一种发光强度大的LED模组的制作方法

一种发光强度大的led模组
技术领域
1.本实用新型涉及uvled技术领域，具体涉及一种发光强度大的led模组。


背景技术：

2.led安装在基板上使用；led支架的常见尺寸主要有2.5*2.5mm、3.5*3.5mm和6.8*6.8mm三种；由于基板的尺寸是有限的，使用不同尺寸支架的led安装在基板上受到不同数量限制；而led的数量和芯片的尺寸会影响整个led模组的发光强度；以长宽尺寸为11*6mm的基板为例；在该尺寸基板上可设置8个支架尺寸为2.5*2.5mm的led、4个支架尺寸为3.5*3.5mm的led或1个支架尺寸为6.8*6.8mm的led。受到支架尺寸限制，一般在2.5*2.5mm的支架最大能放置45mil的正装芯片，在3.5*3.5mm的支架内最大能放置60mil的正装芯片；同时由于受到最大额定电流限制；45mil的正装芯片的电流为1a；60mil的正装芯片的电流为2a；在led数量限制下使用2.5*2.5mm的支架的led模组的发光强度大于使用3.5*3.5mm的支架的led模组的发光强度；这样即使在6.8*6.8mm的支架内能放置尺寸更大的正装芯片，但在最大额定电流限制下；使用2.5*2.5mm的支架的led模组的发光强度仍然大于使用6.8*6.8mm的支架的led模组的发光强度。
3.led支架上焊盘之间的间距为绝缘区域；由于led支架的尺寸是有限的，则绝缘区域的大小对芯片的排布及打线工艺具有较大的影响，绝缘区域的大，金属焊盘的有效面积越少，导致芯片固定时防止区域要求越严格；若绝缘区域的小，led支架容易变形。
4.在中国申请号为201621141556.3；公告日为2017.05.31的专利文献公开了一种led支架、led器件和led显示屏；所述led支架的反射杯底部内侧面设有用于承载led芯片和实现led芯片与金属引脚电连接的至少两焊盘；每相邻两焊盘之间的绝缘区域形成河道；且每一河道的宽度为0.1μm～0.25μm。
5.该专利是通过改变河道的宽度进而改变固晶焊盘的大小，使得在更大的固晶焊盘内放置更大尺寸的芯片；但是其固晶焊盘和河道没有与芯片的形状对应设置；其无法实现在焊盘上设置更大尺寸的芯片。


技术实现要素：

6.本实用新型提供一种在焊盘上放置大尺寸芯片的发光强度大的led模组。
7.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：一种发光强度大的led模组，包括第一基板和两个以上的led；led排列在第一基板上；led包括第二基板和led芯片；所述led芯片为矩形芯片；在第二基板上设有围坝，第二基板与围坝成形有腔体，在第二基板上位于腔体内设有固晶区，led芯片设置在固晶区上，在第二基板上位于腔体内且位于led芯片的一侧设有焊盘；所述的围坝包括内层围坝和设置在内层围坝外侧的外层围坝，内层围坝低于外层围坝在内层围坝的顶部形成台阶面，外层围坝的上端在相邻转角之间形成缺口；第二基板的长度≤3mm，第二基板的宽度≤3mm。
8.以上设置，台阶面是为了放置如平面、球面透镜，外层围坝的上端相邻转角之间的
缺口是基于第二基板的外形尺寸和要求台阶面足够大的尺寸自然形成的，这样就能增大腔体的尺寸，从而能够在腔体中放置大尺寸的led芯片。如背景技术中所记载的，当采用大尺寸的led排列在基板上时，则排列的led数量有限，即使在大尺寸led中放置大尺寸的led芯片，但由于led芯片的最大额定电流受到限制，因此，其也无法达到最大的发光强度，这样，采用大尺寸的led就会产生受到最大额定电流影响而无法发挥最大发光强度的矛盾技术问题。那么在本技术中，采用的第二基板的尺寸较小，并通过设置缺口增大放置led芯片的腔体面积，这样，即能够在第一基板上密集排列多个led，同时在该腔体内放置的led芯片能够在最大额定电流下工作并发挥最大的出光效果，从而提高出光强度。传统的围坝四周是封闭的，针对本实用新型的结构，当腔体尺寸扩大后，围坝四周的厚度就会减小，而如果采用这种传统的结构，则在厚度较小的围坝位置容易出现崩裂损坏的现象，那么通过设置缺口，则能克服这一缺陷。
9.进一步的，第二基板为四边形，led芯片的侧边与第二基板的侧边呈α角度设置。这样，焊盘的位置则会设置在第二基板的转角位置，从led的结构来看，第二基板转角到腔体中心的距离会大于第二基板侧边到腔体中心的距离，因此，采用上述led芯片位置的设置，则能为焊盘的设置提供大的空间，从而为led芯片的设置提供大的空间，便于设置大尺寸的led芯片。
10.进一步的，α角度为：20
°
≤α≤60
°
，优选45
°
。当采用该角度，对于采用正方形的第二基板来说，led芯片的一侧边会与第二基板的其中一转角位置对应，便于设置焊盘和设置大尺寸的芯片。
11.进一步的，腔体向下的投影面为圆形，这样，方便设置透镜。
12.进一步的，台阶面向下的投影面为圆形，这样方便安装透镜。
13.进一步的，在台阶面上设置有透镜，透镜覆盖腔体；透镜的中点、led芯片的中点、腔体的中点、围坝的中点与第二基板的中点重合。通过设置透镜；且透镜的中点、led芯片的中点对应；提高led芯片的聚光效果。同时与第二基板的中点对应；出光时以led的中点出光；出光均匀。
14.进一步的，led在第一基板上呈矩阵式排列。
15.进一步的，所述第一基板为铜基板；第二基板为陶瓷基板；第二基板底部设有凸起部、第一电极和第二电极；凸起部与固晶区连接；第一电极与固晶区中的焊盘电连接，第二电极与焊盘电连接；第一基板设有凸台；凸起部与凸台接触；第一电极和第二电极分别与第一基板的线路层接触。通过第一电极和第二电极与第一基板线路层接触；实现对led芯片的供电；通过凸起部与凸台接触；实现对led芯片进行散热；同时凸起部与凸台是直接接触的；散热效果好。
16.进一步的，在腔体内设有齐纳，通过设置齐纳以更好的保护led芯片。
附图说明
17.图1为本实用新型的结构示意图。
18.图2为本实用新型中第一基板的结构示意图。
19.图3为本实用新型中led的结构示意图。
20.图4为本实用新型中led的俯视图。
21.图5为本实用新型中另一结构的led的俯视图。
22.图6为表1与表2中led模组的光功率密度对比折线图。
具体实施方式
23.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明。
24.如图1-6所示；一种发光强度大的led模组，包括第一基板2和两个以上的led1；led1通过矩阵式排列安装在第一基板2上；所述led1的外形尺寸选择长度≤3mm，宽度≤3mm，在本实施例中，led1的外形尺寸为长度为2.5mm、宽度为2.5mm。设置长度和宽度都为2.5mm的led；led在第一基板2上排列紧密；同时由于在led模组的最大额定电流限制下；2.5*2.5mm的led的发光强度大。
25.led1包括第二基板11和led芯片12；第二基板11的外形为四边形，优选正方形。所述led芯片12为矩形芯片；在本实施例中，led芯片12为垂直结构led芯片，当然也可以是正装芯片中的水平结构led芯片。
26.在第二基板11上设有围坝13，在本实用新型中优选金属围坝，第二基板11与金属围坝成形有腔体14，腔体向下的投影面为圆形，在第二基板11上位于腔体14底部设有固晶区151，在腔体内位于固晶区的一侧设有焊盘152，该焊盘152为负极焊盘，在固晶区151与焊盘152之间设有绝缘槽161，以提高绝缘性能；当采用垂直结构的led芯片时，固晶区内具有正极焊盘，当采用水平结构的led芯片时，在固晶区位于led芯片的一侧具有正极焊盘，在正极焊盘与led芯片之间通过金线实现电性连接。焊盘与led芯片之间通过金线连接。
27.如图4所示，焊盘包括第一焊盘和第二焊盘，第一焊盘与固晶区之间以及第二焊盘与固晶区之间均形成了绝缘槽，第一焊盘用于与led芯片通过金线电性连接，第二焊盘通过金线与设置在腔体内的齐纳电性连接。
28.如图5所示，焊盘仅设置了一个。
29.所述的围坝13包括内层围坝131和设置在内层围坝131外侧的外层围坝132，内层围坝131低于外层围坝132在内层围坝的顶部形成台阶面133，台阶面向下的投影面为圆形，外层围坝的上端在相邻转角之间形成缺口130。
30.led芯片设置在固晶区内，在本实施例中，led芯片的侧边与第二基板的侧边呈α角度设置，α角度为：20
°
≤α≤60
°
，α角度优选45
°
。这样，焊盘的位置则会设置在第二基板的转角位置，从led的结构来看，第二基板转角到腔体中心的距离会大于第二基板侧边到腔体中心的距离，因此，采用上述led芯片位置的设置，则能为焊盘的设置提供大的空间，从而为led芯片的设置提供大的空间，便于设置大尺寸的led芯片。
31.在本实施例中，在台阶面上设置有透镜18，所述的透镜为球状透镜，透镜18覆盖腔体14；透镜18的中点、led芯片12的中点、腔体14的中点、金属围坝的中点与第二基板11的中点重合。通过设置透镜；且透镜的中点、led芯片的中点对应；提高led芯片的聚光效果。同时与第二基板的中点对应；出光时以led的中点出光；出光均匀。
32.所述第一基板2为铜基板；第二基板11为陶瓷基板；第二基板11底部设有凸起部111、第一电极112和第二电极113；凸起部111与第二基板11一体式设置；凸起部111与固晶区151连接，用于散热；第一电极112与固晶区中的正极焊盘电连接，第二电极113与焊盘152电连接；第一基板2设有凸台21；凸起部111与凸台21接触；第一电极112和第二电极113分别
与第一基板2的线路层23接触。
33.通过第一电极112和第二电极113与第一基板2线路层接触；实现对正极焊盘、焊盘152的供电；通过凸起部111与凸台接触；实现对led芯片12进行散热；同时凸起部111与凸台是直接接触的；散热效果好，通过第一电极112和第二电极113对led芯片12导电；通过凸起部111对led芯片12散热；实现led的热电分离；避免供电和散热时的能量传输造成干涉影响led使用。
34.本实用新型，台阶面是为了放置如平面、球面透镜，外层围坝的上端相邻转角之间的缺口是基于第二基板的外形尺寸和要求台阶面足够大的尺寸自然形成的，这样就能增大腔体的尺寸，从而能够在腔体中放置大尺寸的led芯片。如背景技术中所记载的，当采用大尺寸的led排列在基板上时，则排列的led数量有限，即使在大尺寸led中放置大尺寸的led芯片，但由于led芯片的最大额定电流受到限制，因此，其也无法达到最大的发光强度，这样，采用大尺寸的led就会产生受到最大额定电流影响而无法发挥最大发光强度的矛盾技术问题。那么在本技术中，采用的第二基板的尺寸较小，并通过设置缺口增大放置led芯片的腔体面积，这样，即能够在第一基板上密集排列多个led，同时在该腔体内放置的led芯片能够在最大额定电流下工作并发挥最大的出光效果，从而提高出光强度。传统的围坝四周是封闭的，针对本实用新型的结构，当腔体尺寸扩大后，围坝四周的厚度就会减小，而如果采用这种传统的结构，则在厚度较小的围坝位置容易出现崩裂损坏的现象，那么通过设置缺口，则能克服这一缺陷。
35.表1为led模组（led长宽尺寸为3.5*3.5mm）；在led芯片数量为60；led芯片波长为385nm；led芯片电流为1.0a；led芯片尺寸为45mil时照射高度与光功率密度的对应关系表
[0036][0037]
表1
[0038]
表2为led模组（led长宽尺寸为2.5*2.5mm）；在led芯片数量为108；led芯片波长为385nm；led芯片电流为1.0a；led芯片尺寸为45mil时照射高度与光功率密度的对应关系表
[0039][0040]
表2
[0041]
表1中led模组与表2中led模组的光功率密度对比折线图参照图6。