一种LED路灯模组及其制备方法与流程

本申请涉及led照明封装的，尤其涉及一种led路灯模组及其制备方法。

背景技术：

1、现有led路灯模组多采用独立封装灯珠方案。led芯片先固晶、焊线于陶瓷、emc或ppa支架内，经点胶封装形成独立灯珠；再将灯珠通过smt贴装于pcb板，并在pcb板上方加装二次透镜。

2、该方案存在以下不足：芯片热量须经支架、焊锡层等多层界面传导至pcb，热阻链路长，散热效率低；正装芯片依赖金线键合，存在金线虚焊或断裂风险；出光需穿过封装胶、支架反射面及二次透镜，光路界面多，光损失大；且每颗灯珠均需独立封装、分光，工序多、成本高。

3、因此，亟需一种led路灯模组，能够省去独立灯珠支架与金线，使倒装led芯片直接集成于pcb，缩短热阻路径、简化出光光路并降低封装成本。

技术实现思路

1、本申请提供了一种led路灯模组及其制备方法，能省去独立灯珠支架和金线，缩短了热阻路径、消除了金线失效风险、减少了出光界面，并降低了封装成本。

2、第一方面，本申请提供了一种led路灯模组，包括：pcb板、至少一颗倒装led芯片、发光层和保护层；所述pcb板包括层叠设置的基板层、导热绝缘层和铜箔电路层，所述铜箔电路层上设有倒装芯片焊盘电路；所述倒装led芯片的电极朝向所述pcb板设置，所述倒装led芯片的发光面背离所述pcb板，所述倒装led芯片通过焊料凸点与所述倒装芯片焊盘电路直接电气连接和机械固定；所述发光层包括覆盖所述倒装led芯片的发光面的荧光转换层，用于将所述倒装led芯片的出射光转换为预定光谱的光；所述保护层覆盖所述发光层，用于对所述发光层进行密封和光学保护。

3、在一种可能的实现方式中，所述基板层为金属基层,所述金属基层的厚度为1.0mm至2.0mm；所述导热绝缘层的厚度为80μm至150μm，所述导热绝缘层的导热系数不小于2.0w/(mk)；所述铜箔电路层的厚度为35μm至70μm。

4、在一种可能的实现方式中，所述荧光转换层为覆盖所述倒装led芯片的发光面的预制荧光膜；所述预制荧光膜包括层叠设置的基材层和荧光粉胶层，所述基材层的厚度为30μm至80μm；所述荧光粉胶层的厚度为100μm至500μm，所述荧光粉胶层中荧光粉与基质硅胶的重量比为1:7至1:5；所述荧光粉选自yag:ce黄色荧光粉，或yag:ce黄色荧光粉与氮化物红色荧光粉的组合，所述氮化物红色荧光粉占荧光粉总重量的5wt%至20wt%。

5、在一种可能的实现方式中，所述保护层为通过模具直接成型于所述预制荧光膜上方、覆盖所述倒装led芯片所在区域的整体式硅胶透镜；所述整体式硅胶透镜由透明硅胶制成，所述透明硅胶的折射率为1.41至1.53；所述整体式硅胶透镜的形状为半球形、非球面形或自由曲面形。

6、在一种可能的实现方式中，所述荧光转换层为荧光胶层，所述发光层还包括围坝结构；所述围坝结构围绕所述倒装led芯片设置于所述pcb板表面并围成腔体，所述荧光胶层填充于所述腔体内并覆盖所述倒装led芯片；所述保护层为覆盖于所述围坝结构和所述荧光胶层上方的透明硅胶覆盖层。

7、在一种可能的实现方式中，所述围坝结构为白色反射壁，所述白色反射壁由白色硅胶、白色环氧树脂或陶瓷材料形成；所述围坝结构的高度为0.3mm至2.0mm，所述围坝结构的侧壁与水平面呈60°至80°角；所述荧光胶层中荧光粉与硅胶的重量比为1:3至1:6，所述荧光胶层的厚度为0.5mm至1.5mm。

8、第二方面，本申请提供了一种如上述所述的led路灯模组的制备方法，包括：制备pcb板，所述pcb板包括层叠设置的基板层、导热绝缘层和铜箔电路层，并在所述铜箔电路层上蚀刻形成倒装芯片焊盘电路；将倒装led芯片的电极朝向所述pcb板设置，通过焊料凸点将所述倒装led芯片直接固晶焊接于所述倒装芯片焊盘电路上，使所述倒装led芯片与所述倒装芯片焊盘电路形成电气连接和机械固定；将预制荧光膜以其荧光粉胶层朝向所述倒装led芯片的发光面的方式，贴合于经固晶焊接后的所述倒装led芯片的发光面一侧，形成发光层；在所述发光层上方通过模具成型整体式硅胶透镜，形成保护层，完成所述led路灯模组的封装。

9、在一种可能的实现方式中，所述固晶焊接采用回流焊工艺或共晶焊工艺；采用所述回流焊工艺时，选用无铅焊料，回流焊的峰值温度为230℃至280℃；采用所述共晶焊工艺时，选用金锡焊料，共晶焊的焊接温度为290℃至320℃。

10、第三方面，本申请提供了一种如上述所述的led路灯模组的制备方法，包括：制备pcb板，所述pcb板包括层叠设置的基板层、导热绝缘层和铜箔电路层，并在所述铜箔电路层上蚀刻形成倒装芯片焊盘电路；将倒装led芯片的电极朝向所述pcb板设置，通过焊料凸点将所述倒装led芯片直接固晶焊接于所述倒装芯片焊盘电路上，使所述倒装led芯片与所述倒装芯片焊盘电路形成电气连接和机械固定；在经固晶焊接后的所述倒装led芯片外围，于所述pcb板表面形成围坝结构，所述围坝结构围成容纳所述倒装led芯片的腔体；向所述腔体内填充荧光胶并固化，形成覆盖所述倒装led芯片的荧光胶层；在所述围坝结构和所述荧光胶层上方覆盖透明硅胶并固化，形成保护层，完成所述led路灯模组的封装。

11、在一种可能的实现方式中，所述围坝结构通过点胶印刷或贴片方式形成于所述pcb板表面并进行固化；采用多点扫描点胶方式向所述腔体内填充荧光胶，所述荧光胶的填充高度与所述围坝结构的顶部齐平，填充后进行预固化和固化。

12、本申请实施例提供了一种led路灯模组及其制备方法，与现有技术相比具有如下优点：

13、由于倒装led芯片通过焊料凸点与pcb板铜箔电路层上的倒装芯片焊盘电路直接电气连接和机械固定，省去了传统灯珠的独立支架、金线及焊锡贴装界面，使芯片热量能够经焊料凸点、铜箔电路层和导热绝缘层直接传导至基板层，缩短了热阻链路，提高了散热效率，并消除了金线虚焊和断裂的风险；同时，发光层为覆盖芯片发光面的荧光转换层，保护层覆盖发光层，出光路径仅经过荧光转换层和保护层，省去了传统方案中支架反射面、封装硅胶及二次透镜等多个界面，减少了光反射和吸收损失，提高了光效；此外，该结构省去了独立灯珠封装工序及支架、金线等物料，降低了封装成本，且保护层对发光层形成密封和光学保护，提高了模组可靠性。

1.一种led路灯模组，其特征在于，包括：pcb板、至少一颗倒装led芯片、发光层和保护层；

2.根据权利要求1所述的led路灯模组，其特征在于，所述基板层为金属基层,所述金属基层的厚度为1.0mm至2.0mm；

3.根据权利要求1所述的led路灯模组，其特征在于，所述荧光转换层为覆盖所述倒装led芯片的发光面的预制荧光膜；

4.根据权利要求3所述的led路灯模组，其特征在于，所述保护层为通过模具直接成型于所述预制荧光膜上方、覆盖所述倒装led芯片所在区域的整体式硅胶透镜；

5.根据权利要求1所述的led路灯模组，其特征在于，所述荧光转换层为荧光胶层，所述发光层还包括围坝结构；

6.根据权利要求5所述的led路灯模组，其特征在于，所述围坝结构为白色反射壁，所述白色反射壁由白色硅胶、白色环氧树脂或陶瓷材料形成；

7.一种如权利要求3或4所述的led路灯模组的制备方法，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述固晶焊接采用回流焊工艺或共晶焊工艺；

9.一种如权利要求5或6所述的led路灯模组的制备方法，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述围坝结构通过点胶印刷或贴片方式形成于所述pcb板表面并进行固化；