内置驱动IC的LED灯珠

技术领域

本发明涉及LED灯珠技术领域，特别涉及一种内置驱动IC的LED灯珠。

背景技术

现有的开发的集成IC和LED晶片(LED chip)封装的LED灯珠，可广泛应用在亮化，LED显示屏，柔性显示膜，LCD背光灯领域。

现有内置IC的LED灯珠，基本采用IC与LED晶片(LED chip)在同一面的正装方式来封装。这样主要存在以下问题：

一、在同一个面布置的元件较多，布局和工艺难度大；

二、IC晶元的尺寸和LED chip的尺寸差异较大，IC晶元尺寸大很多，影响LED chip的发光视角。

三、IC晶元驱动采用的是共阳方式，功耗更大、发热高(电压分配导LED chip和压降的原因导致电能浪费很大)。

四、IC晶圆、LED CHIP采用正装方式，需要打金线或者铜线连接至PCB上导通电路。工艺复杂、成本高、容易出故障。

中国专利申请号为：201721072443.7，申请日是:2017年08月25日，公开日是：2018年05月22日，专利名称为：一种内置IC的LED灯珠，该专利文件公开了一种内置IC的LED灯珠，包括基座，该基座为板状体结构，具有一个横截面为圆形的安装空腔，该安装空腔内具有驱动IC和LED芯片；在所述基座上设置四个引脚，该四个引脚分别由基座的侧面向外延伸并被弯折至所述基座的下端面形成左右对称的第一焊盘和第二焊盘；该四个引脚分别是接地端VSS、数据输入端DIN、电源输入端VDD和数据输出端DOUT；所述数据输入端DIN通过金线连接所述驱动IC的信号输入脚，数据输出端DOUT通过金线连接所述驱动IC的信号输出脚，所述电源输入端VDD通过金线连接所述驱动IC的电源脚，所述驱动IC的LED驱动端通过金线连接所述LED芯片。通过该技术避免了通过外接驱动对LED芯片进行驱动而导致线路复杂以及更换不便的问题。

上述专利文献公开了一种内置IC的LED灯珠，但是该LED灯珠，布局和工艺难度大；影响LED chip的发光视角，发热大，功耗高，无法满足消费者的需求。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种功耗小，防止热量聚焦，提升了产品品质，降低了工艺难度，提高了LED灯珠亮度的一种内置驱动IC的LED灯珠。

为实现上述发明目的，本发明提出一种内置驱动IC的LED灯珠，包括PCB板，胶体，IC晶元，引脚，LDE晶片，绝缘胶；所述PCB板与该胶体连接，在该PCB板上设置有LED晶片，所述LED晶片通过绝缘胶与该PCB板连接；所述LED晶片设置在PCB板正面，该LED晶片包括发光色红、绿、蓝三个LED晶片，该红、绿、蓝三个LED晶片一字排列或品字形排列；所述IC晶元设置在PCB板背面，所述引脚与PCB板连接，该引脚包括外翻引脚；；

所述第一电压通过红色LED晶片，通过该红色LED晶片的负电压通过所述IC晶元降压；

所述第二电压通过绿色LED晶片，通过该绿色LED晶片的负电压通过所述IC晶元降压；

所述第三电压通过蓝色LED晶片，通过该蓝色LED晶片的负电压通过所述IC晶元降压。

所述IC晶元设置在PCB板背面，在该IC晶元的底面设置有导热层。

所述所述导热层为铜箔。

所述导热层表面设置有镀金层。

所述IC晶元设置在PCB板正面。

所述引脚包括内翻引脚。

所述引脚数量包括4个或6个。

所述绝缘胶包括银胶。

所述LED灯珠外形尺寸为1.5mm*1.5mm～50mm*50mm之间。

本发明提供技术方案的有益效果是:1)本发明将IC置于PCB板背面，解决了IC晶元对LED chip发光视角的影响，更利于灯珠的布局；同时分散了发热元件，有效防止热量的聚集，提升了产品的稳定性；2)本发明IC驱动采用共阴方式。在同样电流条件下，相较于共阳方式的灯珠效率、亮度可以提升20％～50％，整体功耗更低。发热量降低25％以上；3)本发明IC晶元采用倒装方式，这样可以直接省掉金线的成本和焊接工序，大大降低了制造工艺难度；同时灯珠的亮度可以提高20％～50％。

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为本发明实施例内置驱动IC的LED灯珠的现有技术结构示意图；

图2本发明实施例内置驱动IC的LED灯珠的现有技术共阳供电电路结构图；

图3为本发明实施例内置驱动IC的LED灯珠的IC晶元设置在背面结构示意图；

图4为本发明实施例内置驱动IC的LED灯珠的共阴供电电路结构图；

图5为本发明另一实施例内置驱动IC的LED灯珠的IC晶元设置在PCB板背面结构示意图；

图6为本发明实施例内置驱动IC的LED灯珠的的IC晶元设置在PCB板背面拆解示意图；

图7为本发明实施例内置驱动IC的LED灯珠的剖视图；

图8为本发明实施例内置驱动IC的LED灯珠的IC晶元设置在PCB板正面结构示意图；

图9为本发明另一实施例内置驱动IC的LED灯珠的IC晶元设置在PCB板正面结构示意图。

附图标号说明：

1、PCB板；2、胶体；3、IC晶元；4、引脚；5、LED晶片；50、金线；51、红LED晶片；52、绿LED晶片、53、蓝LED晶片；6、绝缘胶；7、导热层；8、电压；81、第一电压；82、第二电压；83、第三电压；

本发明目的的实现、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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

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。

本发明提出一种内置驱动IC的LED灯珠。

参照图1，图2，现有内置IC的LED灯珠，包括PCB板1，胶体2，IC晶元3，引脚4，LDE晶片(LED chip)5，绝缘胶6；所述PCB板1与该胶体2连接，在该PCB板1上设置有LED晶片5，所述IC晶元3设置在PCB板正面，所述LED晶片5通过绝缘胶6与该PCB板1连接；所述LED晶片5设置在PCB板1正面；该LED晶片5设置有金线50；

现有内置IC的LED灯珠，基本采用IC晶元3与LED晶片(LED chip)5在同一面的正装方式来封装。

并且现有技术一般采用共阳供电方式，参考图2，所述共阳供电方式是指同一电压8对红色LED晶片、绿色LED晶片、蓝色LED晶片三个LED晶片统一供电，这样导致了正向压降变大；例如：同一电压8对红色LED晶片、绿色LED晶片、蓝色LED晶片三个LED晶片输入一个高于3.8伏的电压(比如5伏)统一供电，此时，红色LED晶片、绿色LED晶片、蓝色LED晶片三个LED晶片的到的电压都是统一的5伏，但是该红色LED晶片、绿色LED晶片、蓝色LED晶片需要的最佳工作电压比5伏低很多，根据功率公式P＝UI,在电流不变的情况下，电压越高，功率也越高，也就是电量耗损也越大。

这样主要存在以下问题：

一、在同一个面布置的元件较多，布局和工艺难度大；

二、IC晶元的尺寸和LED chip的尺寸差异较大，IC晶元尺寸大很多，影响LED chip的发光视角。

三、IC晶元驱动采用的是共阳方式，功耗更大、发热高(电压分配导LED chip和压降的原因导致电能浪费很大)。

四、正装需要打线，导线数量多，工艺难度大、良率低、成本高。

参看图3至图7，在本发明一实施例中，该一种内置驱动IC的LED灯珠，包括PCB板1，胶体2，IC晶元3，引脚4，LDE晶片5，绝缘胶6；所述PCB板1与该胶体2连接，在该PCB板1上设置有LED晶片5，所述LED晶片5通过绝缘胶6与该PCB板1连接；所述LED晶片5设置在PCB板1正面，该LED晶片5包括发光色红色LED晶片51、绿色LED晶片52、蓝色LED晶片53三个LED晶片，该红色LED晶片51、绿色LED晶片52、蓝色LED晶片53三个LED晶片5一字排列或品字形排列；所述IC晶元3设置在PCB板1背面，所述引脚4与PCB板1连接，该引脚4包括外翻引脚；

参看图4，所述第一电压81通过红色LED晶片51，通过该红色LED晶片51的负电压通过所述IC晶元3降压；

所述第二电压82通过绿色LED晶片52，通过该绿色LED晶片52的负电压通过所述IC晶元3降压；

所述第三电压83通过蓝色LED晶片53，通过该蓝色LED晶片53的负电压通过所述IC晶元3降压。

本实施例中，将IC晶元3设置于PCB板1背面，解决了IC晶元3对LDE晶片5发光视角的影响，更利于灯珠的布局；同时分散了发热元件，有效防止热量的聚集，提升了产品的稳定性。

本实施例中，所述LED晶片5包括发光色红色LED晶片51、绿色LED晶片52、蓝色LED晶片53三个LED晶片，该红色LED晶片51、绿色LED晶片52、蓝色LED晶片53三个LED晶片5一字排列或品字形排列在PCB正面1，该IC晶元3设置在PCB板1背面，采用倒装的方式。

本实施例中，本发明采用共阴供电方式，所述第一电压81、所述第二电压82、所述第三电压83为不同的电压，该第一电压81、所述第二电压82、所述第三电压83分别对红色LED晶片51、绿色LED晶片52、蓝色LED晶片53提供电流电压；由于所述红色LED晶片51、绿色LED晶片52、蓝色LED晶片53分别对电压的要求不一样，例如:红色LED晶片51需要2.8伏；绿色LED晶片52需要电压3.8伏；蓝色LED晶片53需要电压3.8伏左右，通过不同的电压输入给不同色彩的LED晶片，这样的供电方式可以达到精确供电且电量损耗少，那么热量损耗也就很低。

本实施例，所述第一电压81、所述第二电压82、所述第三电压83分别对红色LED晶片51、绿色LED晶片52、蓝色LED晶片53提供电流电压，是由电流先分别经过红色LED晶片51、绿色LED晶片52、蓝色LED晶片53，再到IC晶元3负极，使得正向压降变小，导通内阻也变小。

本实施例中本发明采用共阴供电方式。在同样电流条件下，相较于共阳方式的灯珠效率、亮度可以提升20％～50％，整体功耗更低。发热量降低25％以上。

参考图3，图5，图6，图7，本实施例中，所述IC晶元3设置在PCB板1背面，在该IC晶元3的底面设置有导热层7。

进一步，优选地，所述导热层7为铜箔。

更进一步，优选地，所述导热层7表面设置有镀金层。

本实施例，所述绝缘胶6跟PCB板1相连接，PCB板背面增加专用的导热层7，该导热层5采用表面镀金，增加导热面积，便于将IC晶元3和LED晶片5的热量导出。

本实施例，所述IC晶元3控制LED晶片5通过PCB板1内部的线路来实现；

本实施例，优选地，所述引脚4还包括内翻引脚。

进一步，优选地，所述引脚4数量包括4个或6个。

本实施例，更进一步，优选地，所述绝缘胶6包括银胶。

本发明可以将PCB板1、IC晶元3、LED晶片5、引脚4、导热层7等各个元件通过环氧树脂封装在胶体2内。

参看图8，图9，本实施例中，本发明所述IC晶元3还可以设置在PCB板1正面。

本实施例，优选地，所述LED灯珠外形尺寸为1.5mm*1.5mm～50mm*50mm之间。

本发明主要说明改集成封装方案的产品架构，并以1515灯珠来做举例(即灯珠的外形尺寸1.5*1.5mm)。由于IC晶元3的大小不同，且灯珠的外形尺寸不同，业界常用的LED灯珠尺寸有5050，3535，3528，3030，2727，2525，2020，1820，1921，1515，1415等不同规格，均在本专利保护范围内。

本发明IC晶元采用倒装方式，这样可以直接省掉金线的成本和焊接工序，大大降低了制造工艺难度；同时灯珠的亮度可以提高20％～50％。

本发明开发出一款适用于柔性透明显示或者柔性显示或者薄膜LED显示屏的LED灯珠，实现上述产品的高密度像素点的产品设计，降低工艺难度和提升产品的可靠性。按照本方案设计的产品在同等亮度下，整体功耗可以下降20％～50％。

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，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，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。