一种免围坝COBLED基板及其制备方法和应用与流程

一种免围坝cob led基板及其制备方法和应用
技术领域
1.本发明属于led显示领域，具体涉及一种免围坝cob led基板及其制备方法和应用。


背景技术：

2.目前，市面上绝大部分的cob结构的产品都是以下两种方案：1)使用硅脂类果冻状围坝胶水，按照特定形状、高度等要求参数使用特定的围坝机器进行围坝作业，完成后使用烤箱进行长时间固化。缺点，工艺流程、周期长，设备需求大；2)在基板制作时，使用塑胶进行围坝塑性，不需要进行围坝作业。缺点，塑胶模型固定，模具费用昂贵，塑胶围坝模具周期长。
3.cn111463198a公开了一种uvc
‑
led的cob封装结构及其制作方法，其包括陶瓷线路板、陶瓷围坝、透明盖板、uvc
‑
led芯片、陶瓷绝缘板和反射层板，其提供uvc
‑
led芯片发出的光通过扩口孔的反射涂层反射出透明盖板，有效提升光的指向性，大大提高cob光源的出光效率；而且陶瓷绝缘板与绝缘胶相比性能稳定，避免了因老化而造成短路的风险，安全性高；透明盖板的粘胶处镀有金属保护层，然而该cob封装结构需要设置陶瓷围坝，导致cob光源横向导热、散热能力及cob光源的寿命较差。
4.cn206490058u公开了一种免围坝cob光源封装结构，包括基板，其所述基板上设有镜面反射区，进一步镜面反射区上均匀分布有led发光芯片，led 发光芯片之间填充有荧光胶；所述镜面反射区外围设有bt树脂围环，进一步 bt树脂围环与荧光胶的厚度相同。其所述bt树脂围环表面采用不规则锣形，所述led发光芯片封装有透镜，进一步封装有透镜的led发光芯片可整合反光杯，虽然其去除传统cob光源利用硅胶、树脂等化学材料围坝工艺流程，但是该cob光源仍存在横向导热、散热能力及cob光源的寿命较差的问题。
5.因此，有必要提供一种新结构的cob led的光源模组来克服以上缺陷。


技术实现要素：

6.针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种免围坝cob led基板及其制备方法和应用。所述免围坝cob led基板增加了cob光源横向导热及散热能力，从而提供cob光源的寿命。
7.为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
8.第一方面，本发明提供了一种免围坝cob led基板，所述免围坝cob led 基板包括依次层叠的第一基层、绝缘胶层、铜箔层、油墨层、纯胶层和第二基层。
9.其中，cob即chip on board，就是将裸芯片用导电或非导电胶粘附在互连基板上，然后进行引线键合实现其电连接，cob led又叫cob led source， cob led module。有长条型/方形/圆形/环形/三角形/扇形等多种外形封装形式。
10.在本发明通过基材压合工艺去除传统cob光源利用硅胶、树脂等化学材料围坝工艺流程，在传统cob基板上，再增加压合金属或无机非金属材料基材，达到双层或多层金属
基或组合基压合的效果，通过上层基材的外形设计替代传统cob光源围坝作业的同时，增加了cob光源横向导热及散热能力，从而提供cob光源的寿命，并通过上层基材的外形设计直接对cob光源进行二次配光，保证出光光型。
11.优选地，所述第一基层的厚度为800
‑
2000μm，例如可以是800μm、820μm、 840μm、860μm、880μm、900μm、920μm、940μm、960μm、980μm、1000 μm、1200μm、1400μm、1600μm、2000μm等。
12.优选地，所述第一基层的层数为1层以上，例如可以是1层、2层、3层、 4层、5层、6层等。
13.优选地，所述第一基层选自铜基板、陶瓷基板、镜面铝基板或塑胶中的任意一种。
14.优选地，所述绝缘胶层的厚度为50
‑
150μm，例如可以是50μm、60μm、 70μm、80μm、90μm、100μm、110μm、120μm、130μm、140μm、150μm 等。
15.优选地，所述绝缘胶层由绝缘胶高温固化形成，所述绝缘胶选自聚酯绝缘胶和/或环氧绝缘胶。
16.上述绝缘胶均可由市售购得，例如本发明采用的：聚酯绝缘胶(厂家：纽宝力、牌号450a80)；环氧绝缘胶(厂家：宏昌)等。
17.优选地，所述高温固化的温度为100
‑
150℃，例如可以是100℃、105℃、 110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃、150℃等。
18.优选地，所述铜箔层的厚度为20
‑
50μm，例如可以是20μm、25μm、30μm、 35μm、40μm、45μm、50μm等。
19.优选地，所述油墨层的厚度为10
‑
30μm，例如可以是10μm、12μm、14μm、 16μm、18μm、20μm、22μm、24μm、26μm、28μm、30μm等。
20.优选地，所述油墨层选自wt05、lew7s或lb
‑
1900w中的任意一种或至少两种的组合。
21.优选地，所述纯胶层的厚度为10
‑
30μm，例如可以是10μm、12μm、14μm、 16μm、18μm、20μm、22μm、24μm、26μm、28μm、30μm等。
22.优选地，所述纯胶层选自环氧类、有机硅类或聚氨酯中的任意一种或至少两种的组合。
23.上述纯胶均可由市售购得，例如：环氧类(如厂家：郎搏万、牌号：no.1
‑
6120；厂家：世林、牌号：sl3029等)；有机硅类(如厂家：弗洛里光电材料、牌号a05
‑
01h、a05
‑
01m、a05
‑
01l等)；聚氨酯(厂家：纽宝力、牌号450a80等)。
24.优选地，所述第二基层的厚度为700
‑
2000μm，例如可以是700μm、720μm、 740μm、760μm、780μm、800μm、820μm、840μm、860μm、880μm、900μm、 1000μm、1200μm、1400μm、1600μm、1800μm、2000μm等。
25.优选地，所述第二基层的层数为1层以上，例如可以是1层、2层、3层、 4层、5层、6层等。
26.优选地，所述第二基层选自铜基板、陶瓷基板、镜面铝基板中的任意一种。
27.第二方面，本发明提供一种如第一方面所述的免围坝cob led基板的制备方法，所述免围坝cob led基板的制备方法包括以下步骤：
28.(1)将绝缘胶涂覆于第一基层后，通过高温压合，形成绝缘胶层；
29.(2)将铜箔固定于绝缘胶层后，通过高温压合，形成铜箔层；
30.(3)将油墨印刷或喷涂于铜箔层后，再进行固化，形成油墨层；
31.(4)将纯胶涂覆于油墨层后，通过高温压合，形成纯胶层；
32.(5)将第二基层固定于纯胶层后，通过高温压合，形成第二基层。
33.优选地，步骤(1)、步骤(2)、步骤(3)和步骤(4)中，所述高温压合的温度各自独立地为100
‑
150℃，例如可以是100℃、110℃、120℃、130℃、 140℃、150℃等，所述高温压合的时间各自独立地为1.5
‑
2h，例如可以是1.5h、 1.6h、1.7h、1.8h、1.9h、2h等。
34.优选地，步骤(3)所述固化为自然固化和/或烘烤固化。
35.优选地，所述自然固化的温度为20
‑
30℃，例如可以是20℃、22℃、24℃、26℃、28℃、30℃等，所述自然固化的时间为2
‑
3h，例如可以是2h、2.2h、 2.4h、2.6h、2.8h、3h等。
36.优选地，所述烘烤固化的温度为100
‑
110℃，例如可以是100℃、102℃、 104℃、106℃、108℃、110℃等，所述烘烤固化的时间为0.1
‑
1h，例如可以是 0.1h、0.2h、0.4h、0.6h、0.8h、1h等。
37.第三方面，本发明提供一种如第一方面所述的免围坝cob led基板在制备led光源中的应用。
38.本发明利用压合基材的外形设计将cob制程后端的涂覆封装区域进行预留，以达到替代传统围坝工艺的制作方案。利用压合基材的不同材质，可以达到辅助cob发光区域荧光粉及硅胶混合物横向散热的目的。利用压合基板的形状、厚度也达到对cob发光区进行二次配光的效果，满足最终cob led出光光型的设定。
39.相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
40.(1)本发明通过cob基板的设计而达到，去除传统cob光源需要围坝的工序、增强cob光源的热传导通路提高光源寿命，以及利用基材达到二次配光效果；
41.(2)本发明所述的免围坝cob led基板的横向导热能力以热成像测试表现，其为60
‑
65℃；散热能力以热成像测试表现，其为70
‑
75℃；光源寿命为 10000
‑
10200h；出光光型以远方设备测试表现，其为100
‑
110
°
。
附图说明
42.图1为本发明所述免围坝cob led基板的结构示意图；
43.其1为第一基层、2为绝缘胶层、3为铜箔层、4为油墨层、5为纯胶层、6 为第二基层。
具体实施方式
44.下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
45.图1为本发明所述免围坝cob led基板的结构示意图，如图1所示，所述免围坝cob led基板包括依次层叠的第一基层1、绝缘胶层2、铜箔层3、油墨层4、纯胶层5和第二基层6。
46.下述实施例中各组分来源如下所示：聚酯绝缘胶(厂家：纽宝力、牌号 450a80)、环氧绝缘胶(厂家：宏昌)、环氧类纯胶(厂家：世林、牌号：sl3029)、有机硅类纯胶(弗洛里光电材料、牌号a05
‑
01h)、聚氨酯纯胶(厂家：纽宝力、牌号450a80等)。
47.实施例1
48.本实施例提供一种免围坝cob led基板，所述免围坝cob led基板包括依次层叠的第一基层、绝缘胶层、铜箔层、油墨层、纯胶层和第二基层；
49.其第一基层为1层900μm厚的镜面铝基板；绝缘胶层为120μm厚的绝缘胶层(所述绝缘胶为聚酯绝缘胶)；铜箔层厚度为35μm；油墨层为20μm厚的油墨层(所述油墨为wt05)；纯胶层为20μm厚的纯胶层(所述纯胶为环氧类纯胶)；所述第二基层为1层800μm厚的镜面铝基板。
50.本实施例所述免围坝cob led基板的制备方法包括以下步骤：
51.(1)将绝缘胶涂覆于第一基层后，在120℃下高温压合2h，形成绝缘胶层；
52.(2)将铜箔固定于绝缘胶层后，在120℃下高温压合2h，形成铜箔层；
53.(3)将油墨印刷于铜箔层后，再在25℃下固化2.5h，形成油墨层；
54.(4)将纯胶涂覆于油墨层后，在120℃下高温压合1.5h，形成纯胶层；
55.(5)将第二基层固定于纯胶层后，再在120℃下高温压合1.5h，形成第二基层。
56.实施例2
57.本实施例提供一种免围坝cob led基板，所述免围坝cob led基板包括依次层叠的第一基层、绝缘胶层、铜箔层、油墨层、纯胶层和第二基层；
58.其第一基层为1层900μm厚的陶瓷基板；绝缘胶层为120μm厚的绝缘胶层(所述绝缘胶为环氧绝缘胶)；铜箔层厚度为35μm；油墨层为20μm厚的油墨层(所述油墨为lew7s)；纯胶层为20μm厚的纯胶层(所述纯胶为有机硅类纯胶)；所述第二基层为1层800μm厚的陶瓷基板。
59.本实施例所述免围坝cob led基板的制备方法包括以下步骤：
60.(1)将绝缘胶涂覆于第一基层后，在150℃下高温压合1.5h，形成绝缘胶层；
61.(2)将铜箔固定于绝缘胶层后，在100℃下高温压合2h，形成铜箔层；
62.(3)将油墨印刷于铜箔层后，再在25℃下固化2.5h，形成油墨层；
63.(4)将纯胶涂覆于油墨层后，在150℃下高温压合1.5h，形成纯胶层；
64.(5)将第二基层固定于纯胶层后，再在100℃下高温压合2h，形成第二基层。
65.实施例3
66.本实施例提供一种免围坝cob led基板，所述免围坝cob led基板包括依次层叠的第一基层、绝缘胶层、铜箔层、油墨层、纯胶层和第二基层；
67.其第一基层为1层900μm厚的铜基板；绝缘胶层为120μm厚的绝缘胶层 (所述绝缘胶为有机硅绝缘胶)；铜箔层厚度为35μm；油墨层为20μm厚的油墨层(所述油墨为lb
‑
1900w)；纯胶层为20μm厚的纯胶层(所述纯胶为聚氨酯纯胶)；所述第二基层为1层800μm厚的铜基板。
68.本实施例所述免围坝cob led基板的制备方法包括以下步骤：
69.(1)将绝缘胶涂覆于第一基层后，在100℃下高温压合2h，形成绝缘胶层；
70.(2)将铜箔固定于绝缘胶层后，在150℃下高温压合1.5h，形成铜箔层；
71.(3)将油墨印刷于铜箔层后，再在25℃下固化2.5h，形成油墨层；
72.(4)将纯胶涂覆于油墨层后，在150℃下高温压合1.5h，形成纯胶层；
73.(5)将第二基层固定于纯胶层后，在100℃下高温压合2h，形成第二基层。
74.实施例4
75.本实施例提供一种免围坝cob led基板，所述免围坝cob led基板包括依次层叠的第一基层、绝缘胶层、铜箔层、油墨层、纯胶层和第二基层；
76.其第一基层为1层1000μm厚的镜面铝基板；绝缘胶层为100μm厚的绝缘胶层(所述绝缘胶为聚酯绝缘胶)；铜箔层厚度为30μm；油墨层为15μm厚的油墨层(所述油墨为wt05)；纯胶层为30μm厚的纯胶层(所述纯胶为环氧类纯胶)；所述第二基层为1层700μm厚的镜面铝基板。
77.本实施例所述免围坝cob led基板的制备方同实施例1。
78.实施例5
79.本实施例提供一种免围坝cob led基板，所述免围坝cob led基板包括依次层叠的第一基层、绝缘胶层、铜箔层、油墨层、纯胶层和第二基层；
80.其第一基层为1层800μm厚的镜面铝基板；绝缘胶层为150μm厚的绝缘胶层(所述绝缘胶为聚酯绝缘胶)；铜箔层厚度为20μm；油墨层为25μm厚的油墨层(所述油墨为wt05)；纯胶层为10μm厚的纯胶层(所述纯胶为环氧类纯胶)；所述第二基层为1层900μm厚的镜面铝基板。
81.本实施例所述免围坝cob led基板的制备方同实施例1。
82.对比例1
83.本对比例提供一种cob led基板，与实施例1的区别在于，不含第一基层，含围坝，具体为：铝基层+绝缘层+铜箔层+油墨层+硅胶围坝层。
84.对比例2
85.本对比例提供一种cob led基板，与实施例1的区别在于，不含第二基层，含围坝，具体为铝基层+绝缘层+铜箔层+油墨层+注塑围坝层。
86.性能测试
87.分别对上述实施例1
‑
5提供的免围坝cob led基板及对比例1
‑
2提供的 cob led基板进行各项性能测试，具体测试方法如下所示：
88.(1)横向导热能力：以热成像测试表现，参照uti220a；
89.(2)散热能力：以热成像测试表现，参照uti220a；
90.(3)光源寿命：以热成像测试表现，参照uti220a；
91.(4)出光光型：以远方设备测试表现，参照haas
‑
1200。
92.具体测试结果如表1所示：
93.表1
94.[0095][0096]
由表1测试数据可知，本发明所述的免围坝cob led基板的横向导热能力以热成像测试表现，其为60
‑
65℃；散热能力以热成像测试表现，其为70
‑
75℃；光源寿命为10000
‑
10200h；出光光型以远方设备测试表现，其为100
‑
110
°
。这充分说明，在本发明通过基材压合工艺去除传统cob光源利用硅胶、树脂等化学材料围坝工艺流程，在传统cob基板上，再增加压合金属或无机非金属材料基材，达到双层或多层金属基或组合基压合的效果，通过上层基材的外形设计替代传统cob光源围坝作业的同时，增加了cob光源横向导热及散热能力，从而提供cob光源的寿命，并通过上层基材的外形设计直接对cob光源进行二次配光，保证出光光型。
[0097]
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明所述免围坝cob led 基板及其制备方法和应用，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。