專利名稱：一體化led照明組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及LED照明領(lǐng)域，具體涉及一種具有新型的一體化LED照明組件。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)的LED照明燈具中，一般都是采用在獨(dú)立的傳統(tǒng)(柔性)線路板上封裝LED，然后外接電路而形成的。現(xiàn)有技術(shù)的柔性線路板，無(wú)論是單面板、雙面板還是多面板，一般都采用銅材或銅合金材料作為線路層材料。例如，傳統(tǒng)的雙面柔性線路板中，其柔性線路板的結(jié)構(gòu)為，中間為一層絕緣層(例如由典型的PI材料制成)，在絕緣層的兩面分別設(shè)有銅箔制作的線路層，在這兩層線路層的外側(cè)分別設(shè)有(例如粘接、涂鍍、涂布或印刷的方式)起到防護(hù)作用的覆蓋膜層(典型的是CVL或相關(guān)的可耐高溫的PVC類絕緣材料)。這種現(xiàn)有技術(shù)的柔性線路板的缺陷是多方面的。其中一個(gè)重要的缺陷在于，需要有單獨(dú)的線路板，因而材料成本或采購(gòu)成本高。另外，LED封裝在線路板的LED電路上，而該LED電路一般是置于絕緣層上。絕緣層的材料有許多種，其中最為常用的是聚四氟乙烯、聚酰亞胺、聚酯和聚異戊二稀(PD材料。聚酰亞胺材料具有非易燃性，幾何尺寸穩(wěn)定，具有較高的抗拉強(qiáng)度，并且具有承受焊接溫度的能力，聚酯，也稱為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(簡(jiǎn)稱PET)，其物理性能類似于聚酰亞胺，具有較低的介電常數(shù)，吸收的潮濕很小，但是不耐高溫。聚酯在低溫應(yīng)用場(chǎng)合呈現(xiàn)出剛性。這些材料均可用于形成絕緣層。但是，這類絕緣層材料都有著共同的缺點(diǎn)，就是它們的導(dǎo)熱性能都很差，一般而言，它們的導(dǎo)熱系數(shù)一般在大約0.08-0.3W/m-K之間。這會(huì)導(dǎo)致LED工作時(shí)熱量不易散發(fā)的散熱問(wèn)題，從而降低LED的使用壽命、耐久性和可靠性。因此，現(xiàn)有技術(shù)的LED照明器具，特別是大功率LED器具，還需要加上較大的散熱結(jié)構(gòu)，這不僅增加了成本，而且還不易安裝和攜帶，影響了使用領(lǐng)域。不僅如此，這類聚合物采用也難以適應(yīng)后續(xù)的焊接LED的情形，例如錫焊、感應(yīng)加熱焊接等等。因此，隨著LED照明應(yīng)用的越來(lái)越廣泛，客觀上需要有更加優(yōu)越的LED照明材料、結(jié)構(gòu)和更緊湊、成本更低、散熱性和可靠性更高的LED照明器具。鑒于以上所述和其他需要，而提出了本實(shí)用新型。

實(shí)用新型內(nèi)容鑒于以上所述，而提出了本實(shí)用新型。本實(shí)用新型旨在解決以上的和其它的技術(shù)問(wèn)題。根據(jù)本實(shí)用新型的一基本構(gòu)思，采用玻璃作為L(zhǎng)ED電路的承載體而將電路直接布置在玻璃上，從而取代現(xiàn)有的絕緣層結(jié)構(gòu)，并且將LED芯片直接封裝在玻璃上，省略了傳統(tǒng)的電路板結(jié)構(gòu)，極大地縮短了工藝步驟,大大節(jié)省了工藝成本、材料成本,并且簡(jiǎn)化了 LED照明器件的結(jié)構(gòu)且降低了組裝成本。[0011]具體而言，由于本實(shí)用新型的LED照明器具省略了導(dǎo)熱性和耐熱性差的傳統(tǒng)絕緣層，直接將LED芯片集成在導(dǎo)熱性和耐熱性要優(yōu)越得多且透光性極佳的玻璃載體上，因此將極大改善散熱性和耐熱性，提高透光性，并且可大大簡(jiǎn)化器件結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)成本。根據(jù)本實(shí)用新型，提供了一種一體化LED照明組件，包括:LED電路；承載所述LED電路的玻璃載體；和導(dǎo)電聯(lián)接并封裝在所述LED電路上的LED芯片，其中所述LED電路和LED芯片一體化集成在所述玻璃載體上。根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施例，所述LED電路是一條或多條直接結(jié)合在所述玻璃載體上的金屬導(dǎo)線。根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施例，所述玻璃載體上設(shè)有預(yù)定電路圖案的凹槽，將金屬熔融流體澆注或灌注在所述凹槽內(nèi)形成所述LED電路。根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施例，所述金屬導(dǎo)線是直接粘接在所述玻璃載體上的銅或銅合金條帶、鋁或鋁合金條帶。根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施例，所述LED電路是直接印刷在所述玻璃載體上的導(dǎo)電膠體、導(dǎo)電膏體或?qū)щ姖{體。根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施例，所述LED電路是直接絲網(wǎng)印刷在所述玻璃載體上的導(dǎo)電銀漿。根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施例，所述LED電路是直接絲網(wǎng)印刷在所述玻璃載體上的錫膏。根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施例，所述玻璃載體是玻璃燈泡，其中所述LED電路被承載在所述玻璃燈泡的內(nèi)側(cè)。根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施例，還包括設(shè)置在所述玻璃載體的未承載所述LED電路的那一面上的反光膜。根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施例，所述金屬導(dǎo)線是金屬條帶，所述玻璃載體具有插槽，其中，所述金屬條帶被直接插入在所述插槽內(nèi)來(lái)提供所述LED電路。根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施例，還包括設(shè)置在所述玻璃載體的未承載所述LED電路的那一面上的反光膜。根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施例，所述反光膜是鋁膜。根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施例，所述玻璃載體是玻璃管，其中所述LED電路被承載在所述玻璃管的內(nèi)部。根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施例，所述LED電路上還安裝有LED整流器。根據(jù)本實(shí)用新型，由于采用玻璃作為L(zhǎng)ED電路的承載體來(lái)取代現(xiàn)有的絕緣層結(jié)構(gòu)，并且將LED芯片直接封裝在玻璃上。玻璃的熱導(dǎo)率是現(xiàn)有絕緣層材料的熱導(dǎo)率的5-10倍左右，因此將極大地改善LED燈的散熱性能。不僅如此，由于可以將LED芯片和其他電子元器件采用COB方式直接安裝集成在玻璃載體上，因此實(shí)際上省略了傳統(tǒng)的LED線路板結(jié)構(gòu)，這又將極大地節(jié)省材料和人工成本。另外，由于玻璃本身具有良好的透光性能，因此它本身即可作為L(zhǎng)ED燈的外防護(hù)結(jié)構(gòu)，例如直接作為L(zhǎng)ED燈的燈管。因此，這又將進(jìn)一步節(jié)省材料、價(jià)格和安裝成本。不僅如此，由于玻璃可以自由成型和加工，因此玻璃在作為絕緣、散熱、透光載體的同時(shí)，還可以加工出各類二次光學(xué)曲面，以便對(duì)LED發(fā)出的光進(jìn)行各種二次光學(xué)成形和處理，以應(yīng)用于各類特定場(chǎng)合，例如舞臺(tái)燈，等等。因此，本實(shí)用新型代表著對(duì)于傳統(tǒng)LED照明領(lǐng)域的一個(gè)重要突破和改進(jìn)。在以下對(duì)附圖和具體實(shí)施方式
的描述中，將闡述本實(shí)用新型的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的細(xì)節(jié)。從這些描述、附圖以及權(quán)利要求中，可以清楚本實(shí)用新型的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)。

通過(guò)結(jié)合以下附圖閱讀本說(shuō)明書，本實(shí)用新型的特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將變得更加顯而易見(jiàn)，在附圖中:圖1是根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的作為載體的玻璃基板。圖2示意性地顯示了本實(shí)用新型一實(shí)施例的粘結(jié)在圖1所示玻璃基板上的作為L(zhǎng)ED線路的金屬條帶。圖3示意性地顯示了本實(shí)用新型一實(shí)施例的在圖2所示LED線路上封裝的LED芯片。圖4示意性地顯示了本實(shí)用新型另一實(shí)施例的涂布在圖1所示玻璃基板上的作為L(zhǎng)ED線路的導(dǎo)電膠。
具體實(shí)施方式
下面將對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更詳細(xì)的描述。玻璃是一種透明，不透氣，并具一定硬度的物料。玻璃在日常環(huán)境中呈化學(xué)惰性，亦不會(huì)與生物起作用。玻璃一般不溶于酸(例外:氫氟酸與玻璃反應(yīng)生成SiF4，從而導(dǎo)致玻璃的腐蝕)；但溶于強(qiáng)堿，例如氫氧化銫。狹義的玻璃定義為:熔融物在冷卻過(guò)程中不發(fā)生結(jié)晶的無(wú)機(jī)物質(zhì)。根據(jù)這個(gè)定義，用熔融法以外的其他方法，如真空蒸發(fā)、放射線照射、凝膠加熱等方法制作的非晶態(tài)物質(zhì)不能稱為玻璃。還有組成上不同于無(wú)機(jī)物質(zhì)的非晶態(tài)金屬和非晶態(tài)高分子材料也不能稱為玻璃。然而，廣義的玻璃定義根據(jù)制成的材料狀態(tài)及性質(zhì)等方法對(duì)玻璃進(jìn)行科學(xué)的分類，若某種材料顯示出典型的經(jīng)典玻璃所具有的各種特征性質(zhì)，那么，不管其組成如何，都可以稱之為玻璃。玻璃是一種無(wú)定形體。熔解的玻璃迅速冷卻(過(guò)冷)，各分子因沒(méi)有足夠時(shí)間形成晶體而形成玻璃。普通玻璃的成分主要是二氧化硅(SiO2，即石英，砂的主要成分)。而純硅土熔點(diǎn)為攝氏2000度，因此制造玻璃時(shí)一般會(huì)加入碳酸鈉(Na2CO3，即蘇打)與碳酸鉀(K2CO3，鉀堿)，這樣硅土熔點(diǎn)將降至攝氏1000度左右。但是碳酸鈉會(huì)使玻璃溶于水中，因此通常還要加入適量的氧化鈣(CaO)使玻璃不溶于水。最普通的玻璃的熱傳導(dǎo)系數(shù)是1.38ff/m.K左右。而目前LED電路板中所用的絕緣層材料的導(dǎo)熱系數(shù)一般在大約0.08-0.3ff/m.Κ之間。因此，普通玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)是常用絕緣層材料的5-17倍之間，其導(dǎo)熱性能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于常用絕緣層材料。另外，玻璃與ΡΙ、聚四氟乙烯、橡膠類高分子或絕大多數(shù)塑料等材料一樣，都是非常好的電絕緣體。這些材料可以在低壓下(幾百甚至上千伏特)都可用作安全的絕緣體。對(duì)于普通的LED應(yīng)用場(chǎng)合的幾伏特至幾百伏特高壓，顯然玻璃是非常合適的絕緣材料。不僅如此，玻璃對(duì)可見(jiàn)光是透明的，其透光率非常高。純玻璃對(duì)紅外線亦是透明的，可以造成數(shù)公里長(zhǎng)，作通訊用途的玻璃纖維。因此，對(duì)于LED照明而言，這將為L(zhǎng)ED照明器具提供附加的非常好的透光性能，而且也改善了 LED部分發(fā)光不易傳播出去而導(dǎo)致的散熱問(wèn)題。在詳細(xì)描述本實(shí)用新型之前，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，“元器件”在本申請(qǐng)中應(yīng)作最寬泛涵義上的理解，即包括所有類型的用于電路的電子元器件、電氣元器件或者其它類型的元器件，例如各種電阻，各種表面貼裝(SMT)型的元器件，支架型的元器件、各種大功率器件等等，包括大功率LED，等等。此外，用語(yǔ)“線路板”和“電路板”在本申請(qǐng)可以互換地使用。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些實(shí)施方式僅僅列舉了一些本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型及其保護(hù)范圍無(wú)任何限制。例如，作為導(dǎo)電線路的一實(shí)施例的條帶的布置并不限于附圖所示和具體實(shí)施例所述，作為導(dǎo)電線路的另一實(shí)施例的導(dǎo)電膠(或?qū)щ姖{)的布置的位置和方式也并不限于附圖所示和具體實(shí)施例所述，等等。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在理解本實(shí)用新型基本構(gòu)思的情形下，可以對(duì)這些進(jìn)行一些顯而易見(jiàn)的變化和改動(dòng)，這些都屬于本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。本實(shí)用新型的范圍僅由權(quán)利要求來(lái)限定。如圖1所示，提供玻璃基板1，該玻璃基板可以是普通的玻璃基板，其厚度例如可在1-20_左右。根據(jù)另一優(yōu)選實(shí)施例，該玻璃基板還可以是圓柱形管，可以將LED線路直接布置在該玻璃管的內(nèi)側(cè)。圖2顯示了本實(shí)用新型一實(shí)施例的在玻璃基板I上布置的兩條LED線路2。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，可以在線路2上布置一條或者更多條線路2，這取決于特定的應(yīng)用和設(shè)計(jì)。常見(jiàn)的LED線路材是銅箔。但是，也可以用鋁材或鋁合金(或鋁箔)作為線路材料來(lái)替代銅箔作為線路層材料，不僅可以保證線路的良好導(dǎo)電性，更關(guān)鍵的一點(diǎn)是將極大地降低線路板的材料成本。例如，鋁制線路板的材料成本將是銅箔線路板的四分之一或者甚至更低。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然可以理解，也可以采用其它材料來(lái)作為線路層的材料，例如鐵、鋼等等，這些都屬于本實(shí)用新型的范圍。根據(jù)一優(yōu)選實(shí)施例，采用銅箔條帶2作為L(zhǎng)ED線路。將例如涂有導(dǎo)電膠或環(huán)氧膠粘劑的銅箔條帶2直接粘結(jié)在玻璃I上，從而得到圖2所示的結(jié)構(gòu)。采用導(dǎo)電膠作為粘合齊U，將更有利于LED線路2的導(dǎo)電和散熱。根據(jù)另一優(yōu)選實(shí)施例，也可以將玻璃基板模制成具有插槽，將金屬條帶2直接插入插槽內(nèi)來(lái)提供設(shè)置在玻璃基板上的LED線路。根據(jù)另一優(yōu)選實(shí)施例，如圖4所示，還可以在圖1所示玻璃基板6上直接涂布導(dǎo)電膠(或?qū)щ姼?，例如錫膏，或者導(dǎo)電漿體，例如銀漿)，從而得到兩條并排布置的LED線路4和7。在玻璃基板6上直接涂布導(dǎo)電膠的方法優(yōu)選可以采用絲網(wǎng)印刷預(yù)先設(shè)計(jì)的電路圖形的方式，然后進(jìn)行固化處理，從而得到固化在玻璃基板6上的LED電路3，7。然后，可在該LED線路2上封裝LED芯片。圖3示意性地顯示了本實(shí)用新型一實(shí)施例的在圖2所示LED線路2上封裝的LED芯片。在線路2上例如采用SMT貼裝芯片的安裝方法安裝LED芯片3而使LED芯片3的電極與線路2及其他元器件導(dǎo)電聯(lián)接并處于正常工作狀態(tài)。然后，進(jìn)行烘干，測(cè)試，LED封裝(例如用硅膠封裝)，然后進(jìn)行固化和最終的測(cè)試，最終得到一體化LED照明組件。LED芯片的安裝方法對(duì)于電子元器件領(lǐng)域的普通技術(shù)人員是熟知的，因此不再贅述。除了封裝LED芯片外，根據(jù)具體的應(yīng)用和/或設(shè)計(jì)，在LED電路上還可能需要安裝其他電子元器件。根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施例，在本實(shí)用新型的玻璃基板線路上貼裝或承載的元器件可以包括各類LED和各類電阻。例如，LED的型號(hào)可以包括:335，3528，5050，5060，等等。電阻的型號(hào)可以包括如下:0603，0805，0812，等等。根據(jù)一優(yōu)選實(shí)施例，可以在本實(shí)用新型的玻璃基板LED電路上安裝LED整流器，以便直接將例如220V交流電直接整流成適合LED正常工作電壓的直流電，從而免除了對(duì)附加的整流器結(jié)構(gòu)的使用，使得本實(shí)用新型的整個(gè)一體化LED照明組件的結(jié)構(gòu)更緊湊，而且成本更低，更便于安裝和使用。顯然，本領(lǐng)域設(shè)計(jì)人員完全可以理解，根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合和客戶要求，本實(shí)用新型的柔性線路板產(chǎn)品可包含各種類型的LED、電阻和其它元器件等等。由于玻璃的良好透光性，可以在玻璃基板的反面(未承載LED電路的那一面)上粘貼反光膜。從而可以將透過(guò)玻璃基板的部分光反射到預(yù)期出光的正面方向上，進(jìn)一步提高了 LED的發(fā)光效率。上文已經(jīng)介紹了本實(shí)用新型的具體實(shí)施例。然而應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的前提下，可進(jìn)行各種修改。因此，其它的實(shí)施例也都屬于本實(shí)用新型的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。因此本實(shí)用新型并不限于所公開的附圖和具體實(shí)施例，本實(shí)用新型的范圍由權(quán)利要求來(lái)限定。
權(quán)利要求1.一種一體化LED照明組件，其特征在于，所述一體化LED照明組件包括: LED電路； 承載所述LED電路的玻璃載體；和 導(dǎo)電聯(lián)接并封裝在所述LED電路上的LED芯片， 其中，所述LED電路和LED芯片一體化集成在所述玻璃載體上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED照明組件，其特征在于:所述LED電路是一條或多條直接結(jié)合在所述玻璃載體上的金屬導(dǎo)線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED照明組件，其特征在于:所述金屬導(dǎo)線是直接粘接在所述玻璃載體上的銅或銅合金條帶、鋁或鋁合金條帶。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED照明組件，其特征在于:所述LED電路是直接印刷在所述玻璃載體上的導(dǎo)電膠體、導(dǎo)電膏體或?qū)щ姖{體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的LED照明組件，其特征在于:所述LED電路是直接絲網(wǎng)印刷在所述玻璃載體上的導(dǎo)電銀漿或錫膏。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED照明組件，其特征在于:所述玻璃載體上設(shè)有預(yù)定電路圖案的凹槽，將金屬熔融流體澆注或灌注在所述凹槽內(nèi)形成所述LED電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED照明組件，其特征在于:還包括設(shè)置在所述玻璃載體的未承載所述LED電路的那一面上的反光膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED照明組件，其特征在于:所述金屬導(dǎo)線是金屬條帶，所述玻璃載體具有插槽，其中，所述金屬條帶被直接插入在所述插槽內(nèi)來(lái)提供所述LED電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的LED照明組件，其特征在于:所述玻璃載體是玻璃管，其中所述LED電路被承載在所述玻璃管的內(nèi)部。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)的LED照明組件，其特征在于:所述LED電路上還安裝有LED整流器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種一體化LED照明組件，包括LED電路；承載LED電路的玻璃載體；和導(dǎo)電聯(lián)接并封裝在LED電路上的LED芯片，其中LED電路和LED芯片一體化集成在所述玻璃載體上。這種一體化LED照明組件將極大地改善LED燈的散熱性能，省略了傳統(tǒng)的LED線路板結(jié)構(gòu)，極大地節(jié)省材料和人工成本。由于玻璃本身具有良好的出光性能，因此它本身還可作為L(zhǎng)ED燈的外防護(hù)結(jié)構(gòu)，例如直接作為L(zhǎng)ED燈的燈管。因此，這又將進(jìn)一步節(jié)省材料、價(jià)格和安裝成本。
文檔編號(hào)H01L33/64GK203068175SQ20122061712
公開日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月20日
發(fā)明者田茂福 申請(qǐng)人:田茂福