本实用新型涉及LED器件技术领域,尤其涉及一种LED器件及应用该LED器件的LED灯。
背景技术:
参见附图1所示,现有技术中的LED器件包括支架1a,支架1a上依次设有第一电连接区11a、绝缘区12a和第二电连接区13a,其中LED芯片设于第一电连接区11a,LED芯片上设定有LED芯片电极,第二电连接区13a设有与LED芯片电极对应的支架电极,其中LED芯片电极和支架电极需要通过导电焊线连接,从而实现LED芯片的导通,导电焊线的两端与对应的电极焊接后需要在支架1a上面覆盖封装胶体,封装胶体将LED芯片和导电焊线覆盖于其内。
但是在使用LED器件时,封装胶体会由于冷热冲击产生热胀冷缩现象,在此过程中,绝缘区12a两侧的第一电连接区11a和第二电连接区13a之间的距离会被拉大,导电焊线也会随着封装胶体被拉伸,容易导致导电焊线被拉断或者导电焊线两端的焊点脱落,造成LED器件失效的现象。
为了解决上述技术问题,现有技术中公开了公告号为CN204204914U的中国实用新型专利,其公开了“LED封装结构”,通过在金线(即上述的导电焊线)的一端设置直线段,其中直线段贴于基板或所述支架上,所述直线段对金线受到的应力有一定的缓冲,以使直线段与相应电极的焊接更为牢固。
但是上述公开专利中的金线(导电焊线)为一个二维结构,其直线段只是对金线(导电焊线)长度方向有一定的应力缓冲作用,而由于金线(导电焊线)是整体被封装胶体包裹,封装胶体的热胀冷缩会对整个导电焊线产生应力冲击,并且应力冲击无固定方向,即金线(导电焊线)会受到来自上、下、左、右或其他不规则方向的应力冲击,若这些应力得不到缓冲,或者只是得到部分的缓冲,而其它得不到应力缓冲的部分导电焊线会提前损坏,从而大大降低导电焊线的整体使用寿命,必然会降低LED器件的整体使用寿命。
技术实现要素:
本实用新型所要解决的技术问题在于,提供一种LED器件,通过将导电焊线设置成三维结构以提高导电焊线承受来自各个方向应力的能力。
本实用新型所要解决的技术问题还在于,提供一种LED器件,提高导电焊线的使用寿命。
为了解决上述技术问题,本实用新型提供了一种LED器件,包括LED芯片、用于承载LED芯片的支架、连接LED芯片电极与支架的导电焊线以及覆盖所述LED芯片和导电焊线的封装胶体,所述支架包括绝缘区以及分别位于所述绝缘区两侧的第一电连接区和第二电连接区,所述LED芯片安装在所述第一电连接区,所述导电焊线的一端位于所述LED芯片电极,另一端位于所述第二电连接区,所述导电焊线包括第一弯折段和第二弯折段,所述第一弯折段的一端与LED芯片电极电连接,另一端向绝缘区方向设置并与第二弯折段连接,所述第二弯折段向第二电连接区方向设置并与第二电连接区电连接,所述第一弯折段和第二弯折段在LED芯片电极和第二电连接区形成三维结构。
作为上述方案的改进,还包括竖直段,所述竖直段的一端与LED芯片电极连接,另端与第一弯折段连接。
作为上述方案的改进,所述竖直段的高度为H1,所述H1为30μm -70μm。
作为上述方案的改进,还包括与第二弯折段连接的连接段,所述连接段包括远离所述第二弯折段的至少部分贴设于第二电连接区的直线段,所述直线段与所述第二电连接区连接。
作为上述方案的改进,所述连接段的长度为L2,所述L2为70μm -150μm。
作为上述方案的改进,所述第一弯折段向LED芯片远离LED芯片电极的一端倾斜。
作为上述方案的改进,所述第一弯折段与第二弯折段连接的部分位于所述LED芯片的上方;
或者,所述第一弯折段与第二弯折段连接的部分位于绝缘区和LED芯片之间的空间。
作为上述方案的改进,所述导电焊线最高点与LED芯片上表面之间的距离为H2,所述H2为70μm -130μm。
作为上述方案的改进,所述第一弯折段在水平面上的投影的长度为L1,所述L1为100μm -350μm。
作为上述方案的改进,所述第一弯折段起始点处的切线与竖直线所成的锐角为A1,所述A1为10°-70°。
作为上述方案的改进,所述第一弯折段和第二弯折段在水平面上的投影的夹角为A2,所述A2为100°-160°。
作为上述方案的改进,所述竖直段和所述LED芯片电极连接的端点与连接段和所述第二电连接区的端点在同一水平线上。
相应的,本实用新型还公开了一种LED灯,包括本实用新型所述的LED器件。
实施本实用新型的实施例,具有如下有益效果:
本实用新型所述导电焊线的第二弯折段与第一弯折段在LED芯片电极和第二电连接区之间形成三维结构,此时,即使导电焊线受到来自多个不规则方向的应力冲击,也会有对应的应力缓冲能力,相对于现有技术的二维导电焊线,本实用新型的导电焊线可以消除来自各个方向的应力冲击,有效避免导电焊线被拉断,从而提高导电焊线的使用寿命,对提高LED器件的整体使用寿命起到重要的作用。
附图说明
图1是现有技术LED器件部分结构的剖视图;
图2是本实用新型导电焊线的俯视图;
图3是图2中A处的局部放大图;
图4是图2沿DD方向的剖视图;
图5是图4中B处的局部放大图;
图6是图5中F处的局部放大图;
图7是图2沿EE方向的剖视图;
图8是图6中C处的局部放大图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。仅此声明,本实用新型在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词,仅以本实用新型的附图为基准,其并不是对本实用新型的具体限定。
实施例一
参见附图2至附图8,本发明公开了一种用于LED器件,包括LED芯片3、用于承载LED芯片3的支架1、连接LED芯片电极30与支架1的导电焊线2以及覆盖所述LED芯片3和导电焊线2的封装胶体,所述封装胶体优选为硅树脂、硅胶或环氧树脂,所述支架1包括绝缘区12以及分别位于所述绝缘区12两侧的第一电连接区11和第二电连接区13,所述LED芯片3安装在所述第一电连接区11,所述导电焊线2的一端位于所述LED芯片电极30,另一端位于所述第二电连接区13。
其中,所述LED芯片3为蓝光芯片、红光芯片或绿光芯片,可以根据需求选择,当第一电连接区11设有多个LED芯片3时,多个LED芯片3也可以根据需求选择不同光的LED芯片。
作为LED芯片3和封装胶体的优选方案,所述LED芯片为蓝光芯片,所述封装胶体为荧光粉与有机硅混合物。
为了实现本实用新型的目的,本实用新型所述导电焊线2包括第一弯折段22和第二弯折段23。
具体的,所述第一弯折段22的一端与LED芯片电极30电连接,具体可以通过下述中的竖直段21与LED芯片电极30间接电连接,也可以与LED芯片电极30直接电连接,第一弯折段22的另一端向绝缘区12方向设置并与第二弯折段连接,具体的可以为向绝缘区方向斜向上设置,即在附图中,第一弯折段22由LED芯片电极30向第二弯折段23的方向是向左并向斜上方向设置,其即第一弯折段22在附图4中显示的是向上或者向下,不是水平的直线。
优选的,所述第一弯折段22向LED芯片3远离LED芯片电极30的一端倾斜,即第一弯折段22在附图4中向左上倾斜。所述导电焊线2受到的外界的应力主要是来自封装胶体的热胀冷缩,若导电焊线2所处位置的封装胶体较厚,其受到的应力会相对较大,由于LED芯片3需要占一定的空间,所以LED芯片3所处的竖直方位的封装胶体相对较薄,本实用新型的第一弯折段22向LED芯片3远离LED芯片电极30的一端倾斜设置可以减少导电焊线2受到的外界应力。
其中,所述第二弯折段23向第二电链接区13方向斜向下设置并与第二电连接区13电连接,具体可以通过下述连接段24与第二电连接区13间接电连接,也可以与第二电连接区13直接电连接,所述第二弯折段23设于第二电连接区13和第一弯折段22之间的空间,此设计是为了给下述连接段24提供空间。
本实用新型的第二弯折段23与第一弯折段22在LED芯片电极30和第二电连接区13之间形成三维结构,即本实用新型的导电焊线2为三维结构,此时,即使导电焊线2受到来自多个不规则方向的应力冲击,也会有对应的应力缓冲能力,例如,当导电焊线2受到水平方向的应力时,第一弯折段22和第二弯折段23由于为上凸的弯折结构,其具有向两头方向拉伸的缓冲空间,以使应力得到相应的缓冲。
需要说明的是,导电焊线2与LED芯片电极30连接的端部需要经过烧结而成,所以其应力承受能力小,为了保证导电焊线2整体使用寿命,本实用新型的导电焊线2还包括竖直段21,所述竖直段21的一端与LED芯片电极30电连接,另一端与第一弯折段22连接,竖直段21在支架1上的投影形状为导电焊线2的径向截面形状。本实用新型的导电焊线2将与LED芯片电极30连接的部分设置成竖直段21,即垂直的直线段,此时,竖直段21不会受到外界应力影响,从而提高导电焊线2与LED芯片电极30连接部分的使用寿命。
优选的,所述竖直段的高度为H1,所述H1为30μm -70μm,H1在此范围时,在保证与LED芯片电极30牢固连接的基础上尽量降低高度,以使此段可以达到最佳的应力缓冲作用,所述H1进一步地优选范围为50μm -60μm。
进一步地,为了提高导电焊线2与第二电连接区13连接的牢固性,本实用新型的导电焊线2还包括与第二弯折段23连接的连接段24,所述连接段24包括远离所述第二弯折段23的至少部分贴设于第二电连接区13的直线段,所述直线段与所述第二电连接区13连接。将连接段24的至少部分设置成与第二电连接区1直接接触的直线段,即使连接段24受到第二弯折段23向上的拉力或者其他应力时,也可以通过直线段有一定的缓冲,不会将此拉力直接传送至导电焊线2与第二电连接区13连接的端部,从而增强第二电连接区13与导电焊线2连接的牢固性。
其中,所述连接段24的长度优选为L2,所述L2为70μm -150μm,所述L2进一步地优选范围为90μm -120μm。
优选的,所述竖直段21和所述LED芯片电极连接的端点与连接段24和所述第二电连接区13的端点在同一水平线上,并且所述连接段24与竖直段21处于同一竖直平面,即所述竖直段21在支架1上的投影和连接段24处于同一直线上。本实用新型将连接段24与竖直段21设置于同一竖直平面,可以进一步提高连接段24与第二电连接区13连接的牢固性。
参见附图3所示,所述竖直段21、第一弯折段22、第二弯折段23和连接段24依次连接形成曲线部分,所述曲线部分在水平面的投影为曲线,其中所述竖直段21、第一弯折段22、第二弯折段23和连接段24优选依次顺滑曲线过渡连接,通过顺滑曲线过渡连接方式可以进一步地提高导电焊线2的应力承受能力,避免薄弱的过渡部分过早的损坏。另外,所述竖直段21、第一弯折段22、第二弯折段23和连接段24为一体成型结构,一体成型的导电焊线2能够承受更大的应力冲击。
需要说明的是,导电焊线2第一弯折段22与第二弯折段23连接的部位(即第一弯折段22的上端)为拐点端,拐点端是导电焊线2弯折相对较大的部位,在产生拐点端的时候,其已经承受一定的加工损伤,因此较为脆弱,为了保证导电焊线2的整体使用寿命,本实用新型通过以下两种优选实施方式提高拐点端的应力承受能力。
第一种实施方式,所述第一弯折段22与第二弯折段23连接的部分位于所述LED芯片的上方;
第二种实施方式,所述第一弯折段22与第二弯折段23连接的部分位于绝缘区12和LED芯片3之间的空间。
当第一弯折段22与第二弯折段23连接的部分(即拐点端)位于LED芯片3上方时,则第一弯折段22整个均处于LED芯片3的上方,此时,第一弯折段22所处位置下方的封装胶体相对最薄,下方胶体越薄,则导电焊线2受到的热膨胀应力越小;但是有的LED芯片电极30位于LED芯片3边缘,LED芯片3的宽度无法满足第一弯折段22的拐点端位于LED芯片3的上方这一条件,在这种情况下,所述第一弯折段22与第二弯折段23连接的部分优选位于绝缘区12和LED芯片3之间,其中绝缘区12处的应力最大,本实用新型将第一弯折段与第二弯折段连接的部分优选位于绝缘区12和LED芯片3之间,避开将薄弱的拐点端设于绝缘区12上方,以免拐点端影响导电焊线2的整体使用寿命。
本实施例中,优选的,所述竖直段与所述LED芯片电极连接的端点与连接段与所述第二电连接区的端点在同一水平线上,由于第一弯折段、第二弯折段2和连接段以及竖直段形成类似三角形的三维结构,可以进一步提高导电焊线的牢固性。
当导电焊线2受到上下方向的应力时,由于第一弯折段22、第二弯折段23和连接段24以及竖直段21形成三维结构,此时,第一弯折段22和第二弯折段23的外凸部分可以上下缓冲,其受到竖直段21和连接段24的限制较小,从而实现应力的缓冲,同理,本实用新型的导电焊线2受到其它应力冲击时,其可以通过三维结构得到各个方向的缓冲,相对于现有技术的二维导电焊线,本实用新型的导电焊线2可以消除来自各个方向的应力冲击,有效避免导电焊线2被拉断,从而提高导电焊线2的使用寿命。
根据实用新型人多次的实验验证,导电焊线2各段的参数对其使用寿命也有重要影响,以下是实用新型人多次试验得出的较优的参数选择。
(1)所述导电焊线2最高点与LED芯片3上表面之间的距离为H2,所述H2为70μm -130μm,所述H2进一步地优选范围为80μm -120μm;
(2)所述第一弯折段22在水平面上的投影的长度为L1,所述L1为100μm -350μm,所述L1进一步地优选范围为120μm -320μm;
(3)所述第一弯折段22和第二弯折段23在水平面上的投影的夹角为A2,所述A2为100°-160°,所述A1进一步地优选范围为115°-150°。
为了保证第一弯折段22与竖直段21之间的部位能够达到应力承受能力,本实用新型对第一弯折段22的起始点作了一定的限定,即所述第一弯折段22与竖直段21连接的起始点处的切线与竖直线所成的锐角为A1,所述A1为10°-70°,所述A1进一步地优选范围为20°-60°,A1过大会导致导电焊线2热影响区弯曲受损,夹角过小则对于器件内部向上的应力无法形成有效的缓冲,应力会直接拉扯导电焊线2造成导电焊线2的热影响区断裂。
本实用新型所述导电焊线2的各段处于上述范围时,导电焊线2形成的三维结构可以较好地消除来自各个方向的应力,防止导电焊线2被拉断,从而提高导电焊线2的使用寿命。
实施例二
相应的,本发明还公开了一种LED灯,其包括本发明实施例一所述的LED器件,采用本发明所述的LED器件的灯,其使用寿命长。
以上所述是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。