專利名稱：柔性電路基板led二維陣列光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于LED光源技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種柔性電路基板LED 二維陣列光源。
背景技術(shù)：
隨著科技的發(fā)展，LED燈憑借發(fā)光效率高、低電耗、不需高壓、安全性高等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛的應(yīng)用在各種照明領(lǐng)域。LED光源的壽命與節(jié)點(diǎn)的工作溫度有直接的聯(lián)系，目前 LED燈在工作過程中只有大約50%的電能轉(zhuǎn)換成光能，其余的電能幾乎都轉(zhuǎn)成熱能，使LED 燈的溫度升高，而溫度每增加10攝氏度其信賴性就會減少一半。散熱是個大問題。如果散熱不好會直接導(dǎo)致LED性能和穩(wěn)定性降低，同時散熱不好會產(chǎn)生嚴(yán)重光衰影響燈的壽命。例如臺灣1229948新型專利案揭露一種覆晶式發(fā)光二極管封裝陣列及其封裝單元，主要揭露一發(fā)光二極管芯片設(shè)置于一陶瓷基板上，并連接該陶瓷基板上的金屬連線層。 該瓷基板是利用導(dǎo)熱膠設(shè)置于一起熱沉作用的金屬本體的凹穴內(nèi)的。熱沉最終與散熱片連接，將熱通過對流散發(fā)到環(huán)境空氣中去。在這種做法下，由于該發(fā)光二極管芯片與金屬連線層兩者，與該金屬本體之間還隔著該比較厚的陶瓷基板與該導(dǎo)熱膠等兩層，因此，該發(fā)光二極管芯片與金屬連線層上的熱，是無法很快地傳導(dǎo)到該熱沉上，進(jìn)而傳遞到散熱器上進(jìn)行散熱的。從LED芯片經(jīng)過比較厚的基板，導(dǎo)熱膠，熱沉至散熱器，熱阻很大，因此散熱效果不好。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中LED光源散熱效果不好，性能不高，使用壽命較短的問題，本發(fā)明提供了一種柔性電路基板LED 二維陣列光源，令發(fā)光光源的散熱能力及出光效率大幅提高，同時更加適合自動化生產(chǎn)，以提供消費(fèi)大眾使用。為了解決上述問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是
一種柔性電路基板LED 二維陣列光源，包括若干個LED芯片或封裝好的LED燈珠，其特征在于還包括柔性電路基板，在柔性電路基板上印刷或者覆合帶有導(dǎo)電圖案的導(dǎo)電材料， 在柔性電路基板上印刷阻焊層形成若干結(jié)合區(qū)，所述LED芯片或封裝好的LED燈珠安裝于結(jié)合區(qū)，并通過導(dǎo)電圖案相互連結(jié)導(dǎo)通，在柔性電路基板上無導(dǎo)電材料區(qū)域開設(shè)有陣列式通孑L。前述的一種柔性電路基板LED 二維陣列光源，其特征在于所述柔性電路基板耐溫在250攝氏度以上，厚度在1毫米以下，抗拉強(qiáng)度在IMPa以上，使得在彎曲至曲率最小達(dá)到2mm不發(fā)生斷裂，微裂，不產(chǎn)生褶皺。前述的一種柔性電路基板LED 二維陣列光源，其特征在于所述柔性電路基板采用透明聚酯類薄膜或其它柔性絕緣材料。前述的一種柔性電路基板LED 二維陣列光源，其特征在于所述導(dǎo)電材料采用銅、 鋁、金、銀、鎳、鋅、鐵、石墨材料，或采用透明導(dǎo)電氧化物。前述的一種柔性電路基板LED 二維陣列光源，其特征在于所述透明導(dǎo)電氧化物采用氧化銦錫、氧化鋅、其它P型透明導(dǎo)電氧化膜中的一種或兩種組合。 前述的一種柔性電路基板LED 二維陣列光源，其特征在于所述柔性電路基板厚
度在 0. 08mm-0. 2mm 之間。 前述的一種柔性電路基板LED 二維陣列光源，其特征在于所述LED陣列光源可以彎曲曲面光源。前述的一種柔性電路基板LED 二維陣列光源，其特征在于所述曲面光源為軸對稱空心面光源，包括圓柱和橢球。前述的一種柔性電路基板LED二維陣列光源，其特征在于所述LED芯片上涂覆熒光粉，或者在LED芯片上設(shè)置有覆蓋摻入熒光粉的透明薄膜介質(zhì)。本發(fā)明的有益效果是
1、本發(fā)明無熱沉和散熱器，減輕重量，降低成本，提高散熱效果，提高發(fā)光面積
2、與傳統(tǒng)的LED封裝類型相比，此平面或者曲面式LED光源，散熱面積增加更易于散熱；同時LED芯片分布的優(yōu)化設(shè)計(jì)，使光源自身的發(fā)熱量大大降低，提高了光源的使用壽命。3、本發(fā)明平面或者曲面式LED光源。其優(yōu)點(diǎn)在于有利于快速、高效生產(chǎn)，自動化程度高，可以整版快速封裝，封裝產(chǎn)品的可靠性高，一致性好。4、本發(fā)明完全沒有采用先前技術(shù)中的厚重鋁基板和塑料基板，由于本發(fā)明的柔性電路基板很薄，LED燈的熱量馬上傳遞到柔性基板上，然后直接通過與空氣對流散熱，這樣 LED熱源與空氣對流的熱通道是最短的，總熱阻也最小，因而散熱效果好，同時減少熱沉和散熱器的部件重量和成本。。5、本發(fā)明由于電路基板為柔性薄片型材質(zhì)同時配合通孔設(shè)計(jì)，制造更多的環(huán)繞 LED燈芯或燈珠的小流通，提高了 LED光源的散熱能力。6、本發(fā)明采用平面薄片式整版結(jié)構(gòu)，電路基板選用柔性薄膜型材質(zhì)，柔性電路基板LED 二維陣列光源在使用中可以任意折疊彎曲，大大地增加了光源設(shè)計(jì)和使用的實(shí)用性增加了 LED光源出光效率及可塑性，實(shí)現(xiàn)了平面和曲面LED光源。


圖1是本發(fā)明柔性電路基板LED 二維陣列光源的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明曲面光源結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明帶有透明介質(zhì)的曲面光源結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。如圖1所示，一種柔性電路基板LED 二維陣列光源，包括若干個LED芯片1，柔性電路基板4，在柔性電路基板4上設(shè)有帶有導(dǎo)電圖案3的導(dǎo)電材料，在柔性電路基板4上印刷阻焊層形成若干結(jié)合區(qū)5，LED芯片1直接貼裝與結(jié)合區(qū)5，并通過導(dǎo)電圖案3相互連結(jié)導(dǎo)通，在柔性電路基板4上開設(shè)有陣列式通孔2，進(jìn)一步提高LED陣列光源的散熱作用。如圖2所示，柔性電路基板4還可以彎曲，將柔性電路基板LED 二維陣列光源可以彎曲成曲面光源，且曲面光源為軸對稱空心面光源，包括圓柱和橢球，這樣增加了出光效率。如圖3所示，在LED芯片1上涂覆熒光粉，或者在LED芯片上設(shè)置有覆蓋摻入熒光粉的透明介質(zhì)6。 這樣設(shè)計(jì)的好處有1、由于LED芯片是真正的發(fā)熱體，熒光材料與LED芯片分離，有利于散熱。2、熒光材料溫度也會與之降低，提高熒光材料發(fā)光效率3、熒光材料遠(yuǎn)離發(fā)光源，光面積增大，有助于發(fā)光更均勻。柔性電路基板4耐溫在250攝氏度以上，厚度在0. 08mm-0. 2mm之間，抗拉強(qiáng)度在 5MPa以上，使得在彎曲至曲率最小達(dá)到2mm不發(fā)生斷裂，微裂，不產(chǎn)生褶皺。柔性電路基板4應(yīng)具有一定的耐焊接性、輕薄、機(jī)械強(qiáng)度等特征。柔性電路基板 4采用透明聚酯類薄膜，如聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚先亞氨薄膜中的一種。導(dǎo)電材料采用銅、鋁、銀、金、鎳、鋅、鐵、石墨材料中的一種或幾種組合。其中導(dǎo)電圖案3的制備可以通過打印、印刷、靜電噴涂等方法得到。在柔性電路基板4上印刷阻焊層形成尺寸精確的芯片結(jié)合區(qū)5。導(dǎo)電材料采用銅箔、鋁箔、銀箔等薄膜材料中的一種。其中導(dǎo)電圖案3的制備可以通過激光雕刻、刻蝕、沖壓等技術(shù)直接形成具有導(dǎo)電圖案的電路基板，后在柔性電路基板4 上印刷阻焊層形成尺寸精確的芯片結(jié)合區(qū)5。導(dǎo)電材料還可采用氧化銦錫，氧化鋅中等透明導(dǎo)電氧化物的一種或兩種組合。LED芯片1可通過釬焊、貼片、激光、等離子體焊接等方式固定在的結(jié)合區(qū)5上，導(dǎo)電圖案3的設(shè)計(jì)可采用計(jì)算機(jī)模擬的方法來優(yōu)化器件整體的光學(xué)、電學(xué)及熱學(xué)性能。導(dǎo)電圖案3是直接或間接形成于該柔性電路基板4上，例如直接使用壓延方法在電路基板上覆銅，然后再進(jìn)行圖案化干膜、曝光、顯影、蝕刻、去膜、鍍錫鉛步驟，以得到具有預(yù)定電路圖案的導(dǎo)電圖案3。該導(dǎo)電圖案3中包括用于連接該LED芯片1的正負(fù)極的焊盤 (pad) ο該LED芯片1可使用導(dǎo)熱膠或焊錫，固定在柔性電路基板4預(yù)留的結(jié)合區(qū)5內(nèi)。該 LED芯片1可選用紅光、綠光或藍(lán)光LED芯片，如果希望發(fā)出白光，可使用高功率的藍(lán)光LED 芯片搭配熒光粉。柔性電路基板LED 二維陣列光源具有以下特點(diǎn)
1、平面式整版封裝半導(dǎo)體，有利于快速、高效生產(chǎn)，自動化程度高，可以整版快速封裝。 封裝產(chǎn)品的可靠性高，一致性好。2、電路基板選用柔性薄膜型材質(zhì)，增加了 LED光源的散熱、出光效率及可塑性。3、電路基板上的通孔設(shè)計(jì)，大大增加了 LED光源的散熱能力。4、在電路基板上直接形成導(dǎo)電圖案，省去了單顆產(chǎn)品需要單獨(dú)布線的問題。5、與傳統(tǒng)的LED封裝類型相比，此平面薄膜型整版封裝LED產(chǎn)品更易于散熱，同時柔性電路基板的選用，實(shí)現(xiàn)了平面和曲面光源，增加了 LED光源應(yīng)用的廣泛性。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.一種柔性電路基板LED 二維陣列光源，包括若干個LED芯片或封裝好的LED燈珠，其特征在于還包括柔性電路基板，在柔性電路基板上印刷或者覆合帶有導(dǎo)電圖案的導(dǎo)電材料，在柔性電路基板上印刷阻焊層形成若干結(jié)合區(qū)，所述LED芯片或封裝好的LED燈珠安裝于結(jié)合區(qū)，并通過導(dǎo)電圖案相互連結(jié)導(dǎo)通，在柔性電路基板上無導(dǎo)電材料區(qū)域開設(shè)有陣列式通孑L。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柔性電路基板LED二維陣列光源，其特征在于所述柔性電路基板耐溫在250攝氏度以上，厚度在1毫米以下，抗拉強(qiáng)度在IMPa以上，使得在彎曲至曲率最小達(dá)到2mm不發(fā)生斷裂，微裂，不產(chǎn)生褶皺。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種柔性電路基板LED二維陣列光源，其特征在于所述柔性電路基板采用透明聚酯類薄膜或者其他柔性絕緣材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種柔性電路基板LED二維陣列光源，其特征在于所述導(dǎo)電材料采用銅、鋁、金、銀、鎳、鋅、鐵、石墨材料，或采用透明導(dǎo)電氧化物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種柔性電路基板LED二維陣列光源，其特征在于所述透明導(dǎo)電氧化物采用氧化銦錫、氧化鋅、其它P型透明導(dǎo)電氧化膜中的一種或兩種組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種柔性電路基板LED二維陣列光源，其特征在于所述柔性電路基板厚度在0. 08mm-0. 2mm之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種柔性電路基板LED二維陣列光源，其特征在于所述LED 陣列光源可以彎曲曲面光源。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種柔性電路基板LED二維陣列光源，其特征在于所述曲面光源為軸對稱空心面光源，包括圓柱和橢球。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種柔性電路基板LED二維陣列光源，其特征在于所述LED 芯片上涂覆熒光粉，或者在LED芯片上設(shè)置有覆蓋摻入熒光粉的透明薄膜介質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種柔性電路基板LED二維陣列光源，包括若干個LED芯片或已經(jīng)封裝好的LED燈珠，其特征在于還包括柔性電路基板，在柔性電路基板上設(shè)有帶有導(dǎo)電圖案的導(dǎo)電材料，在柔性電路基板上印刷阻焊層形成若干結(jié)合區(qū)，所述LED芯片或燈珠直接貼裝與結(jié)合區(qū)，并通過導(dǎo)電圖案相互連結(jié)導(dǎo)通，在柔性電路基板上開設(shè)有陣列式通孔。本發(fā)明提供了一種柔性電路基板LED二維陣列光源，解決了一種曲面LED陣列光源形式，同時的柔性電路基板和陣列式通孔技術(shù)提高了LED光源散熱效果，令發(fā)光光源的散熱能力及出光效率大幅提高，增長了使用壽命，柔性電路基板LED二維陣列光源更加適合自動化生產(chǎn)，以提供消費(fèi)大眾使用。
文檔編號H01L25/04GK102437148SQ20111042441
公開日2012年5月2日 申請日期2011年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月16日
發(fā)明者高鞠 申請人:蘇州晶品光電科技有限公司