大功率LED灯条用封装基板、含有该基板的封装结构及制作工艺的制作方法

本发明属于半导体照明技术领域，涉及一种大功率led灯条封装结构，具体地说涉及一种大功率led灯条用封装基板、含有该基板的封装结构及基板的制作工艺。

背景技术：

近年来，随着led产业的迅速发展，led灯具已逐渐取代传统的照明工具，逐渐成为主流照明光源，广泛应用于商业照明、户外照明和工业照明等领域。但是传统led灯具有点光源和方向性等特点，无法像白炽灯一样形成大角度发光照明。为实现大角度、全方位的发光，近两年市面上出现了一种led灯丝灯，通过将led芯片封装于透明基板上形成led灯丝，然后将多个灯丝组合连接，呈现出360度的发光角度和优异的光照亮度，将其组装在球泡灯或蜡烛灯中可以获得一种近似白炽灯的发光效果，越来越受到人们的关注。

目前，灯丝灯产品逐渐向工业照明领域拓展应用，led灯条的功率也越来越高，为了解决大功率灯条的散热问题，常规的方案是将灯条的陶瓷基板加长加宽，固晶焊线后将荧光胶层涂覆在加宽的基板上，荧光胶层也变得很宽，当将多条加宽陶瓷基板的灯条集中在一起使用时，由于空间有限，灯条发出的光会被其它灯条变宽的荧光胶层反射和吸收，反而导致散热不良和热量积累，不能应用在大功率的照明产品中。

技术实现要素：

为此，本发明所要解决的技术问题在于加宽的大功率灯条多条集中使用时由于光的再吸收和反射而导致热量积聚，无法在大功率led灯中推广使用，而窄基板的灯条虽然光的相互影响减少，但由于散热面积不够也无法有效在大功率产品中使用，从而提出一种兼顾散热面积，同时减少光相互影响的大功率led灯条用的封装基板、含有该封装基板的封装结构及使用该封装结构灯条的大功率led灯。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

本发明提供一种大功率led灯条用封装基板，包括第一透明基板1，所述第一透明基板1上设置有发光层2，第一透明基板1的宽度a大于等于发光层2宽度b的1.5倍(a≥1.5b)，第一透明基板两端设置有金属端子3。

作为优选，所述第一透明基板为玻璃基板、蓝宝石基板、透明陶瓷基板、透明天然云母基板、透明氟晶云母基板中的一种。

作为优选，所述第一透明基板的宽度为2mm～20mm，厚度为0.2mm～5mm。

作为优选，所述发光层的宽度为0.5mm～5mm，厚度为0.05mm～0.25mm。

本发明提供了一种在第一透明基板上制备发光层的方法，包括如下步骤：

(1)将低熔点玻璃粉、荧光粉和有机载体混合均匀，得到混合浆料，其中所述低熔点玻璃粉与荧光粉的混合比例为质量比1∶0.3～3，所述有机载体与所述低熔点玻璃粉和荧光粉的混合粉体的质量比为0.2～1∶1。

(2)将上述混合浆料通过丝网印刷工艺印刷在第一透明基板上，所述丝网印刷工艺所用网板的目数为100目～300目。

(3)将印有混合浆料的第一透明基板放入120～200℃的烘箱中烘干，然后转移到450～700℃的加热炉中烧结，烧结时间5～30分钟，然后随炉冷却，在第一透明基板上制得所述发光层。

作为优选，所述低熔点玻璃粉的熔点小于等于700℃。

作为优选，所述荧光粉为钇铝石榴石体系(yag)荧光粉、氮化物或氮氧化物荧光粉、k2sif6：mn⁴⁺、k2gef6：mn⁴⁺、硅酸盐荧光粉中的一种或一种以上。

作为优选，所述有机载体由松油醇和乙基纤维素组成，两者的质量比为10∶1。

本发明还提供一种含有所述封装基板的封装结构，其包括第一透明基板，所述第一透明基板顶面设置有发光层，第一透明基板的宽度a大于等于法棍发光层宽度b的1.5倍(a≥1.5b)，第一透明基板两端设置有金属端子，所述发光层表面设置有至少两颗led芯片，发光芯片表面涂覆荧光胶层，荧光胶层只覆盖发光层的表面而不覆盖第一透明基板的其它透明表面，通过金属导线实现芯片与芯片以及芯片与基板两端金属端子的电连接。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

(1)本发明所述的大功率led灯条用封装基板，其包括第一透明基板1，所述第一透明基板1上设置有发光层2，第一透明基板1的宽度a大于等于发光层2宽度b的1.5倍(a≥1.5b)，第一透明基板两端设置有金属端子3。该基板结构兼顾了散热面积，同时灯条发出的光可以在其它灯条基板的透明部分穿过，减少了多条灯条集中使用时由于光的再吸收和反射而导致的热量积聚，减少了光的相互影响，可以应用在大功率led照明产品中。

(2)本发明所述的含有该封装基板的封装结构，在发光层表面固晶设置发光芯片，发光芯片外部设置荧光胶层，荧光胶层只覆盖发光层的表面而不覆盖第一透明基板的其它透明表面，发光芯片发出的光通过芯片表面的荧光胶层和第一透明基板表面的发光层复合形成白光，由于将设置有发光芯片的发光层与具有更大散热面积的第一透明基板直接复合在一起，使得散热面积得到有效增大，有效降低芯片的结温，延长了器件的寿命，是一种价格低廉、性能优良的灯丝灯用封装器件。

(3)本发明所述的大功率led灯条用封装基板的制作方法，其制作工艺简单，发光层可通过简单的丝网印刷工艺制备，易于操作，生产效率高、成本低廉，利于led灯丝灯的推广应用。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明实施例所述的大功率led灯条用封装基板的结构示意图；

图2是本发明实施例7所述的大功率led灯条用封装基板的结构示意图；

图3是含有本发明实施例所述的大功率led灯条用封装基板的封装结构示意图。

图中附图标记表示为：1-第一透明基板；2-发光层；3-金属端子；4-led芯片；5-荧光胶层；6-线材。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供一种大功率led灯条用封装基板，其是一种复合基板，如图1所示，所述复合基板包括第一透明基板1，本实施例中，所述第一透明基板1为玻璃基板，所述第一透明基板1的顶面设置有发光层2，所述第一透明基板1的宽度a大于等于发光层2宽度b的1.5倍(a≥1.5b)，本实施例中，所述第一透明基板1的宽度为3mm，厚度0.7mm，发光层2的宽度为1mm，厚度0.1mm。

本实施例中，发光层2通过以下步骤在第一透明基板1上制得：

(1)将熔点为600℃的低熔点玻璃粉、yag：ce荧光粉和有机载体混合均匀，得到混合浆料，其中所述低熔点玻璃粉与荧光粉的混合比例为质量比1∶2，所述有机载体与所述低熔点玻璃粉和荧光粉的混合粉体的质量比为0.5∶1。

(2)将上述混合浆料通过丝网印刷工艺印刷在第一透明基板上，所述丝网印刷工艺所用网板的目数为300目。

(3)将印有混合浆料的第一透明基板放入150℃的烘箱中烘干，然后转移到600℃的加热炉中烧结，烧结时间10分钟，然后随炉冷却，在第一透明基板上制得所述发光层。

所述有机载体由松油醇和乙基纤维素组成，两者的质量比为10∶1。

实施例2

本实施例提供一种大功率led灯条用封装基板，其是一种复合基板，所述复合基板包括第一透明基板1，本实施例中，所述第一透明基板1为蓝宝石基板，所述第一透明基板1的顶面设置有发光层2，所述第一透明基板1的宽度a大于等于发光层2宽度b的1.5倍(a≥1.5b)，本实施例中，所述第一透明基板1的宽度为10mm，厚度0.2mm，所制得的发光层2的宽度为2mm，厚度0.05mm。

本实施例中，发光层2通过以下步骤在第一透明基板1上制得：

(1)将熔点为700℃的低熔点玻璃粉、硅酸盐荧光粉、和有机载体混合均匀，得到混合浆料，其中所述低熔点玻璃粉与荧光粉的混合比例为质量比1∶3，所述有机载体与所述低熔点玻璃粉和荧光粉的混合粉体的质量比为1∶1。

(2)将上述混合浆料通过丝网印刷工艺印刷在第一透明基板上，所述丝网印刷工艺所用网板的目数为100目。

(3)将印有混合浆料的第一透明基板放入200℃的烘箱中烘干，然后转移到700℃3的加热炉中烧结，烧结时间30分钟，然后随炉冷却，在第一透明基板上制得所述发光层。

所述有机载体由松油醇和乙基纤维素组成，两者的质量比为10∶1。

实施例3

本实施例提供一种大功率led灯条用封装基板，其是一种复合基板，所述复合基板包括第一透明基板1，本实施例中，所述第一透明基板1为透明陶瓷基板，所述第一透明基板1的顶面设置有发光层2，所述第一透明基板1的宽度a大于等于发光层2宽度b的1.5倍(a≥1.5b)，本实施例中，所述第一透明基板1的宽度为7mm，厚度1mm，所制得的发光层2的宽度为2.5mm，厚度0.07mm。

本实施例中，发光层2通过以下步骤在第一透明基板1上制得：

(1)将熔点为550℃的低熔点玻璃粉、氮化物荧光粉、和有机载体混合均匀，得到混合浆料，其中所述低熔点玻璃粉与荧光粉的混合比例为质量比1∶0.3，所述有机载体与所述低熔点玻璃粉和荧光粉的混合粉体的质量比为0.2∶1。

(2)将上述混合浆料通过丝网印刷工艺印刷在第一透明基板上，所述丝网印刷工艺所用网板的目数为200目。

(3)将印有混合浆料的第一透明基板放入120℃的烘箱中烘干，然后转移到550℃的加热炉中烧结，烧结时间5分钟，然后随炉冷却，在第一透明基板上制得所述发光层。

所述有机载体由松油醇和乙基纤维素组成，两者的质量比为10∶1。

实施例4

本实施例提供一种大功率led灯条用封装基板，其是一种复合基板，所述复合基板包括第一透明基板1，本实施例中，所述第一透明基板1为透明天然云母基板，所述第一透明基板1的顶面设置有发光层2，所述第一透明基板1的宽度a大于等于发光层2宽度b的1.5倍(a≥1.5b)，本实施例中，所述第一透明基板1的宽度为2mm，厚度0.2mm，所制得的发光层2的宽度为0.5mm，厚度0.1mm。

本实施例中，发光层2通过以下步骤在第一透明基板1上制得：

(1)将熔点为450℃的低熔点玻璃粉、yag：ce荧光粉与k2sif6：mn⁴⁺的混合粉、和有机载体混合均匀，得到混合浆料，其中所述低熔点玻璃粉与荧光粉的混合比例为质量比1∶0.5，所述有机载体与所述低熔点玻璃粉和荧光粉的混合粉体的质量比为0.4∶1。

(2)将上述混合浆料通过丝网印刷工艺印刷在第一透明基板上，所述丝网印刷工艺所用网板的目数为100目。

(3)将印有混合浆料的第一透明基板放入150℃的烘箱中烘干，然后转移到450℃的加热炉中烧结，烧结时间15分钟，然后随炉冷却，在第一透明基板上制得所述发光层。

所述有机载体由松油醇和乙基纤维素组成，两者的质量比为10∶1。

实施例5

本实施例提供一种大功率led灯条用封装基板，其是一种复合基板，所述复合基板包括第一透明基板1，本实施例中，所述第一透明基板1为透明氟晶云母基板，所述第一透明基板1的顶面设置有发光层2，所述第一透明基板1的宽度a大于等于发光层2宽度b的1.5倍(a≥1.5b)，本实施例中，所述第一透明基板1的宽度为15mm，厚度0.2mm，所制得的发光层2的宽度为2.5mm，厚度0.2mm。

本实施例中，发光层2通过以下步骤在第一透明基板1上制得：

(1)将熔点为580℃的低熔点玻璃粉、yag：ce荧光粉与k2gef6：mn⁴⁺的混合粉、和有机载体混合均匀，得到混合浆料，其中所述低熔点玻璃粉与荧光粉的混合比例为质量比1∶1.5，所述有机载体与所述低熔点玻璃粉和荧光粉的混合粉体的质量比为0.6∶1。

(2)将上述混合浆料通过丝网印刷工艺印刷在第一透明基板上，所述丝网印刷工艺所用网板的目数为150目。

(3)将印有混合浆料的第一透明基板放入150℃的烘箱中烘干，然后转移到580℃的加热炉中烧结，烧结时间10分钟，然后随炉冷却，在第一透明基板上制得所述发光层。

所述有机载体由松油醇和乙基纤维素组成，两者的质量比为10∶1。

实施例6

本实施例提供一种大功率led灯条用封装基板，其是一种复合基板，所述复合基板包括第一透明基板1，本实施例中，所述第一透明基板1为玻璃基板，所述第一透明基板1的顶面设置有发光层2，所述第一透明基板1的宽度a大于等于发光层2宽度b的1.5倍(a≥1.5b)，本实施例中，所述第一透明基板1的宽度为20mm，厚度5mm，所制得的发光层2的宽度为5mm，厚度0.25mm。

本实施例中，发光层2通过以下步骤在第一透明基板1上制得：

(1)将熔点为580℃的低熔点玻璃粉、yag：ce荧光粉与氮氧化物荧光粉的混合粉、和有机载体混合均匀，得到混合浆料，其中所述低熔点玻璃粉与荧光粉的混合比例为质量比1∶1.5，所述有机载体与所述低熔点玻璃粉和荧光粉的混合粉体的质量比为0.8∶1。

(2)将上述混合浆料通过丝网印刷工艺印刷在第一透明基板上，所述丝网印刷工艺所用网板的目数为150目。

(3)将印有混合浆料的第一透明基板放入150℃的烘箱中烘干，然后转移到580℃的加热炉中烧结，烧结时间10分钟，然后随炉冷却，在第一透明基板上制得所述发光层。

所述有机载体由松油醇和乙基纤维素组成，两者的质量比为10∶1。

实施例7

本实施例提供一种大功率led灯条用封装基板，其是一种复合基板，所述复合基板包括第一透明基板1，本实施例中，所述第一透明基板1为玻璃基板，所述第一透明基板1的顶面设置有发光层2，所述第一透明基板1的宽度a大于等于发光层2宽度b的1.5倍(a≥1.5b)，本实施例中，所述第一透明基板1的宽度为10mm，厚度0.7mm，在第一透明基板1上制备两列发光层2，见图3，每列发光层2的宽度为1mm，厚度均为0.15mm

本实施例中，发光层2通过以下步骤在第一透明基板1上制得：

(1)将熔点为580℃的低熔点玻璃粉、yag：ce荧光粉、和有机载体混合均匀，得到混合浆料，其中所述低熔点玻璃粉与荧光粉的混合比例为质量比1∶1.5，所述有机载体与所述低熔点玻璃粉和荧光粉的混合粉体的质量比为0.8∶1。

(2)将上述混合浆料通过丝网印刷工艺印刷在第一透明基板上，所述丝网印刷工艺所用网板的目数为150目。

(3)将印有混合浆料的第一透明基板放入150℃的烘箱中烘干，然后转移到580℃的加热炉中烧结，烧结时间10分钟，然后随炉冷却，在第一透明基板上制得所述发光层。

所述有机载体由松油醇和乙基纤维素组成，两者的质量比为10∶1。

实施例8

本实施例提供一种含有如实施例1-7任一所述的封装基板的封装结构，如图3所示，其包括所述封装基板，所述封装基板中发光层2表面通过固晶胶固定设置有led芯片4，所述led芯片4为蓝光芯片，所述led芯片4外部设置有荧光胶层5，荧光胶层5只覆盖发光层2的表面而不覆盖第一透明基板1的其它透明表面，所述荧光胶为具有黄色荧光粉的荧光胶，以与蓝光芯片复合发出白光。当然作为可变换的实施方式，所述led芯片4也可为紫外芯片、红光芯片等，相应地，荧光胶层5中的荧光粉的光色可与芯片的发光颜色适配复合形成白光。相邻led芯片4之间通过金属线材6连接，边缘处的led芯片4与金属引脚3连接，从而与外部电源连接。

所述led封装结构，蓝光led芯片4固晶在复合基板的发光层2上，蓝光芯片发出的热量通过发光层2快速扩散至整个第一透明基板1，蓝光芯片表面涂附荧光胶层5，led发出的蓝光通过正面的荧光胶层转化为白光，透过发光层2背面的蓝光也转化为白光，由于荧光胶层5只覆盖发光层2的表面而不覆盖第一透明基板1的其它透明表面，在兼顾了散热面积的同时，灯条发出的光可以在其它灯条基板的透明部分穿过，减少了多条灯条集中使用时由于光的再吸收和反射而导致的热量积聚，减少了光的相互影响，有利于封装器件的散热，可以应用在大功率led照明产品中。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。