CN216120334U - 一种led灯珠 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种LED灯珠，LED灯珠包括封装层、至少一个LED芯片组、基座、LED驱动芯片和保护层，LED芯片组包括至少一个LED芯片，LED芯片设置在基座的正面；封装层设置在基座的正面，用于封装基座的正面的电路及LED芯片；基座的背面设置向内凹的空腔，LED驱动芯片安装于空腔内；保护层设置在空腔内和/或基座的背面表面，用于保护LED驱动芯片；基座的背面还设置对外引脚组，对外引脚组包括多个对外引脚；LED芯片与LED驱动芯片之间、LED驱动芯片与对外引脚之间连接。解决现有LED灯珠不够完善的技术问题。

Description

一种LED灯珠

技术领域

本实用新型涉及LED器件领域，尤其涉及一种LED灯珠。

背景技术

现有的LED灯珠，例如RGB灯珠，通常LED芯片与LED驱动芯片设置在基座的同一面的。这种方案存在系列问题，例如LED驱动芯片对LED芯片发光效果的影响。

实用新型内容

本实用新型实施例提供的一种LED灯珠，解决现有LED灯珠不够完善的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种LED灯珠，包括封装层、至少一个LED芯片组、基座、LED驱动芯片和保护层，其中，

所述LED芯片组包括至少一个LED芯片，所述LED芯片设置在所述基座的正面，与所述基座的正面的电路连接；

所述封装层设置在所述基座的正面，用于封装所述基座的正面的电路及所述LED芯片；

所述基座的背面设置向内凹的空腔，所述LED驱动芯片安装于所述空腔内；

所述保护层设置在所述空腔内和/或所述基座的背面表面，用于保护所述LED驱动芯片；

所述基座的背面还设置对外引脚组，所述对外引脚组包括多个对外引脚；

所述LED芯片与所述LED驱动芯片之间、所述LED驱动芯片与所述对外引脚之间连接。

有益效果

本实用新型实施例提供的LED灯珠，LED芯片设置在基座的正面，基座的背面设置向内凹的空腔，LED驱动芯片安装于空腔内，在空腔内和/或基座的背面表面设置保护层，用于保护LED驱动芯片。由于LED驱动芯片与LED芯片设置在基座的不同面，LED驱动芯片与LED芯片之间互不影响，避免了LED驱动芯片对LED芯片的发光效果的影响，使得LED灯珠具有更佳的发光效果；LED驱动芯片14在背面还能够有效的提高抗干扰能力，如环境中的电磁干扰；减小了封装体积。

进一步的，基座的正面与LED芯片连接的电路与LED驱动芯片之间、LED驱动芯片与对外引脚之间在基座的内部连接，通过基座的内部实现电性连接，使得整体结构更加紧凑，提高安全性。

本实用新型其他特征和相应的有益效果在说明书的后面部分进行阐述说明，且应当理解，至少部分有益效果从本实用新型说明书中的记载变的显而易见。

附图说明

图1为本实用新型实施例一提供的LED灯珠的结构示意图；

图2为本实用新型实施例二提供的LED灯珠的结构示意图；

图3为本实用新型实施例二提供的LED灯珠中第一电路层的结构示意图；

图4为本实用新型实施例二提供的LED灯珠中第二电路层的结构示意图；

图5为本实用新型实施例二提供的LED灯珠中第三电路层的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型实施例作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例一：

下面结合附图和实施实例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。本实施例提供了一种LED灯珠，请参见图1所示，LED灯珠包括：封装层11、至少一个LED芯片组、基座13、LED驱动芯片14和保护层15；其中，

LED芯片组包括至少一个LED芯片12，LED芯片12设置在基座13的正面；

封装层11设置在基座13的正面，用于封装基座13的正面的电路及LED芯片12；

基座13的背面设置向内凹的空腔131，LED驱动芯片14安装于空腔131内；

保护层15设置在空腔131内和/或基座13的背面表面，用于保护LED驱动芯片14；

基座13的背面还设置对外引脚组，对外引脚组包括多个对外引脚132；

LED芯片12与LED驱动芯片14之间、LED驱动芯片14与对外引脚132之间连接。LED驱动芯片14用于驱动LED芯片12，LED芯片12在LED驱动芯片14的驱动之下可以发光，对外引脚132用于实现外部电路或电源与LED驱动芯片14和/或LED芯片12之间的连接。

图1中仅示出一个LED芯片组，且该LED芯片组包括三个LED芯片12，分别是红光LED芯片、绿光LED芯片和蓝光LED芯片；在其他实施例中，LED灯珠1可以包括两个或多个LED芯片组，各LED芯片组可以包括至少一个LED芯片，各LED芯片组中LED芯片的数量可以相同或不同，LED芯片的波长可以是240NM至2000NM之前，可为可见光和/或不可见光或，如果是白光LED芯片，色温可以是1000K至10万K；各LED芯片组中LED芯片的发光颜色、功率等特征可以相同或不同；各LED芯片可以采用正装或倒装的方式安装于基座13的正面；两个或多个LED芯片组可以根据用户需要进行任意形状的排布，LED芯片组种各LED芯片可以根据用户需要进行任意形状的排布，以LED芯片组包括三个LED芯片12为例，三个LED芯片12可以呈一字型或品字形排布。

封装层11可以事先预制，再安装于基座13的正面；也可以在基座13的正面成型封装层11；封装层11可以是透明胶体制成或透明胶体中掺杂荧光粉、色素等制成。作为一种实施例，在透明胶体中掺杂抗干扰的黑色色素制成备用胶，在基座13的正面点胶成型制作封装层11，透明胶体中掺杂抗干扰黑色色素能够提高抗电磁干扰(electromagneticinterference，EMI)的能力。封装层11可以进行凹透镜和/凸透镜的处理，使光折射达到光的指向性，如从1至180度或产生平行光。

保护层15可以设置在空腔131内，且与基座13的背面表面齐平；或者保护层15可以仅设置在基座13的背面表面，覆盖住空腔131端部；或者保护层15设置在空腔131内，低于基座13的背面表面；保护层15可以采用在空腔131内填充胶体的方式设置，也可以事先预制，再安装于空腔131内和/或基座13的背面表面；本实施例中，保护层15设置在空腔131内，且与基座13的背面表面齐平。

图1中仅示出2个对外引脚132。在一些实施例中，对外引脚组可以包括4个对外引脚132，分别可以是接地引脚GND、数据输入引脚DIN、电源输入引脚VDD和数据输出引脚DO；其中，数据输入引脚DIN连接LED驱动芯片14的信号输入端，数据输出引脚DO连接LED驱动芯片14的信号输出端，电源输入引脚VDD连接LED驱动芯片14的电源输入端，接地引脚GND连接LED驱动芯片14的接地端；LED驱动芯片14具有与LED芯片12一一对应的信号控制端，信号控制端连接与其对应的LED芯片12的正极；LED芯片12的负极连接LED驱动芯片14的接地端。对外引脚可根据需要进行设计。

本实施例提供的LED灯珠，可以采用以下步骤进行制作：对至少一个原始板材进行加工，制作得到基座，基座的背面设置有对外引脚组和向内凹的空腔；在基座的正面安装至少一个LED芯片组；在空腔内安装LED驱动芯片；将LED芯片与LED驱动芯片之间、LED驱动芯片与对外引脚之间连接；在空腔内和/或基座的背面表面设置保护层；制作封装层，封装层设置在基座的正面，封装基座的正面的电路及LED芯片。

在一些实施例中，基座13的正面设置与LED芯片12连接的电路，该电路与LED驱动芯片14之间、LED驱动芯片14与对外引脚132之间可以在基座13的内部连接。通过基座的内部实现电性连接，使得整体结构更加紧凑，提高安全性。

在一些实施例中，空腔131可以设置在基座13的背面的中间区域，对外引脚132可以设置在基座13的背面的边缘区域。对外引脚132可以围绕空腔131四周设置。

在一些实施例中，基座13为方形，对外引脚组包括4个对外引脚132，分别设置在基座13的背面的4个脚。

基座的结构不做限制，作为一种实施例，基座13可以包括自上至下设置的第一电路层、第一绝缘层、第二电路层、第二绝缘层和第三电路层，其中，

所述第一电路层连接LED芯片12；

所述第二电路层连接LED驱动芯片14；

所述第三电路层包括上述的对外引脚组；

所述第一电路层与所述第二电路层之间、所述第二电路层与第三电路层之间通过过孔连接。

上述结构的基座13，通过过孔连接，实现了第一电路层、第二电路层、第三电路层在基座内部连接，从而实现LED芯片12、LED驱动芯片14、对外引脚132之间在基座13的内部连接。上述结构的基座13，一是，实现LED芯片12、LED驱动芯片14、对外引脚132之间在基座13的内部连接；二是，使得LED芯片12、LED驱动芯片14、对外引脚132之间的连接简单、稳定、紧凑；三是，达到了基座13的整体结构的紧凑性；四是，三个电路层在LED驱动芯片14周围形成自有屏蔽罩，降低环境对LED驱动芯片14的信号干扰。

可选的，第二电路层可以通过金属连接线材连接LED驱动芯片14，金属连接线材包括但不局限于金线，例如通过金线连接LED驱动芯片14的信号输入端、信号输出端、电源输入端、接地端和信号控制端。

可选的，LED驱动芯片14安装于131空腔内，且与所述第二电路层设置在同一平面；或者LED驱动芯片14安装于空腔131内，且紧邻所述第二电路层设置在所述第二电路层的下方。这样的设置方式，一是，方便了LED驱动芯片14与第二电路层连接、保证两者连接的稳定性；二是，使得整体电路连接具有紧凑性、更简化；三是，第二电路层在LED驱动芯片14周围形成自有屏蔽罩，降低环境对LED驱动芯片14的信号干扰。

可选的，基座13可以选用一个或多个板材制作而成，下面以基座12包括两个板材为例，基座13可以包括自上至下设置的第一板材和第二板材；

一种实施例中，第一板材包括第一电路层、第一绝缘层、第二电路层，第二板材包括第二绝缘层和第三电路层；这种实施例中，第一板材可以为双面PCB板或BT板，第二板材可以为单面PCB板或BT板，或者第二板材为去除一面电路层的双面PCB板或BT板；

另一种实施例中，第一板材包括第一电路层和第一绝缘层，第二板材包括第二电路层、第二绝缘层和第三电路层；这种实施例中，第一板材可以为单面PCB板或BT板，或者第一板材为去除一面电路层的双面PCB板或BT板；第二板材为双面PCB板或BT板。

下面以基座12选用两个板材来制作为例，可以采用以下制作过程：

步骤A、选用两个原始板材，包括第一板材和第二板材；

步骤B、在第一板材的正面制作第一电路层，在第一板材的背面或第二板材的正面制作第二电路层，在第二板材的背面制作向内凹的空腔，以及在第二板材的背面除该空腔之外的区域制作第三电路层，第三电路层包括上述的对外引脚；

步骤C、将第一板材和第二板材上下固定组合，得到复合板材，该复合板材便包括自上至下堆叠的第一电路层、第一绝缘层、第二电路层、第二绝缘层和第三电路层；

步骤D、对该复合板材的预定位置进行钻孔，得到多个通孔；在第一电路层与第二电路层之间的通孔中制作过孔连接件，用于连接第一电路层与第二电路层；在第二电路层与第三电路层之间的通孔中制作过孔连接件，用于连接第二电路层与第三电路层。可以采用在通孔中进行铜箔沉积，得到过孔连接件。

本实施例提供的LED灯珠，LED芯片12设置在基座13的正面，基座13的背面设置向内凹的空腔131，LED驱动芯片13安装于空腔131内，在空腔131内和/或基座13的背面表面设置保护层15，用于保护LED驱动芯片14。由于LED驱动芯片14与LED芯片12设置在基座13的不同面，LED驱动芯片14与LED芯片12之间互不影响，避免了LED驱动芯片对LED芯片的发光效果的影响，使得LED灯珠具有更佳的发光效果；LED驱动芯片14在背面还能够有效的提高抗干扰能力，如环境中的电磁干扰；减小了封装体积。

实施例二：

下面结合附图和实施实例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。本实施例提供了一种LED灯珠，请参考图2。

本实施例提供的LED灯珠，包括：封装层11、一个LED芯片组、基座13、LED驱动芯片14和保护层15；

其中，LED芯片组包括三个LED芯片，分别是红光LED芯片121、绿光LED芯片122和蓝光LED芯片123；该三个LED芯片呈一字型排布设置在基座13的正面；该三个LED芯片分别具有正极和负极；

封装层11设置在基座13的正面，用于封装基座13的正面的电路及三个LED芯片；封装层11为透明胶体制成；

基座13为方形，基座13包括自上至下设置的第一电路层133、第一绝缘层134、第二电路层135、第二绝缘层136和第三电路层137，其中，第一电路层133连接各LED芯片；第二电路层135连接LED驱动芯片14；第一电路层133与第二电路层135之间、第二电路层135与第三电路层137之间通过过孔Z(图3中未示出)连接；

第二电路层135、第二绝缘层136和第三电路层137的中间区域具有通孔，作为向内凹的空腔131，LED驱动芯片14安装于空腔131内，且与第二电路层135设置在同一平面；

保护层15用于保护LED驱动芯片14，保护层15采用在空腔131内填充胶体的方式设置，设置在空腔131内，且与第二绝缘层136的背面表面齐平；

请参考图3，第一电路层133设置在第一绝缘层134的正面，第一电路层133具有第一接触端133a、第二接触端133b、第三接触端133c、第四接触端133d；第一电路层133还设置有4个过孔Z，第一绝缘层134除了设置有与第一电路层133的过孔Z重合的4个过孔Z之外，还设置有另外3个过孔Z，以做它用；

请参考图4，第二电路层135设置在第一绝缘层134的背面，第二电路层135具有第五接触端135a、第六接触端135b、第七接触端135c、第八接触端135d、第九接触端135e、第十接触端135f、第十一接触端135g；空腔131内的LED驱动芯片14与第二电路层135设置在同一平面；LED驱动芯片14具有信号输入端DIN、信号输出端DO、电源输入端VDD、接地端GND和和3个信号控制端,3个信号控制端用于分别与三个LED芯片的正极一一对应连接；第二电路层135还设置有与第一绝缘层134的7个过孔Z对应重合的7个过孔Z；

请参考图5，第三电路层137包括四个对外引脚,分别是接地引脚GND、数据输入引脚DIN、电源输入引脚VDD和数据输出引脚DO，分别设置在第二绝缘层136的背面的4个脚；

本实施例中，LED驱动芯片14用于驱动三个LED芯片，三个LED芯片在LED驱动芯片14的驱动之下可以发光，四个对外引脚用于实现外部电路或电源与LED驱动芯片14和/或三个LED芯片之间的连接；各LED芯片、LED驱动芯片14、各对外引脚之间的连接关系包括：

第一接触端133a通过金线与蓝光LED芯片123的正极连接,第二接触端133b通过金线与绿光LED芯片122的正极连接、第三接触端133通过金线与红光LED芯片121的正极连接、第四接触端133d通过金线连接红光LED芯片121、绿光LED芯片122和蓝光LED芯片123的负极；

同时，第一接触端133a通过过孔连接第二电路层135的第六接触端135b，第二接触端133b通过过孔连接第二电路层135的第七接触端135c、第三接触端133c通过过孔连接第二电路层135的第八接触端135d、第四接触端133d通过过孔连接第二电路层135的第十接触端135f；

第二电路层135的第六接触端135b、第七接触端135c、第八接触端135d分别通过金线连接LED驱动芯片14的1个信号控制端,第十接触端135f通过金线连接LED驱动芯片14的接地端GND，通过上述连接，实现了LED驱动芯片14的3个信号控制端与三个LED芯片的正极的一一对应连接；LED驱动芯片14的接地端GND与三个LED芯片的负极的连接；

第二电路层135的第五接触端135a、第九接触端135e、第十接触端135f、第十一接触端135g分别通过金线连接LED驱动芯片14的电源输入端VDD、信号输入端DIN、接地端GND、信号输出端DO；同时，第二电路层135的第五接触端135a、第九接触端135e、第十接触端135f、第十一接触端135g分别通过过孔连接第三电路层137中的电源输入引脚VDD、数据输入引脚DIN、接地引脚GND、数据输出引脚DO，通过上述连接，实现了LED驱动芯片14的电源输入端VDD、信号输入端DIN、接地端GND、信号输出端DO与电源输入引脚VDD、数据输入引脚DIN、接地引脚GND、数据输出引脚DO的一一对应连接。

实现了数据输入引脚DIN连接LED驱动芯片14的信号输入端DIN，数据输出引脚DO连接LED驱动芯片14的信号输出端DO，电源输入引脚VDD连接LED驱动芯片14的电源输入端VDD，接地引脚GND连接LED驱动芯片14的接地端GND；LED驱动芯片14的信号控制端与LED芯片的正极一一对应连接；LED驱动芯片14的接地端GND与LED芯片的正极的连接。

本实施例中LED灯珠可以采用以下制作方法来制作：

一、制作基座13

选用两个原始板材：第一板材和第二板材，第一板材、第二板材均为双面PCB板；

将两个双面PCB板分别进行清洗、干燥；

根据工程图纸对第一板材的正面进行蚀刻，制作第一电路层；

根据工程图纸对第一板材的背面进行蚀刻，制作第二电路层；

将第二板材的正面通过蚀刻去除表面铜箔；

根据工程图纸对第二板材的背面进行蚀刻，制作第三电路层，即对外引脚；

用模具对第二板材的中间区域进行冲压，使得中间区域形成通孔，即得到空腔；

根据工程图纸将第一板材和第二板材进行堆叠，其中，第一板材、第二板材均正面朝上，且第一板材位于第二板材上面，进行热力压合，得到复合板材，该复合板材便包括自上至下堆叠的第一电路层、第一绝缘层、第二电路层、第二绝缘层和第三电路层；

根据工程图纸对复合板材上的过孔位置进行钻孔，得到多个通孔，根椐过孔孔径选择钻头大小，按现有工艺技术一般最小0.1MM；

对钻孔后的复合板材进行清洗，去除表面碎屑及残留；

将复合板材进行一次电镀，对钻好的通孔进行铜箔沉积，即制作过孔连接件，达到不同层的电路进行连接；

将复合板材进行第二次电镀，达到想要的铜箔厚度；

到此完成了基座13制作，当然，在实际应用过程中，还可以包括以下步骤：

将第一电路层进行镀镍、镀金、镀银(如以铜镍金、铜镍银)，使第一电路层更容易打线，提升产品可靠性，其中铜镍银还能有效的提升LED亮度；根据工程图纸对基座背面进行进行表面处理，如对对外引脚进行标示、过孔遮盖等；对基座进行电路连接测试，等等。

二、基座13的正面的安装

在基座13的正面安装LED芯片组，包括LED芯片固晶、固晶烘烤、焊金线、点胶制作封装层11等。

三、基座13的背面的安装

在基座13背面的空腔131内安装LED驱动芯片14，包括芯片固晶、固晶烘烤、焊金线或回流焊等。

在空腔131内填充胶体制作保护层15，所述保护层用于保护LED驱动芯片14。

四、分装，包括模压、切割、分光测试、包装编带等。

本实施例提供的LED灯珠，LED芯片设置在基座13的正面，基座13的背面设置向内凹的空腔131，LED驱动芯片13安装于空腔131内，在空腔131内和/或基座13的背面表面设置保护层15，用于保护LED驱动芯片14。由于LED驱动芯片14与LED芯片设置在基座13的不同面，LED驱动芯片14与LED芯片之间互不影响，避免了LED驱动芯片对LED芯片的发光效果的影响，使得LED灯珠具有更佳的发光效果；LED驱动芯片14在背面还能够有效的提高抗干扰能力，如环境中的电磁干扰；减小了封装体积。与此同时，两个PCB中的铜箔层在LED驱动芯片14周围形成自有屏蔽罩，降低环境对LED驱动芯片14的干扰。

以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型实施例所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种LED灯珠，包括封装层、至少一个LED芯片组、基座、LED驱动芯片和保护层，其中，

所述LED芯片组包括至少一个LED芯片，所述LED芯片设置在所述基座的正面；

所述封装层设置在所述基座的正面，用于封装所述基座的正面的电路及所述LED芯片；

所述基座的背面设置向内凹的空腔，所述LED驱动芯片安装于所述空腔内；

所述保护层设置在所述空腔内和/或所述基座的背面表面，用于保护所述LED驱动芯片；

所述基座的背面还设置对外引脚组，所述对外引脚组包括多个对外引脚；

所述LED芯片与所述LED驱动芯片之间、所述LED驱动芯片与所述对外引脚之间连接。

2.如权利要求1所述的LED灯珠，其特征在于，所述基座的正面设置与所述LED芯片连接的电路，所述电路与所述LED驱动芯片之间、所述LED驱动芯片与所述对外引脚之间在所述基座的内部连接。

3.如权利要求1所述的LED灯珠，其特征在于，所述对外引脚组包括接地引脚GND、数据输入引脚DIN、电源输入引脚VDD和数据输出引脚DO；所述数据输入引脚DIN连接所述LED驱动芯片的信号输入端，所述数据输出引脚DO连接所述LED驱动芯片的信号输出端，所述电源输入引脚VDD连接所述LED驱动芯片的电源输入端，所述接地引脚GND连接所述LED驱动芯片的接地端；

所述LED驱动芯片具有与所述LED芯片一一对应的信号控制端，所述信号控制端连接与其对应的所述LED芯片的正极；

所述LED芯片的负极连接所述LED驱动芯片的接地端。

4.如权利要求1所述的LED灯珠，其特征在于，所述空腔设置在所述基座的背面的中间区域，所述对外引脚设置在所述基座的背面的边缘区域。

5.如权利要求4所述的LED灯珠，其特征在于，所述基座为方形，所述对外引脚组包括4个对外引脚，分别设置在所述基座的背面的4个脚。

6.如权利要求1所述的LED灯珠，其特征在于，所述LED芯片组包括红光LED芯片、绿光LED芯片和蓝光LED芯片。

7.如权利要求1至6任一项所述的LED灯珠，其特征在于，所述基座包括自上至下设置的第一电路层、第一绝缘层、第二电路层、第二绝缘层和第三电路层，其中，

所述第一电路层连接所述LED芯片；

所述第二电路层连接所述LED驱动芯片；

所述第三电路层包括所述对外引脚组；

所述第一电路层与所述第二电路层之间、所述第二电路层与第三电路层之间过孔连接。

8.如权利要求7所述的LED灯珠，其特征在于，所述第二电路层通过金属连接线材连接所述LED驱动芯片的信号输入端、信号输出端、电源输入端、接地端和信号控制端。

9.如权利要求7所述的LED灯珠，其特征在于，所述LED驱动芯片安装于所述空腔内，且与所述第二电路层设置在同一平面；或者所述LED驱动芯片安装于所述空腔内，且紧邻所述第二电路层设置在所述第二电路层的下方。

10.如权利要求7所述的LED灯珠，其特征在于，所述基座包括自上至下设置的第一板材和第二板材；

所述第一板材包括第一电路层、第一绝缘层、第二电路层，所述第二板材包括第二绝缘层和第三电路层；所述第一板材为双面PCB板或BT板，所述第二板材为单面PCB板或BT板，或者所述第二板材为去除一面电路层的双面PCB板或BT板；

或者，所述第一板材包括第一电路层和第一绝缘层，所述第二板材包括第二电路层、第二绝缘层和第三电路层；所述第一板材为单面PCB板或BT板，或者所述第一板材为去除一面电路层的双面PCB板或BT板；所述第二板材为双面PCB板或BT板。

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