一种可阵列拼接的LED面光源模块制造技术

本发明专利技术属于半导体照明技术领域，具体为一种可阵列拼接的LED面光源模块，包括：LED面光源模块及其条形正极焊盘、条形负极焊盘、陶瓷基板和连接导线，其中，LED面光源模块的正极焊盘与负极焊盘分别置于陶瓷基板的两侧；正极和负极焊盘上的多个焊点与正负极连接导线焊接；多块LED面光源模块紧密排布组成面阵LED光源模组，可扩展LED面光源模块的发光面与光源功率；由正极连接导线和负极连接导线实现相邻LED面光源模块同侧的同极性电连接。焊盘的两侧留有围坝胶形成的走线凹槽，采用灌封胶对正负极连接导线和焊点进行灌封隐藏，并避免导线与焊点的外露；在荧光硅胶发光区的四周采用透明围坝胶以减少模块拼缝处的暗区。

【技术实现步骤摘要】


本专利技术属于半导体照明
，具体涉及一种可阵列拼接的LED面光源模块。

技术介绍

目前主流白光LED的发光原理是基于荧光粉转换，即用芯片蓝光激发黄光荧光粉，芯片发出的蓝光大概有2/3被荧光粉吸收发出黄光，1/3的蓝光透过荧光粉后直接出射，出射的蓝光和黄光混合为白光。有些LED的荧光粉中还包括绿光和红光荧光粉，以提升显色性。不管LED的色温如何，电流都从LED芯片流过，其电流密度和P-N结温度决定了光效的高低，以及封装后白光LED的表面亮度。
LED的主要封装方式包括单颗封装和集成封装(COB)。单颗封装在额定功率下使用时，由于电流密度大、结温高，光效受限。单颗LED的功率有限，在需要大光通量的场合，必须将很多LED封装器件(点光源)以点阵的形式做成光源模块。点阵光源存在成本高、光效一般、亮度高和寿命受限的问题。在道路照明、隧道照明和工厂高天棚照明中，需要的光通量大，如要将数百个甚至数千个封装器件集成在单个LED模块上，生产工艺很难实现。
COB是将很多芯片直接固定在基板上，然后统一涂覆荧光胶和硅胶，制作成大块的光源，简化了封装流程，降低了成本。如果COB光源工作在大功率状态，其电流密度大，结温也高，光效较低，且亮度高。
如果采用很多小功率芯片做成低功率密度的COB光源，也即LED面光源模块，既减小了电流密度，又降低了结温，这样光效可以大幅度提高(比工作在额定功率下的单颗封装器件提高50%以上)。将多块面光源以阵列的形式组合成面阵LED光源模组，可以提高LED面光源模块的光效、降低芯片结温、延长模块使用寿命且不增加生产成本。
要实现面阵LED光源模组，其面光源模块的阵列拼接同样会有技术障碍。首先是发光面之间的拼接，如所留缝隙过大，缝隙暗区影响整体发光效果。其次还需解决拼接模块供电的串并联等技术问题。

技术实现思路

本专利技术的目的是提供一种可阵列拼接的LED面光源模块，尤其是在需要大功率照明的场合，可根据用户需求提供一种高光效、低结温、长寿命的LED面光源模块。
本专利技术提供的可阵列拼接的LED面光源模块，包括：LED面光源模块及其条形正极焊盘、条形负极焊盘、陶瓷基板和连接导线，其中，条形正极焊盘与条形负极焊盘分别置于陶瓷基板的两侧；条形正极焊盘上的多个焊点与正极连接导线焊接，条形负极焊盘上的多个焊点与负极连接导线焊接。当多块LED面光源模块紧密排布组成面阵LED光源模组时，利用一根正极连接导线和一根负极连接导线实现相邻LED面光源模块同侧的同极性电连接。
进一步，在条形正极焊盘与条形负极焊盘的两侧采用围坝胶形成走线凹槽，并采用灌封胶对焊接后的正极连接导线、负极连接导线和多个焊点进行灌封隐藏。
进一步，在LED面光源模块的荧光粉硅胶涂层（发光区）的四周采用透明围坝胶封结，以减少模块拼缝处的暗区。
进一步，LED面光源模块的LED芯片采用错位交叉的方式排布，以提高LED面光源模块的发光均匀度。
进一步，正极连接导线可以是一根导线，也可以由多根导线段组成；负极连接导线可以是一根导线，也可以由多根导线段组成。
本专利技术还提供由多块（两块或两块以上）上述LED面光源模块紧密排布组成的面阵LED光源模组，由一根正极连接导线和一根负极连接导线实现相邻LED面光源模块同侧的同极性电连接。
进一步，两个或以上的面阵LED光源模组可并联，相邻模组的相邻导线的极性相同；两个或以上的面阵LED光源模组可串联，相邻模组的相邻导线的极性相反。
本专利技术提供的可阵列拼接的LED面光源模块，通过纵向或横向无缝拼接，除了能扩展LED面光源模块的发光面与光源功率，还避免了导线与焊点的外露，确保面阵LED光源模组的整体感和安全性。尤其在道路照明灯具中通过使用阵列式面光源，不仅能扩大光源功率、提升整灯的光通输出；并且扩展了发光面积后，有效降低了光源发光面单位面积的亮度，从而有效地降低了灯具的眩光，改善了道路照明的视觉效果。
附图说明
图1是本专利技术的可阵列拼接的LED面光源模块的外观图和局部内部结构图。
图2是本专利技术的可阵列拼接的LED面光源模块的芯片排布示意图。
图3是本专利技术的可阵列拼接的LED面光源模块的横向剖面图。
图4是本专利技术采用四块LED面光源模块拼接成一块大功率面阵LED光源模组的实施例。
图5是本专利技术的可阵列拼接的LED面光源模块的电路图。
图中标号：1?电极条形焊盘围坝胶，2?条形正极焊盘，3?发光区域透明围坝胶，4?荧光粉硅胶涂层，5?倒装芯片正极端，6?倒装芯片负极端，7?陶瓷基板，8?陶瓷基板银导线，9?条形负极焊盘，10?倒装芯片电极与陶瓷基板银导线锡浆焊点，11?连接导线与陶瓷基板导线焊点，12?导线与焊点灌封胶，13?模块固定板，14?LED面光源模块，15?模块正极连接导线，16?模块负极连接导线。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本专利技术做进一步说明。所描述的实施例仅为本专利技术的部分实施例。基于本专利技术中的实施例而未作出创造性成果的其他所有实施例，都属于本专利技术的保护范围。
一种可阵列拼接的LED面光源模块，其外观结构与部分内部结构分别如图1所示。图2是一种采用每组16颗芯片串联、16组并联的分布连接示意图。图3是本专利技术模块的横向剖面图，在陶瓷基板7上有16颗倒装芯片，倒装芯片正极端5通过锡浆焊点10与陶瓷基板7上的银导线8相接，16颗芯片串联成芯片串，芯片串的正极与模块条形正极焊盘2相连，负极与模块条形负极焊盘9相连。
在条形正极焊盘2与条形负极焊盘9的两边分别由条形焊盘围坝胶1与发光区域透明围坝胶3形成可放置正极连接导线15与负极连接导线16的凹槽，通过LED面光源模块拼接、导线焊接后可用灌封胶12将导线与焊点密封起来。
图4是采用四片本专利技术的可陈列拼接的LED面光源模块沿长边纵向拼接后的示意图。将4块本专利技术的LED面光源模块14采用导热胶固定在具有导热功能的模块固定板13上。模块的左侧均为条形正极焊盘2，右侧均为条形负极焊盘9，将正极连接导线15分别与4块模块条形正极焊盘2通过焊点11焊接，负极连接导线16分别与4块模块条形负极焊盘通过焊点11焊接。完成正负极连接导线的连接后，采用灌封胶将导线和焊点封闭。
根据面阵LED光源模块的工作电压要求，首先要确立模块的芯片串连数量。按单颗芯片工作电压3V计算，如设定面阵LED模块的工作电压为48V时需16颗芯片串联。并联的芯片串的数量应根据陶瓷基板的宽度及芯片排布的均匀度而定。在一定功率下，并连的芯片串数越多，每串芯片流过的电流越小，这样芯片的使用数量也越多、光效越高，但产品的成本也高。
本实施例采用倒装芯片，倒装芯片的正极端5和负极端6通过锡膏加热后与陶瓷基板银导线8焊接形成16串16并的LED光源模块。模块的条形正极焊盘2与条形负极焊盘9分别在陶瓷基板7的两侧。在芯片发光区域沿横向长边与两侧电极的内侧有一圈采用透明围坝胶3围成的荧光硅胶涂层的围拦，两侧电极的外侧各有一条电极条形焊盘围坝胶1。
四片LED面光源模块14分别通过纵向拼接的方式固定在模块固定板13上。条形正极焊盘2和条形负极焊盘9通过焊点11分别将四片模块的焊接后，通过模块正极连接导线15与模块负极连接导线16输出。
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【技术保护点】
一种可阵列拼接的LED面光源模块，其特征在于，包括：LED面光源模块及其条形正极焊盘、条形负极焊盘、陶瓷基板和连接导线，其中，条形正极焊盘与条形负极焊盘分别置于陶瓷基板的两侧；条形正极焊盘上的多个焊点与正极连接导线焊接，条形负极焊盘上的多个焊点与负极连接导线焊接；当多块LED面光源模块紧密排布组成面阵LED光源模组时，由一根正极连接导线和一根负极连接导线实现相邻LED面光源模块同侧的同极性电连接。

【技术特征摘要】
1.一种可阵列拼接的LED面光源模块，其特征在于，包括：LED面光源模块及其条形正极焊盘、条形负极焊盘、陶瓷基板和连接导线，其中，条形正极焊盘与条形负极焊盘分别置于陶瓷基板的两侧；条形正极焊盘上的多个焊点与正极连接导线焊接，条形负极焊盘上的多个焊点与负极连接导线焊接；当多块LED面光源模块紧密排布组成面阵LED光源模组时，由一根正极连接导线和一根负极连接导线实现相邻LED面光源模块同侧的同极性电连接。
2.按照权利要求1所述的可阵列拼接的LED面光源模块，其特征在于，在条形正极焊盘与条形负极焊盘的两侧采用围坝胶形成走线凹槽，由灌封胶对焊接后的正极连接导线、负极连接导线和多个焊点灌封隐藏。
3.按照权利要求1或2所述的可阵列拼接的LED面光源模块，其特征在于，在LED面光源模块的荧光硅胶发光区的四周采用透明围坝胶封结，以减少模块拼缝处...

【专利技术属性】
技术研发人员：张善端，章开明，
申请(专利权)人：复旦大学，上海新凯元照明科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31