专利名称:一种小尺寸多彩led灯珠的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种小尺寸多彩LED灯珠，该灯珠在支架的通孔中填充满铜材形成导电铜柱，因此支架上表面产生的热量能够通过导电铜柱有效的传导则增加下表面，再通过LED灯珠的连接件散去，有效改善灯珠的散热性能，此外，由于通孔中充满铜材，通孔的整体位置可以从支架边缘适当向内移动，而且即使在冲切时通孔部分被冲切掉，通孔中的铜材仍能够保留一部分，因此对于冲切精度的要求降低，有效提高了产品的良率，此外，由于通过铜柱散热，同时LED晶片与焊盘铜箔的连接是通过跳线连接的，因此支架上表面的铜箔面积可以大幅减少，而固晶铜箔大致呈一字排列，光源集中于一条线上，减少了支架上表面的铜箔杂乱无章的反射，因此发光效果更好。
【专利说明】_种小尺寸多彩LED灯珠
【技术领域】
[0001]本发明创造涉及LED封装【技术领域】，特别涉及一种小尺寸多彩LED灯珠。
【背景技术】
[0002]随着技术的发展，LED显示屏的像素越来越高，像素点也越来越密集，这就要求构成像素点的LED灯珠的尺寸必须非常小，这对于LED的封装技术也提成了更高的要求。封装技术中，最核心的就是支架的结构，支架结构决定了封装结构，而封装结构最终LED灯珠的大小，传统的贴片式的LED灯珠的支架是采用在由金属支架上注塑来形成的，金属支架向两侧伸出金属引脚，明显的，向两侧伸出引脚会占据部分空间，导致相邻LED之间存在较大的间距。
[0003]对此，可以采用类双层PCB板技术来制作LED支架并进行封装，具体的是在树脂基板的正面附上上层铜箔以导电，然后在树脂基板的底面固定底面铜箔以作为引脚，并且，在树脂基板上穿通孔，然后在通孔的孔壁镀上铜箔，使得导电线路铜箔和底面铜箔导电连接，然后再采用树脂将通孔填充满，这样最终封装出的LED灯珠就不会有向两侧延伸出的引脚，从而有效的增加了显示屏的密集度。但是，这种技术目前还存在诸多难点:(1)由于树脂基板导热性能差，无法像传统的支架一样将LED晶体发出的热量由上向下导出，进而传递至LED灯珠的连接件上；(2)为了解决散热问题，上层铜箔需要尽可能增加面积以增大散热效率，而增大铜箔面积的同时还要考虑上层铜箔件的导电距离等问题，此外由于支架尺寸很小，因此导致通孔一般都需要开始在LED增加的边缘处，另一方面，现行工艺中LED支架都是在一整片的树脂基板上加工成型多个密集排布的LED支架，然后在冲切形成各个独立的LED支架，由于通孔孔壁上仅仅镀了一层薄薄的铜材，且通孔处于支架的边缘，一层在冲切时容易由于冲切精度不够导致孔壁的铜材被冲切掉，导致最终灯珠无法正常导通，因此，现行支架对冲切精度要求很高，产品良率低。(3)上层铜箔通过迂回分布来形成导电回路，但是这些导电回路会增加上层铜箔的面积，而大面积的上层铜箔会导致大量发光，出光效果差。
【发明内容】
[0004]本发明创造的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种能够充分考虑LED的散热需求、工艺需求和发光特性，从而改善LED灯珠的散热效率，降低对工艺的精度需求并改善发光效果的小尺寸多彩LED的支架。
[0005]本发明创造的目的通过以下技术方案实现:
[0006]一种小尺寸多彩LED灯珠，包括树脂基板和包覆所述树脂基板正面的封装胶层，所述树脂基板的正面设置有N个用于固定LED晶体的固晶铜箔和N+1个用于导电的焊盘铜箔，所述N不小于二，所述树脂基板的底面固定有与焊盘铜箔数量一致的引脚铜箔，所述固晶铜箔大致呈一字排列，所述焊盘铜箔分布于所述固晶铜箔的两侧，每个焊盘铜箔的底下开设有贯通所述树脂基板的导电通孔，所述导电通孔中灌注有铜材以使形成导电铜柱，每根铜柱的一端固定有一片所述焊盘铜箔，另一端固定一片所述引脚铜箔，每片固晶铜箔上固定有一个LED晶片，所述晶片的引脚经跳线连接至所述焊盘铜箔。
[0007]其中，所述LED晶片包括蓝光晶体、绿光晶体和红光晶体，所述固晶铜笛包括用于固定蓝光晶体的B固晶铜笛、用于固定绿光晶体的G固晶铜笛和用于固定红光晶体的R固晶铜箔，所述焊盘铜箔包括用于连接用于蓝光晶体的一个导电极的B焊盘铜箔、用于连接绿光晶体的一个导电极的G焊盘铜箔，用于连接红光晶体的一个导电极的R焊盘铜箔和同时连接蓝光晶体、绿光晶体和红光晶体的另一个导电极的公共焊盘铜箔。
[0008]其中，所述固晶铜箔的中心连线将树脂基板分为面积大致相等的两部分，每个部分中设置有两个焊盘铜箔。
[0009]其中，所述树脂基板为方形基板，所述焊盘铜箔分布于该树脂基板的四个角落。
[0010]其中，所述基板的底面设置有呈“十”字状的绝缘漆层，所述绝缘漆层将下表面分隔为四个引脚区域，每个引脚区域中设置有一片所述的引脚铜箔。
[0011 ] 其中，所述B固晶铜箔和G固晶铜箔之间连接有导热铜箔，所述B固晶铜箔与B焊盘铜箔之间连接有导热铜箔。
[0012]其中，所述G固晶铜箔位于树脂基板正面中心处，所述G固晶铜箔周侧仅设置一片导热铜箔，其余预留为裸露区，所述裸露区不覆铜箔以裸露出树脂基板的正面。
[0013]其中，所述固晶铜箔为方形铜箔，每个固晶铜箔的面积小于所述树脂基板的面积的10%，大于所述树脂基板的面积的5%。
[0014]其中，所述树脂基板呈黑色。
[0015]其中，所述封装胶层的由黑色环氧/硅树脂模压形成，该封装硅胶的上表面的粗糙度为 0.5-1.5 μ m。
[0016]本发明创造的有益效果:本发明创造提供了一种的小尺寸多彩LED灯珠，该灯珠在支架的通孔中填充满铜材形成导电铜柱，因此支架上表面产生的热量能够通过导电铜柱有效的传导则增加下表面，再通过LED灯珠的连接件散去，有效改善灯珠的散热性能，此夕卜，由于通孔中充满铜材，通孔的整体位置可以从支架边缘适当向内移动，而且即使在冲切时通孔部分被冲切掉，通孔中的铜材仍能够保留一部分，因此对于冲切精度的要求降低，有效提高了产品的良率，此外，由于通过铜柱散热，同时LED晶片与焊盘铜箔的连接是通过跳线连接的，因此支架上表面的铜箔面积可以大幅减少，而固晶铜箔大致呈一字排列，光源集中于一条线上，减少了支架上表面的铜箔杂乱无章的反射，因此发光效果更好。
【附图说明】
[0017]利用附图对本发明创造作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明创造的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
[0018]图1为本发明创造一种的小尺寸多彩LED灯珠的正面结构示意图。
[0019]图2为本发明创造一种的小尺寸多彩LED的支架的底面结构示意图。
[0020]图3为沿图1的A-A’方向的截面结构示意图。
[0021]在图1至图3中包括有:
[0022]I一一树脂基板、2—一B固晶铜箔、3——G固晶铜箔、4一一R固晶铜箔、5—一B焊盘铜箔、6—一G焊盘铜箔、7—一R焊盘铜箔、8—一公共焊盘铜箔、9一一导电铜柱、10—一引脚铜箔、11一一绝缘漆层、16—一导热铜箔。
【具体实施方式】
[0023]结合以下实施例对本发明创造作进一步描述。
[0024]本发明创造一种的小尺寸多彩LED的支架的【具体实施方式】，如图1至图3所示，包括:方形的树脂基板1，树脂基板I的正面设置有:大致呈一字排列的三个用于固定LED晶体的固晶铜箔(2、3、4)，分别是上表面固定有蓝光晶体12的B固晶铜箔2、上表面固定有绿光晶体13的G固晶铜箔3和上表面固定有红光晶体14的R固晶铜箔4，G固晶铜箔3位于树脂基板I正面中心处，三个固晶铜箔(2、3、4)的中心连线将树脂基板I分为左右两部分，这两部分大致对称；分布于树脂基板I正面四个角落的四个用于导电的焊盘铜箔(5、6、7、8)，分别是用于连接用于蓝光晶体12的负导电极的B焊盘铜箔5、用于连接绿光晶体13的负导电极的G焊盘铜箔6，用于连接红光晶体14的负导电极的R焊盘铜箔7和同时连接蓝光晶体12、绿光晶体13和红光晶体14的正极导电极的公共焊盘铜箔8，其中B焊盘铜箔5和G焊盘铜箔6位于固晶铜箔的左侧部分，R焊盘铜箔7和公共焊盘铜箔8位于固晶铜箔的右侧部分。蓝光晶体12负导电极通过跳线俩接至B焊盘铜箔5，正导电极通过跳线了解至公共焊盘铜箔8 ;绿光晶体13负导电极通过跳线俩接至G焊盘铜箔6，正导电极通过跳线了解至公共焊盘铜箔8 ;红光晶体14负导电极通过跳线俩接至R焊盘铜箔7 (由于红光晶片的负极处于晶片底部，因此此处跳线为阴线，故图中未显示)，正导电极通过跳线了解至公共焊盘铜箔8。树脂基板I的上方通过由黑色硅胶模压形成一层封装胶层以包覆所述的各类铜箔和晶片，该封装硅胶层15的上表面的粗糙度为0.5-1.5μπι。
[0025]所述树脂基板I的底面固定有四个与焊盘铜箔一一对应的四个引脚铜箔10和呈“十”字状的绝缘漆层11，所述绝缘漆层11将下表面分隔为四个引脚区域，每个引脚区域中设置有一片引脚铜箔10。
[0026]每个焊盘铜箔的底下开设有贯通所述树脂基板I的导电通孔，所述导电通孔中灌注有铜材以使形成导电铜柱9，每根铜柱的一端固定有一片所述焊盘铜箔，另一端固定一片所述引脚铜箔10。
[0027]与现有技术相比，本技术该支架开在通孔中填充满铜材，因此支架上表面产生的热量能够通过铜材有效的传导至支架下表面的引脚铜箔，再通过LED灯珠的连接件散去，有效改善灯珠的散热性能，此外，由于通孔中充满铜材，通孔的整体位置可以从支架边缘适当向内移动，而且即使在冲切时通孔部分被冲切掉，通孔中的铜材仍能够保留一部分，因此对于冲切精度的要求降低，有效提高了产品的良率，此外，由于通过铜柱散热，同时LED晶片与焊盘铜箔的连接是通过跳线连接的，因此支架上表面的铜箔面积可以大幅减少，而固晶铜箔大致呈一字排列，光源集中于一条线上，同时还优化树脂基板I正面的铜箔排布结构，减少了支架上表面的铜箔杂乱无章的反射，同时配合模压形成的黑色封装胶层，减少反射光线，黑色硅胶层上层足够平整，避免发光方向偏差，同时其粗糙度控制在0.5-1.5 μπι，确保其漫反射效果，因此整体发光效果更好。
[0028]此外，B固晶铜箔2和G固晶铜箔3之间连接有导热铜箔16，所述B固晶铜箔2与B焊盘铜箔5之间连接有导热铜箔16，R固晶铜箔4和R焊盘铜箔7间连接有导热铜箔16，由于固晶铜箔下方没有导电铜柱9，因此需要通过导热铜柱将其热量传导至焊盘铜箔，再由导电铜柱9导出，其中，G固晶铜箔3由于设在树脂基板I的中心处，与处于角落的焊盘铜箔连接不便，因此通过连接至B固晶铜铜箔来间接导热。然而，G固晶铜箔3除了与B固晶铜箔2之间的导热铜箔16外，不与其他铜箔连接导热铜箔16，而是形成裸露区以裸露出树脂基板I的正面，这是由于在G固晶铜箔3处于树脂基板I的中心处，其周侧的空间都是LED灯珠中心，此处必须尽可能减少反射，因此此处要减少铜箔的设置，仅仅连接一片导热铜箔16以满足基本需要，而且，导热铜箔16优选固定在G固晶铜箔3与B固晶铜箔2之间而非G固晶铜箔3与R固晶铜箔4之间，经测试，减少红光的反射对改善出光效果更有利。
[0029]进一步的，所有的固晶铜箔都是方形铜箔，所述固晶铜箔的面积小于所述树脂基板I的面积的10%，大于所述树脂基板I的面积的5%，而且树脂基板I的上表面呈黑色，这样才能尽可能的减少支架的表面反射。
[0030]最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明创造的技术方案，而非对本发明创造保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明创造作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明创造的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明创造技术方案的实质和范围。
【权利要求】
1.一种小尺寸多彩LED灯珠，包括树脂基板和包覆所述树脂基板正面的封装胶层，其特征在于:所述树脂基板的正面设置有N个用于固定LED晶体的固晶铜箔和N+1个用于导电的焊盘铜箔，所述N不小于二，所述树脂基板的底面固定有与焊盘铜箔数量一致的引脚铜箔，所述固晶铜箔大致呈一字排列，所述焊盘铜箔分布于所述固晶铜箔的两侧，每个焊盘铜箔的底下开设有贯通所述树脂基板的导电通孔，所述导电通孔中灌注有铜材以使形成导电铜柱，每根铜柱的一端固定有一片所述焊盘铜箔，另一端固定一片所述引脚铜箔，每片固晶铜箔上固定有一个LED晶片，所述晶片的引脚经跳线连接至所述焊盘铜箔。2.如权利要求1所述的一种小尺寸多彩LED灯珠，其特征在于:所述LED晶片包括蓝光晶体、绿光晶体和红光晶体，所述固晶铜笛包括用于固定蓝光晶体的B固晶铜笛、用于固定绿光晶体的G固晶铜箔和用于固定红光晶体的R固晶铜箔，所述焊盘铜箔包括用于连接用于蓝光晶体的一个导电极的B焊盘铜箔、用于连接绿光晶体的一个导电极的G焊盘铜箔，用于连接红光晶体的一个导电极的R焊盘铜箔和同时连接蓝光晶体、绿光晶体和红光晶体的另一个导电极的公共焊盘铜箔。3.如权利要求2所述的一种小尺寸多彩LED灯珠，其特征在于:所述固晶铜箔的中心连线将树脂基板分为面积大致相等的两部分，每个部分中设置有两个焊盘铜箔。4.如权利要求2所述的一种小尺寸多彩LED灯珠，其特征在于:所述树脂基板为方形基板，所述焊盘铜箔分布于该树脂基板的四个角落。5.如权利要求2所述的一种小尺寸多彩LED灯珠，其特征在于:所述基板的底面设置有呈“十”字状的绝缘漆层，所述绝缘漆层将下表面分隔为四个引脚区域，每个引脚区域中设置有一片所述的引脚铜箔。6.如权利要求2所述的一种小尺寸多彩LED灯珠，其特征在于:所述B固晶铜箔和G固晶铜箔之间连接有导热铜箔，所述B固晶铜箔与B焊盘铜箔之间连接有导热铜箔。7.如权利要求2所述的一种小尺寸多彩LED灯珠，其特征在于:所述G固晶铜箔位于树脂基板正面中心处，所述G固晶铜箔周侧仅设置一片导热铜箔，其余预留为裸露区，所述裸露区不覆铜箔以裸露出树脂基板的正面。8.如权利要求2所述的一种小尺寸多彩LED灯珠，其特征在于:所述固晶铜箔为方形铜箔，每个固晶铜箔的面积小于所述树脂基板的面积的10%，大于所述树脂基板的面积的5% ο9.如权利要求1所述的一种小尺寸多彩LED灯珠，其特征在于:所述树脂基板呈黑色。10.如权利要求1所述的一种小尺寸多彩LED灯珠，其特征在于:所述封装胶层的由黑色环氧/硅树脂模压形成，该封装硅胶的上表面的粗糙度为0.5-1.5 μ mo
【文档编号】H01L33-62GK204289530SQ201420759186
【发明者】刘天明, 皮保清, 肖虎, 张沛, 涂梅仙 [申请人]木林森股份有限公司