还提供一种贴片式LED器件，请参照图5及图6，在第一实施例中，该贴片式LED器件包括贴片式LED支架，由于本实施例的贴片式LED器件采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此同样具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，该贴片式LED器件还包括第一区域芯片4、第一封装层5、第二区域芯片6和第二封装层7。第一区域芯片4设于第一碗杯区域11上，第一封装层5覆盖第一碗杯区域11和第一区域芯片4、且位于围墙3内。第二区域芯片6设于第二碗杯区域12上，第二封装层覆盖第二碗杯区域12、第二区域芯片6和第一封装层5。
由于第二封装层7覆盖第一封装层5，从而对围墙3部分进行了二次封装，进而第一区域芯片4和第二区域芯片6发出的光可以在第二封装层7内进行混合，提高了出光的均匀性；同时第二封装层7与围墙3的上表面30的接触面积更大、结合更充分，从而提高了二次封装对围墙3部分的密封效果和防水效果，进而提高了整个器件的防水密封效果，且有利于提高围墙3部分的发光角度和混光程度。
需要说明的是，在本发明中，第一区域芯片4为位于第一碗杯区域11上的芯片，不限芯片的数量、发光颜色和种类等等，第一区域芯片4可为正装芯片或倒装芯片；同样地，第二区域芯片6为位于第二碗杯区域12上的芯片，不限芯片的数量、发光颜色和种类等等，第二区域芯片6可为正装芯片或倒装芯片。第一封装层5可以填满该围墙3围合形成的空间，也可以不填满该空间，换而言之，第二封装层7可以覆盖至围墙3内的空间，也可以仅覆盖围墙3外的空间。
在本实施例中，进一步地，第一区域芯片4包括一蓝光芯片，第一封装层5为荧光胶层，荧光胶层包含胶水和荧光粉。第二区域芯片6包括一红光芯片、一绿光芯片和一蓝光芯片，第二封装层7为胶水层。
由于荧光胶层为混合物，包含荧光粉和胶水，该荧光胶层覆盖蓝光芯片，进而围墙3结构部分可以发出白光，同时围墙3外的红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片混光而产生白光。
在本实施例中，进一步地，荧光胶层的胶水可以选自环氧树脂、硅树脂和硅胶中的一种，第二封装层7也可以选自环氧树脂、硅树脂和硅胶中的一种。优选地，荧光胶层的胶水和第二封装层7均选自同一种胶水，由于荧光胶层包含与第二封装层7相同的材质，进而有利于消除第一封装层5和第二封装层7之间的界面，减少发光在界面的损耗，提高出光效率。
本实施例的贴片式LED器件的生产工艺如下：
步骤一、制备贴片式LED支架：
采用CAD设计贴片式LED支架的模具，进行嵌件注塑，开模后形成多个碗杯1，每一碗杯1内一体注塑形成有围墙3以及通过嵌件形成的焊盘20，切割分离碗杯1而使嵌件在碗杯1外形成引脚2，进而获得单个贴片式LED支架，其中，一焊盘20与对应的一引脚2为一体结构；该贴片式LED支架的尺寸可为5050，也可为3535或者其他，树脂材料可为PPA，也可为EMC；另外，在本发明的其他实施例中，围墙3的上表面30可以通过模具而粗糙化处理；或者，为了提高白光的对比度，可以在围墙3的表面喷涂油墨而使围墙3的表面黑化或灰化；
步骤二、固晶、焊线：
根据芯片的不同，采用相对应的绝缘胶、硅胶或者银胶分别在第一碗杯区域11固晶一蓝光芯片和第二碗杯区域12内固晶一红光芯片、一绿光芯片和一蓝光芯片，底胶固晶后采用引线（金线、铜线或合金线）键合的方式焊线而电性连接焊盘20和芯片的正负极；
步骤三、封胶：
先采用封装胶水（环氧树脂、硅树脂或者硅胶）与荧光粉混合而成的荧光胶封装围墙3内的空间而形成第一封装层5，根据使用要求采用不同色温、不同显指的荧光胶；然后使用同一种封装胶水封装满整个碗杯1而形成第二封装层7。
请参照图7，一并结合图6，图7为本发明贴片式LED器件第二实施例的剖视图，本第二实施例与第一实施例的不同之处在于：
第一封装层5包括覆盖蓝光芯片的荧光层50和覆盖荧光层50和第一碗杯区域11的封装胶水层52，封装胶水层52选自环氧树脂、硅树脂或者硅胶中的一种。其中，封装胶水层52与第二封装层7采用同种胶水，有利于消除不同层间之间的界面。
在本实施例中，进一步地，封装胶水层52与第二封装层7一体成型制成。
围墙3内设置蓝光芯片，然后采用荧光膜直接贴合覆盖蓝光芯片而形成荧光层50，最后直接向围墙3内模注胶水（环氧树脂、硅树脂或者硅胶），至填满该围墙3而形成封装胶水层52，并由围墙3溢出后填满整个碗杯1而形成第二封装层7，从而完全消除封装胶水层52与第二封装层7之间的界面，进一步提高光通量，简化了封装工艺，提高了生产效率。
请参照图8，一并结合图6，图8为本发明贴片式LED器件第三实施例的剖视图，本第三实施例与第一实施例的不同之处在于：
第一区域芯片4包括一黄光芯片（现有芯片）或者一橙光芯片（现有芯片），第一封装层5为胶水层。第二区域芯片6包括一红光芯片、一绿光芯片和一蓝光芯片，第二封装层7为胶水层。
由于围墙3内设置黄光芯片或橙光芯片，进而围墙3部分结构发出黄光或橙光，围墙3外发出白光，从而可实现更广的发光色域。
在本实施例中，进一步地，第一封装层5可以选自环氧树脂、硅树脂和硅胶中的一种，第二封装层7也可以选自环氧树脂、硅树脂和硅胶中的一种。优选地，第一封装层5和第二封装层7均选自同一种胶水，由于第一封装层5与第二封装层7的材质相同，进而有利于消除第一封装层5和第二封装层7之间的界面，减少发光在界面的损耗，提高出光效率。
在本实施例中，优选地，第一封装层5与第二封装层7一体成型制成。
围墙3内放置好黄光芯片或者橙光芯片后，直接向围墙3内注塑胶水（环氧树脂、硅树脂和硅胶），至填满该围墙3而形成第一封装层5，并由围墙3溢出后填满整个碗杯1而形成第二封装层7，从而完全消除第一封装层5与第二封装层7之间的界面，进一步提高光通量，简化了封装工艺，提高了生产效率。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种贴片式LED支架，其特征在于，包括碗杯，所述碗杯的内底面的一侧设有围墙，所述围墙将所述内底面划分为所述围墙内的第一碗杯区域和所述围墙外的第二碗杯区域，所述第一碗杯区域小于或等于所述第二碗杯区域且所述围墙的高度小于所述碗杯的深度。
2.如权利要求1所述的贴片式LED支架，其特征在于，所述围墙的高度大于所述碗杯的深度的一半。
3.如权利要求1所述的贴片式LED支架，其特征在于，所述围墙与所述碗杯的内侧面相连。
4.如权利要求1至3任意一项所述的贴片式LED支架，其特征在于，所述碗杯的高度为2mm~20mm。
5.一种贴片式LED器件，其特征在于，包括权利要求1至4任意一项所述的贴片式LED支架、第一区域芯片、第一封装层、第二区域芯片以及第二封装层；
所述第一区域芯片设于所述第一碗杯区域上；
所述第一封装层覆盖所述第一碗杯区域和第一区域芯片、且位于所述围墙内；
所述第二区域芯片设于所述第二碗杯区域上；
所述第二封装层覆盖所述第二碗杯区域、第二区域芯片和所述第一封装层。
6.如权利要求5所述的贴片式LED器件，其特征在于，
所述第一区域芯片包括一蓝光芯片，所述第一封装层为荧光胶层，所述荧光胶层包括胶水和荧光粉；
所述第二区域芯片包括一红光芯片、一绿光芯片和一蓝光芯片，所述第二封装层为胶水层。
7.如权利要求5所述的贴片式LED器件，其特征在于，
所述第一区域芯片包括一蓝光芯片，所述第一封装层包括覆盖所述蓝光芯片的荧光层以及覆盖所述荧光层、所述第一碗杯区域的封装胶水层；
所述第二区域芯片包括一红光芯片、一绿光芯片和一蓝光芯片，所述第二封装层为胶水层。
8.如权利要求7所述的贴片式LED器件，其特征在于，所述封装胶水层和所述第二封装层为一体成型制成。
9.如权利要求5所述的贴片式LED器件，其特征在于，
所述第一区域芯片包括一黄光芯片或者一橙光芯片，所述第一封装层为胶水层；
所述第二区域芯片包括一红光芯片、一绿光芯片和一蓝光芯片，所述第二封装层为胶水层。
10.如权利要求9所述的贴片式LED器件，其特征在于，所述第一封装层与所述第二封装层一体成型制成。
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