掌桥专利:专业的专利平台
掌桥专利
首页

一种LED支架、支架的制备方法、发光器件及支架阵列

文献发布时间:2023-06-19 16:04:54



技术领域

本发明主要涉及LED技术领域,具体涉及一种LED支架、支架的制备方法、发光器件及支架阵列。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode,LED)凭借其发光效率高,体积小、寿命长等优点,在探照灯、汽车灯、投影仪、传感器等一些特殊领域中也有着广泛的应用。

由于探照灯、汽车灯、投影仪、传感器等领域需要LED发光器件具较小的出光角度。为了减少出光角度,现有的LED发光器件一般采用增加透镜的封装方式,但是透镜的设置不仅会增大LED发光器件的体积,而且透镜与支架的结合性差,容易造成LED发光器件的气密性不足;其次,现有的LED发光器件中支架是直接通过金属框架与基材压合而成,基材的耐温性能差,导致LED发光器件的功率小、使用寿命短,而且外部环境中的水汽容易通过金属框架与基材结合处进入,使得LED发光器件气密性降低;另外,现有的LED光器件由于支架设置的局限性,只能适用于正面出光,无法同时满足LED发光器件正贴和侧贴的使用需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足,本发明提供了一种LED支架、支架的制备方法、发光器件及支架阵列,通过在支架上设置凹槽部固定LED芯片,满足小角度,高辐射强度和高气密性要求,直接在LED支架表面上设置金属镀层可提高散热性能,保证LED发光器件寿命,而且LED支架的侧面和背面都可用于贴装,使LED发光器件兼容正贴和侧贴需求。

本发明提供了一种LED支架,所述LED支架包括基材和金属镀层,所述基材为立体成型结构,所述基材的一面向内凹陷形成有凹槽部;

所述金属镀层覆盖所述凹槽部和所述基材的部分外表面,所述金属镀层形成有至少两个相互绝缘的电极。

进一步的,所述基材的材料为PPA、PCT、EMC、SMC、LCP、陶瓷、蓝宝石、硅化物中的一种。

进一步的,所述凹槽部表面为旋转抛物面结构。

进一步的,所述金属镀层包括若干个子金属镀层,任意两个所述子金属镀层之间形成有绝缘槽。

进一步的,所述金属镀层包括两个子金属镀层,所述凹槽设置在所述两个子金属镀层中任意一个子金属镀层内。

进一步的,所述金属镀层包括两个子金属镀层,所述绝缘槽将所述凹槽部划分为两部分,所述凹槽部的一部分设置在其中一个子金属镀层内,所述凹槽部的另一部分设置在另外一个子金属镀层内。

进一步的,所述金属镀层包括三个子金属镀层,所述凹槽设置在中间的子金属镀层内。

进一步的,所述基材的底面中部位置处于裸露状态,与所述绝缘槽连接形成绝缘区域;或所述基材的其中一个侧面中部位置处于裸露状态,与所述绝缘槽连接形成绝缘区域,。

进一步的,所述金属镀层包括表面电路层和电镀层,所述电镀层覆盖在所述表面电路层上;

所述表面电路层为铜层,所述电镀层为镍层、金层或银层。

进一步的,所述金属镀层的厚度为d,所述d的取值范围为:5μm≤d≤20μm。

进一步的,所述凹槽部顶面外轮廓上开设有焊线部,所述焊线部与所述电极形成阶梯结构,所述焊线部与所述电极连接。

进一步的,所述阶梯结构的高度为h,所述h的取值范围为:100μm≤h≤200μm。

本发明还提供了一种LED支架的制备方法,用于制作所述LED支架,包括以下步骤:

通过一体成型得到立体结构的基材,在所述基材的一侧表面上加工形成若干个凹槽部;

在所述基材表面加工金属镀层,所述金属镀层覆盖所述凹槽部和所述基材的部分外表面,所述金属镀层形成有至少两个相互绝缘的电极;

在任意两个相邻的所述凹槽部之间进行切割形成若干个LED支架。

进一步的,所述的LED支架的制备方法还包括以下步骤:

在所述基材的一侧表面上加工形成若干个凹槽部后,在所述凹槽部顶面外轮廓上加工形成若干焊线槽。

进一步的,在所述基材表面加工金属镀层包括以下步骤:

对所述基材表面上进行等离子活化处理,在所述基材表面喷镀金属形成金属薄膜;

在所述金属薄膜上刻蚀绝缘槽,基于所述绝缘槽形成表面电路层;

在所述表面电路层上进行电镀加工形成电镀层。

进一步的,在所述金属薄膜上刻蚀绝缘槽包括以下步骤:

在所述凹槽部的顶面外轮廓线一侧的所述金属薄膜上刻蚀绝缘槽。

进一步的,在所述金属薄膜上刻蚀绝缘槽包括以下步骤:

在所述若干个凹槽部表面的所述金属薄膜上刻蚀所述绝缘槽,将所述凹槽部划分为两部分。

进一步的,在所述金属薄膜上刻蚀绝缘槽包括以下步骤:

在所述凹槽部的顶面外轮廓线两侧的所述金属薄膜上刻蚀绝缘槽。

进一步的,在所述基材表面加工金属镀层还包括以下步骤:

刻蚀所述基材的底面中部位置的所述金属薄膜;或刻蚀所述基材的其中一个侧面中部位置的所述金属薄膜。

本发明还提供了一种LED发光器件,所述LED发光器件包括LED芯片、封装层和所述LED支架,所述LED芯片固定在所述凹槽部的底面上,并与所述电极电性连接;

所述封装层设置在所述凹槽部的内部,所述封装层覆盖在所述LED芯片上。

进一步的,所述LED芯片为垂直芯片,所述LED芯片的顶面和底面分别具有一个芯片电极,所述LED芯片顶面的芯片电极通过焊线连接所述焊线部;

所述LED芯片顶面的芯片电极基于所述焊线和所述焊线部与所述电极进行电性连接;

所述LED芯片底面的芯片电极通过焊料与所述电极进行电性连接。

进一步的,所述LED芯片为倒装芯片,所述LED芯片的底面具有两个芯片电极,所述LED芯片底面的两个芯片电极通过焊料与所述电极进行电性连接。

进一步的,所述LED芯片为正装芯片,所述LED芯片的顶面具有两个芯片电极,所述LED芯片顶面的两个芯片电极通过焊线连接所述焊线部;

所述LED芯片顶面的两个芯片电极基于所述焊线和所述焊线部与所述电极进行电性连接。

本发明还提供了一种LED支架阵列,所述LED支架阵列包括支撑架和若干所述LED支架,若干所述LED支架在所述支撑架内排布形成M行×N列的支架单元阵列,相邻的两行所述支架单元之间相互间隔,第一行所述支架单元和第M行所述支架单元与所述支撑架之间相互间隔,其中M、N为大于或等于1的正整数。

本发明提供了一种LED支架、支架的制备方法、发光器件及支架阵列,该LED支架上设置有凹槽部来固定LED芯片,从而满足LED发光器件小角度、高辐射强度的出光要求,基于凹槽部来成型封装层,封装层与凹槽部之间具有较好的弧形面接触,且将整个LED发光器件封装在凹槽部的底部,使得封装层和凹槽部之间的粘结强度大且水汽不容易从胶体与基材之间所具有的弧形面的粘结处进入,从而保证LED发光器件气密性,封装层可以直接封装在LED支架内部,可减少LED发光器件体积;在LED支架表面上设置金属镀层形成表面电路,可以使得部分表面电路充当电极,金属镀层设置在LED支架表面,LED支架的的侧面和底面可以用于LED发光器件贴合,使LED发光器件可以兼容正贴和侧贴的需求,由于金属镀层裸露于LED支架表面,基于金属镀层所具有的良好导热性,也可提高LED发光器件散热性能,保证LED发光器件使用寿命。

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,显而易见的,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获得其它的附图。

图1是本发明实施例一中的LED支架结构示意图;

图2是本发明实施例一中的LED支架顶面结构示意图;

图3是本发明实施例一中附图2的a处结构放大示意图;

图4是本发明实施例一中的LED支架侧面结构示意图;

图5是本发明实施例一中的LED支架底面结构示意图;

图6是本发明实施例一中的LED支架结合面结构示意图;

图7是本发明实施例二中的LED支架制备方法流程图;

图8是本发明实施例二中的LED支架金属镀层加工方法流程图;

图9是本发明实施例三中的LED发光器件结构示意图;

图10是本发明实施例四中的LED支架结构示意图;

图11是本发明实施例四中的LED支架顶面结构示意图;

图12是本发明实施例四中的LED支架侧面结构示意图;

图13是本发明实施例四中的LED支架底面结构示意图;

图14是本发明实施例四中的LED支架结合面结构示意图;

图15是本发明实施例六中的LED发光器件结构示意图;

图16是本发明实施例七中的LED支架结构示意图;

图17是本发明实施例七中的LED支架顶面结构示意图;

图18是本发明实施例七中附图17的b处结构放大示意图;

图19是本发明实施例七中附图17的c处结构放大示意图;

图20是本发明实施例七中的LED支架侧面结构示意图;

图21是本发明实施例七中的LED支架底面结构示意图;

图22是本发明实施例七中的LED支架结合面结构示意图;

图23是本发明实施例九中的LED发光器件结构示意图;

图24是本发明实施例十中的支架阵列结构示意图;

图25是本发明实施例十一发光芯器件老化测试对比图。

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它实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例一:

本发明实施例提供了一种LED支架,参考图1至图6,所述LED支架包括基材1和金属镀层2,所述基材1为立体成型结构,所述基材1的一面上向内凹陷形成有凹槽部11。

所述金属镀层2覆盖所述凹槽部11和所述基材1的部分外表面,所述金属镀层2形成有至少两个相互绝缘的电极。通过在所述支架1上设置所述凹槽部11,所述凹槽部11用于安装LED芯片,调整凹槽部11的上直径、下直径以及高度,使所述LED芯片发出的光线经过所述凹槽部11实现小角度出光。在所述LED支架表面上设置金属镀层2,所述金属镀层2可充当电极,所述LED支架的的侧面和底面可以用于LED发光器件贴合,使LED发光器件可以兼容正贴和侧贴的需求,所述金属镀层2直接裸露于所述LED支架表面,基于所述金属镀层2所具有的良好导热性,也可提高LED发光器件散热性能,保证LED发光器件使用寿命。

具体的,所述基材1的外表面包括顶面、底面和四个侧面,所述基材1的顶面向内凹陷形成凹槽部11,所述金属镀层2覆盖所述凹槽部11、所述基1材的顶面、底面及两个相对的侧面,侧面和底面均可作为连接面贴合在外部电路基板上,使所述LED发光器件满足正贴和侧贴需求,所述金属镀层2在基材1的表面形成有至少两个相互绝缘的电极,所述电极用于与外部电路基板连接。

具体的,所述基材1为正方体结构或长方体结构,正方体结构或长方体结构具有规则的连接面,便于将LED发光器件安装在外部电路基板上,正方体结构或长方体结构也便于批量的切割加工,减小制造成本。

具体的,所述基材1的材料为PPA(聚邻苯二甲酰胺)、PCT(聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯)、EMC(环氧塑封料)、SMC(玻璃钢复合材料)、LCP(工业化液晶聚合物)、陶瓷、蓝宝石、硅化物等材料的其中一种构成。PPA、PCT、EMC、SMC、LCP、陶瓷、蓝宝石及硅化物的耐温性能优异,可满足LED发光器件长寿命和高功率需求。

具体的,所述凹槽部11的表面为旋转抛物面结构,LED芯片发出的光线照射在所述旋转抛物面上,经过所述旋转抛物面的反射汇聚形成较小的出光角度,所述旋转抛物面在确保聚光效果的同时,还能够有效防止散光,保证所述LED发光器件的出光效率和出光均匀性。

具体的,所述金属镀层2包括若干个子金属镀层,任意两个所述子金属镀层之间形成有绝缘槽。所述绝缘槽用以阻隔所述若干个子金属镀层,使得各个子金属镀层之间相互绝缘,所述若干个子金属镀层基于所述绝缘槽形成若干个相互绝缘的电极结构。

进一步的,所述金属镀层2包括两个子金属镀层,两个所述子金属镀层分别为第一子金属镀层21和第二子金属镀层22,所述第一子金属镀层21和所述第二子金属镀层22之间形成有第一绝缘槽31,所述凹槽部11位于所述第二子金属镀层22内。所述第一子金属镀层21和所述第二子金属镀层22用于形成LED支架的电极,所述第二子金属镀层22用于实现小角度发光和提高散热性能及出光效率。需要说明的是,子金属镀层的数量和形状可以根据LED发光器件的实际需求来进行设计,因此不再进一步对子金属镀层进行说明。

具体实施中,所述第一子金属镀层21和所述第二子金属镀层22覆盖所述基材1的顶面、底面和相对的两个侧面,底面或侧面的所述第一子金属镀层21和所述第二子金属镀层22可以作为贴合面,用以连接外部电路基板,满足LED发光器件正贴和侧贴的需求,所述LED发光器件用于如遥控系统及触摸屏等,将所述LED发光器件侧贴于外部电路基板上可以满足LED发光器件出光平行于外部电路基板发出的应用需求;所述LED发光器件用于如探照灯和传感器等,将所述LED发光器件正贴于外部电路板上,可以满LED发光器件体积小、发光角度小和LED发光器件照射距离长的应用需求。

进一步的,当所述LED支架的底面作为贴合面与电路基板贴合连接时,所述基材1底面上中部位置的金属镀层2可以去除,与所述第一绝缘槽31形成绝缘区域37,从而增加所述第一子金属镀层21和所述第二子金属镀层22之间的绝缘间距,避免在接入外部电路时出现短路的情况;当所述LED支架的其中一个侧面作为贴合面与外部电路基板贴合连接时,也可去除侧面上中部位置的金属镀层2,从而增加所述第一子金属镀层21和所述第二子金属镀层22之间的绝缘间距。

具体的,所述金属镀层2包括表面电路层和电镀层,所述电镀层覆盖在所述表面电路层上。进一步的,所述表面电路层为铜层,所述电镀层为镍层、金层或银层。所述表面电路层为铜层,具有良好的导电性能,相对于其它金属可以降低生产成本,但铜层在外部环境中容易氧化,为了避免铜层氧化影响LED发光器件的使用,通过电镀在铜层表面形成镍层,或者金层,或者银层,不仅能够有效保护所述表面电路层,提高所述表面电路层的抗氧化性能,还能够提高光线的反射率,改善LED发光器件的出光效率。

具体的,所述金属镀层2的厚度为d,所述d的取值范围为:5μm≤d≤20μm。在该厚度范围内,可避免出现因金属镀层过薄影响所述LED发光器件的使用,同时能够保证LED发光器件的尺寸大小,避免LED发光器件整体尺寸过大而影响使用。

具体的,所述凹槽部11顶面外轮廓上的一侧设置有第一焊线部41,所述第一焊线部41连接所述第一子金属镀层21,所述第一焊线部41与所述第二子金属镀层22相互绝缘。所述第一焊线部41用于LED芯片5为垂直芯片时与第一子金属镀层21的连接,避免LED芯片5与第一子金属镀层21之间的焊线凸出于凹槽部11的顶面,影响LED发光器件的可靠性。

进一步的,所述第一焊线部41与所述第一子金属镀层21形成阶梯结构,所述阶梯结构的高度为h,所述h的取值范围为:100μm≤h≤200μm,在该高度范围内,可减小LED芯片5与电极之间焊线受封装材料的应力影响,保证LED发光器件的可靠性。

具体实施中,所述第一焊线部41与所述第一子金属镀层21相交,使所述第一焊线部41连接所述第一子金属镀层21,所述第一焊线部41与所述第二子金属镀层22之间形成有第二绝缘槽32,使所述第一焊线部41与所述第二子金属镀层22相互绝缘,以保证所第一子金属层21和第二子金属层21成型的两个电极之间电气隔绝。

实施例二

本发明实施例提供了一种LED支架的制备方法,参照图7和图8,用于制作实施例一所述的LED支架,包括以下步骤:

S11:通过一体成型得到立体结构的基材1,在所述基材1的一侧表面上加工形成若干个凹槽部11;

进一步的,在所述基材1的一侧表面上加工形成若干个凹槽部11后,在任意一个所述凹槽部11顶面外轮廓的一侧上加工形成第一焊线槽。

具体实施中,所述一体成型加工可以为注塑加工,通过将熔融的材料注入到模具中,冷却成型得到所述基材1。选取所述基材1的一个表面,在所述基材1的表面上加工形成若干个凹槽,所述若干个凹槽沿所述基板轴线方向均匀排列在所述基材1上,便于后续对基材1进行切割。

S12:在所述基材1表面加工金属镀层2,所述金属镀层2覆盖所述凹槽部11和所述基材1的部分外表面,所述金属镀层2形成有至少两个相互绝缘的电极;

具体的,在所述基材1表面上加工金属镀层2,包括以下步骤:

S121:对所述基材1表面上进行等离子活化处理,在所述基材1表面喷镀金属形成金属薄膜;

具体的,在所述基材1表面喷镀金属形成金属薄膜,通过对所述基材的外表面上进行一圈的喷镀加工,在所述基材1的顶面、底面及两个相对的侧面上形成铜薄膜,另外两个相对的侧面处于裸露状态,所述铜薄膜具有良好的导电性能,能够满足LED芯片的电性连接。

S122:在所述金属薄膜上刻蚀绝缘槽,基于所述绝缘槽形成表面电路层;

具体的,在所述金属薄膜上刻蚀绝缘槽,包括在所述凹槽部11的顶面外轮廓线的一侧金属薄膜上刻蚀第一绝缘槽31和第二绝缘槽32,所述第一绝缘槽31将所述金属薄膜划分为两部分,所述第二绝缘槽32使覆盖在所述第一焊线槽和所述凹槽部的金属薄膜相互绝缘,以形成相互绝缘的两个电极。

进一步的,所述基材1的底面作为贴合面时,将所述基材1的底面中部位置金属薄膜刻蚀去除,与所述第一绝缘槽31和所述第二绝缘槽32形成绝缘区域37,保证LED发光器件贴合的可靠性。

进一步的,所述基材1的侧面作为贴合面时,将所述基材1的侧面中部位置上的金属薄膜刻蚀去除,与所述第一绝缘槽31和所述第二绝缘槽32形成绝缘区域37,保证LED发光器件贴合的可靠性。

S123:在所述表面电路层上进行电镀加工形成电镀层。

具体的,由于铜层成型的所述表面电路层在外部环境中容易氧化,为了避免铜层氧化影响器件的使用,通过电镀在铜层表面形成镀镍层,或者镀金层,或者镀银层,能够有效保护所述表面电路层,提高所述表面电路层的抗氧化性能,所述表面电路层和所述电镀层共同形成所述金属镀层。

S13:在任意两个相邻的所述凹槽部之间进行切割形成若干个LED支架。

具体的,由于所述LED支架是通过所述基材1切割成型,使切割得到的所述LED支架上形成有两个裸露且绝缘的侧面,所述两个侧面位于所述LED支架的两侧。

实施例三

本发明实施例提供了一种LED发光器件,参照图9,包括实施例一所述的LED支架、LED芯片5和封装层6,所述LED芯片5固定在所述凹槽部11的底面上,并与所述电极进行电性连接;

所述封装层6设置在所述凹槽部11内,所述封装层6覆盖在所述LED芯片5上。所述封装层6与所述凹槽部11之间的具有较好的弧形面接触,使得所述封装层6和所述凹槽部11之间的粘结强度大,水汽也不容易从封装层6与基材1之间所具有的弧形面的粘结处进入,从而保证器件气密性,而且所述封装层6位于所述凹槽部11内,可减少整个LED发光器件体积。

具体的,所述LED芯片5为垂直芯片,所述LED芯片5的顶面和底面分别具有一个芯片电极,所述LED芯片5底面的芯片电极通过焊料焊接固定在所述凹槽部11的底面上,所述LED芯片底面的芯片电极基于焊料与所述第二子金属镀层22连接,所述LED芯片5顶面上的芯片电极通过第一焊线51与所述第一焊线部41连接,所述LED芯片5顶面的芯片电极基于所述第一焊线51和第一焊线槽41与所述第一子金属镀层21电性连接。

具体实施中,所述LED芯片5可以为紫外光芯片、蓝光芯片、绿光芯片、红光芯片或红外光芯片中的其中一种。

具体实施中,所述封装层6可以为透明封装层或者荧光胶层,当所述LED发光器件的出光为单色光时,所述封装层6为透明封装层,所述透明封装层的材料可以为丙烯树脂、环氧树脂、氟树脂、硅胶或硅树脂;当所述LED发光器件的出光为白光时,所述封装层6为荧光胶层,所述荧光胶层的材料是由丙烯树脂、环氧树脂、氟树脂、硅胶或硅树脂与荧光粉或量子点混合形成。

实施例四:

本发明实施例提供了一种LED支架,参考图10至图14,在本实施例中LED支架与实施例一的区别在于,所述第一绝缘槽31将所述凹槽部11划分为两部分,所述凹槽部11的一部分设置在所述第一子金属镀层21内,所述凹槽部11的另一部分设置在所述第二子金属镀层22内。

实施例五

本发明实施例中提供了一种LED支架的制备方法,参考图7和图8,用于制作实施例四所述的LED支架,包括以下步骤:

S11:通过一体成型得到立体结构的基材1,在所述基材1的一侧表面上加工形成若干个凹槽部11;

S12:在所述基材1表面加工金属镀层2,所述金属镀层2覆盖所述凹槽部11和所述基材1的部分外表面,所述金属镀层2形成有至少两个相互绝缘的电极;

具体的,在所述基材1表面上加工金属镀层2,包括以下步骤:

S121:对所述基材1表面上进行等离子活化处理,在所述基材1表面喷镀金属形成金属薄膜;

S122:在所述金属薄膜上刻蚀绝缘槽,基于所述绝缘槽形成表面电路层;

具体的,在所述金属薄膜上刻蚀绝缘槽,包括在所述凹槽部11表面的所述金属薄膜上刻蚀所述第一绝缘槽31,所述第一绝缘槽31将所述凹槽部11划分为相等的两部分。

进一步的,所述基材1的底面作为贴合面时,将所述基材1底面的中部位置金属薄膜刻蚀去除,与所述第一绝缘槽31形成绝缘区域37,保证器件贴合的可靠性。

进一步的,所述基材1的侧面作为贴合面时,将该侧面中部位置的金属薄膜刻蚀去除,与所述第一绝缘槽31形成绝缘区域37,保证器件贴合的可靠性。

S123:在所述表面电路层上进行电镀加工形成电镀层。

S13:在任意两个相邻的所述凹槽部11之间进行切割形成若干个LED支架。

实施例六

本发明实施例提供了一种LED发光器件,参考图15,包括实施例四所述的LED支架、LED芯片5和封装层6,所述LED芯片5固定在所述凹槽部11的底面上,并与所述电极进行电性连接;

所述封装层6设置在所述凹槽部11内,所述封装层6覆盖在所述LED芯片5上。

具体的,所述LED芯片5为倒装芯片,所述LED芯片5的底面具有两个芯片电极,所述LED芯片5底面的两个芯片电极通过焊接固定在所述凹槽部11的底部,所述LED芯片5的两个片芯电极分别与所述第一子金属镀层21和所述第二子金属镀层22连接。

具体实施中,所述LED芯片5的芯片电极上具有锡金属或金锡合金,所述LED芯片的芯片电极可通过焊料与所述第一子金属镀层21和所述第二子金属镀层22电性连接,所述LED芯片的芯片电极还可直接通过共晶焊接与所述第一子金属镀层21和所述第二子金属镀层22电性连接。

实施例七:

本发明实施例提供了一种LED支架,参考图16至图22,在本实施例中LED支架与实施例一的区别在于,所述金属镀层2包括三个子金属镀层,分别为第三子金属镀层23、第四子金属镀层24和第五子金属镀层25,所述第三子金属镀层23与所述第四子金属24镀层之间形成有第三绝缘槽33,所述第四子金属镀层24和第五子金属镀层25之间形成有第四绝缘槽34,所述第三绝缘槽33用于所述第三子金属镀层23和所述第四子金属镀层24之间的相互绝缘,所述第四绝缘槽34用于第四子金属镀层24和所述第五子金属镀层25之间相互绝缘,所述第三子金属镀层23和第五子金属镀层25用于形成LED支架的电极。

进一步的,为了避免在LED支架贴合过程中出现短路的现象,所述LED支架的贴合面中部位置的第四金属镀层24可以去除,即所述基材1的侧面或者底面的中部位置处于裸露状态,与所述第三绝缘槽33和所述第四绝缘槽34连接形成绝缘区域37,从而增大所述第三子金属镀层23和所述第五子金属镀层25的绝缘间距,保证器件在贴合过程中可靠性。

具体的,所述凹槽部11顶面外轮廓上设置有第二焊线部42和第三焊线部43,所述第二焊线部42连接所述第三子金属镀层23,所述第三焊线部43连接所述第五子金属镀层25,所述第二焊线部42和所述第三焊线部43均与所述第四子金属镀层24相互绝缘,以保证第三子金属镀层23、第四子金属镀层24和第五子金属镀层25之间的电气隔绝。第二焊线部42和第三焊线部43用于LED芯片5为正装芯片时与第三子金属镀层23和第五子金属镀层25的连接,避免LED芯片5与第三子金属镀层23和第五子金属镀层25之间的焊线凸出与凹槽部11的顶面,影响LED发光器件的可靠性。

进一步的,所述第二焊线部42与所述第三子金属镀层23形成阶梯结构,所述第三焊线部43与所述第五子金属镀层25形成阶梯结构形成阶梯结构,所述阶梯结构的高度为h,所述h的取值范围为:100μm≤h≤200μm,在该高度范围内,可减小LED芯片5与电极之间的焊线受封装材料的应力影响,保证LED发光器件的可靠性。

具体实施中,所述第二焊线部41与所述第三子金属镀层23相交,使所述第二焊线部42连接所述第三子金属镀层23,所述第三焊线部43与所述第五子金属镀层25相交,使所述第三焊线部43连接所述第五子金属镀层25;所述第二焊线部42与所述第四子金属镀层24之间形成有第五绝缘槽35,所述第三焊线部43与所述第四子金属镀层24之间形成有第六绝缘槽36,以使所述第二焊线部42和第三焊线部43与所述第四子金属镀层24之间相互绝缘,以保证所第三子金属镀层23和第五金属镀层25成型的两个电极之间电气隔绝。

实施例八

本发明实施例中提供了一种LED支架的制备方法,参考图7和图8,用于制作实施例七所述的LED支架,包括以下步骤:

S11:通过一体成型得到立体结构的基材1,在所述基材1的一侧表面上加工形成若干个凹槽部11;

进一步的,在所述基材1的一侧表面上加工形成若干个凹槽部11后,在任意一个所述凹槽部11顶面外轮廓的两侧上加工形成第二焊线槽和第三焊线槽。

S12:在所述基材1表面加工金属镀层2,所述金属镀层2覆盖所述凹槽部11和所述基材1的部分外表面,所述金属镀层2形成有至少两个相互绝缘的电极;

具体的,在所述基材1表面上加工金属镀层2,包括以下步骤:

S121:对所述基材1表面上进行等离子活化处理,在所述基材1表面喷镀金属形成金属薄膜;

S122:在所述金属薄膜上刻蚀绝缘槽,基于所述绝缘槽形成表面电路层;

具体的,在所述金属薄膜上刻蚀绝缘槽,包括在所述凹槽部11的顶面外轮廓线的两侧金属薄膜上刻蚀第三绝缘槽33、第三绝缘槽34、第五绝缘槽35和第六绝缘槽36,所述第三绝缘槽33和第四绝缘槽34将金属薄膜划分为三部分,所述第五绝缘槽35和第六绝缘槽36使覆盖在所述第二焊线槽、第三焊线槽和所述凹槽部11的金属薄膜相互绝缘,以保证电极之间的电气隔绝。

进一步的,所述基材1的底面作为贴合面时,将该底面中部位置的金属薄膜刻蚀去除,与所述第三绝缘槽33和所述第四绝缘槽34形成绝缘区域37,保证器件贴合可靠性。

进一步的,所述基材1的侧面作为贴合面时,将该侧面中部位置上的金属薄膜刻蚀去除,与所述第三绝缘槽33和所述第四绝缘槽34形成绝缘区域37,保证器件贴合的可靠性。

S123:在所述表面电路层上进行电镀加工形成电镀层。

S13:在任意两个相邻的所述凹槽部11之间进行切割形成若干个LED支架。

实施例九

本发明实施例提供了一种LED发光器件,参考图23,包括实施例八所述的LED支架、LED芯片5和封装层6,所述LED芯片5固定在所述凹槽部11的底面上,并与所述电极进行电性连接;

所述封装层6设置在所述凹槽部11内,所述封装层6覆盖在所述LED芯片5上。

具体的,所述LED芯片5为正装芯片,所述LED芯片的顶面具有两个芯片电极,所述LED芯片5的底面通过固晶胶固定在所述凹槽部11上,所述LED芯片2顶面的两个芯片电极通过第二焊线52和第三焊线53分别与所述第二焊线部42和第三焊线部43连接,所述LED芯片5基于所述第二焊线52、所述第三焊线53、第二焊线部42和第三焊线部43与所述第三子金属镀层23和所述第五子金属镀层25电性连接。

实施例十

本发明实施例提供了一种LED支架阵列,参考图24,包括支撑架7和若干实施例一、实施例四或实施例七所述的LED支架,若干所述LED支架在所述支撑架7内排布形成M行×N列的支架单元阵列,M、N为大于或等于1的正整数,相邻的两行所述支架单元之间相互间隔,第一行所述支架单元和第M行所述支架单元与所述支撑架7之间相互间隔,即在各行所述支架单元的两侧形成有间隙。

具体的,如图所示,所述LED支架阵列从上往下形成有第一行支架单元91、第二行支架单元92、第三行支架单元93、第四行支架单元94、第五行支架单元95、…、第M行支架单元9m。所述第一行支架单元91与所述支撑架7之间形成有第一间隙81,所述第一行支架单元91与所述第二行支架单元92之间形成有第二间隙82,所述第二行支架单元92与所述第三行支架单元93之间形成有第二间隙83,所述第三行支架单元93和所述第四行支架单元94之间形成有第四间隙84,所述第四行支架单元94和所述第五行支架单元95之间形成有第五间隙85,所述第M行支架单元9m和所述支撑架7之间形成有第m行间隙8m,即第一行所述支架单元和第M行所述支架单元与所述支撑架7之间形成有间隙,相邻两行支架单元之间形成有间隙,在每行支架单元的两侧形成有间隙,便于对每行支架单元表面进行加工,表面加工包括加工凹槽部、表面喷镀形成金属镀膜、刻蚀金属镀膜形成绝缘槽、表面电镀形成电镀层等,从而提高加工效率。

具体的,在所述支撑架7上还设置有若干个定位孔71,在切割时,可以通过所述定位孔71定位固定。在所述支撑架7上还设置有切割标识72,通过所述定位孔71配合所述切割标识72,可以保证所述LED支架阵列切割的准确性。

实施例十一:

图25示出了本发明实施例中LED发光芯器件老化测试对比图,在温度85℃、湿度85%的高温高湿的环境条件下,采用功率0.2W,发光角度为30°的封装器件进行测试,通过选取传统TOP器件、CHIP封装器件以及本发明实施例一提供的LED发光器件进行对比测试,参考图9可得,三种芯片在使用了100小时后的相对光通量达到最大值,其中本发明实施例一提供的LED发光器件的最大相对光通量高于传统TOP器件和CHIP封装器件的最大相对光通量,在实验进行到1000小时后,所述CHIP封装器件的相对光通量从100%降低到92%,相对光通量衰减了8%,所述传统TOP器件的相对光通量从101%降低到96%,相对光通量衰减了5%,而本发明实施例一提供的LED发光器件的相对光通量从102%降低到100%,相对光通量衰减了2%。即本发明提供实施例一的LED发光器件的抗老化能力明显高于传统TOP器件和CHIP封装器件,本发明提供的LED发光器件在高温高湿的环境下抗老化能力高,有效提高所述LED发光器件的使用寿命。

综上,本发明提供了一种LED支架、支架的制备方法、发光器件及支架阵列,该LED支架上设置有凹槽部来固定LED芯片,从而满足LED发光器件小角度、高辐射强度的出光要求,基于凹槽部来成型封装层,封装层与凹槽部之间的具有较好的弧形面接触,且将整个LED发光器件封装在凹槽部的底部,使得封装层和凹槽部之间的粘结强度大且水汽不容易从胶体与基材之间所具有的弧形面的粘结处进入,从而保证LED发光器件气密性,封装层可以直接封装在LED支架内部,可减少LED发光器件体积;在LED支架表面上设置金属镀层形成表面电路,可以使得部分表面电路充当电极,金属镀层设置在LED支架表面,所述LED支架的的侧面和底面可以用于LED发光器件贴合,使LED发光器件可以兼容正贴和侧贴的需求,由于金属镀层裸露于LED支架表面,基于金属镀层所具有的良好导热性,也可提高LED发光器件散热性能,保证LED发光器件使用寿命。

另外,以上对本发明实施例所提供的一种LED支架、支架的制备方法、发光器件及支架阵列进行了详细介绍,本文中应采用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

技术分类

06120114696912