專利名稱：一種用于促進植物生長的led單燈及其生產工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及ー種燈具，特別是涉及ー種用于促進植物生長的LED單燈及其生產エ藝。
背景技術：
LED植物生長燈是植物燈的ー種，包括若干個均勻分布LED單燈，它以LED (發光ニ極管)為光源，依照植物生長規律必須需要太陽光，用燈光代替太陽光給植物生長發育環境的ー種燈具。在現有技術中，用于促進植物生長的LED單燈包括基板、發光芯片和硅膠等，其中，發光芯片安裝在基板固晶點上，再通過硅膠進行點膠封裝，存在如下缺點
目前用于促進植物生長的LED單燈外觀尺寸一般為3. 2mm*2. 7mm或5. 0mm*5. 0mm,因為尺寸限制，其基板上用于連接發光芯片的固晶點最多為3個，造成LED單燈色度単一、發光效率低，而且混色效果差。LED單燈沒有安裝散熱層，無法及時驅散發光芯片產生的熱量，影響使用壽命。目前市場上的LED單燈基板一般為平面形，而且封裝后的硅膠多為方形，其發光視角較大，聚光效應差，視覺效果色度散。此外，上述用于促進植物生長的LED單燈生產エ藝步驟一般包括固晶一焊線一點膠一切割一測試一包裝，硅膠封裝采用點膠方式，在點膠前需進行預熱以去除基板等材料的內部濕氣，以防止硅膠吸濕而降低硅膠與基板的結合強度，目前市場上的點膠設備針頭最多只有4個，也就是最多可以4個LED單燈同時進行點膠。采用此針頭點膠法，需要控制針頭的出膠量，在大批量生產時這就很容易引起膠量不穩定而導致產品封膠高度不一致現象，對于所封膠材的不同也直接影響產品的品質。有鑒于此，本發明人對此進行研究，專門開發出ー種用于促進植物生長的LED單燈及其生產エ藝，本案由此產生。
發明內容
本發明的目的是提供一種固晶點多、出光效率高、光色集中、散熱好、適應環境廣、成品率高的用于促進植物生長的LED單燈及其生產エ藝。為了實現上述目的，本發明的解決方案是
ー種用于促進植物生長的LED單燈，包括基板、固晶點、導電層、散熱層、發光芯片和光學樹脂等，其中，基板包括BT底板、設在BT底板上表面的中間層、以及設在中間層上的BT面板，中間層上設有若干個固晶點；散熱層貼合在基板下表面的中間，導電層貼合在基板下表面的兩側；所述BT面板中間設有一上大下小的圓形通孔，形成一杯狀區域，固晶點集中在杯狀區域的底部，發光芯片安裝在固晶點上，然后通過光學樹脂對其進行封裝。所述光學樹脂為環氧樹脂、硅膠或兩者的混合物。 所述用于促進植物生長的LED單燈包括4-10個固晶點，其中I個為電極引出點，其余為發光芯片連接點，發光芯片連接點相互串聯。上述固晶點均勻分布在杯狀區域的底部，并呈圓環形排列。所述中間層采用BT樹脂，用于布置固晶點線路，及增加LED單燈厚度。在中間層的杯狀區域內涂覆有反光材料，所述反光材料為銀或鎳。散熱層為覆銅基材鍍鎳金材料；散熱層中間設有一三角形通孔，三角形通孔的底邊和頂角分別對應散熱層兩側的導電層，用于指示兩側導電層的正負極。導電層為覆銅基材鍍鎳金材料。上述LED單燈接通電源后，電流從導電層的正極流入，分別經過各個相互串聯的發光芯片后，從導電層負極流出。 上述用于促進植物生長的LED單燈生產エ藝，包括如下步驟固晶一焊線一灌封—切割一測試一包裝。固晶步驟，基板采用BT樹脂復合，厚度在0.6 I. 5mm，在生產時不宜變形；此外，采用多個發光芯片同時固晶。焊線步驟，采用雙結球焊線方式，根據基板與發光芯片厚度調整焊線高度，因為基板下表面為一水平面，可與常規焊PCB的底座和壓料桿共用，減少輔助材料的消耗。上述灌封步驟具體流程為
1)首先將固體類的光學樹脂進行回溫，回溫溫度為20 25°C，回溫時間為8 24小時；
2)模具進行清模、潤模，溫度先從152°C±5°C上升到180°C ±5°C進行清、潤模作業，然后再下降到152°C ±5°C ；
3)設定壓模參數，轉進壓力13 28kg，合模壓カ80±5kg;上模溫度152.0±5. (TC，下模溫度152.0 ±5. (TC ;轉進時間160±20s，加熱時間120± IOs ;光學樹脂預熱溫度60±10°C ；
4)光學樹脂上模具壓模成形，每顆重量13g 22g，直徑35mm±2mm，光學樹脂可在48小時內使用；
5)成形后長烤，長烤溫度150.0±5. (TC，時間41小吋，以加強基板與光學樹脂的結合強度。切割采用刀片切割方式。測試在點測時采用導電位進行測試，直接將導電位不良產品在測試站分選出來。包裝由于產品尺寸大而薄，選用特定的平振與圓振軌道進行送料。采用上述結構和生產エ藝的LED單燈，在傳統基板尺寸的基礎上最多可以設計10個固晶點,其單顆亮度可以達到20mA 2700mcd,與現有技術中5. 0mm*5. Omm尺寸的單顆LED只能達到300mcd相比，發光效率大幅度提高；可以在同一個LED單燈中設置多種顏色的發光芯片，使LED單燈色度多祥，混色效果更好。采用散熱層，可以更好的進行導熱，降低LED單燈的光衰時間。采用灌封模式，使光學樹脂與基板能緊密封合，能在溫度-30°C to+80°C，濕度90%的環境下工作，増加了產品防水功能及耐高溫回流的操作，使得產品的可靠性能大大提高。以下結合附圖及具體實施例對本發明做進ー步詳細描述。
圖I為本發明用于促進植物生長的LED單燈俯視 圖2為本發明用于促進植物生長的LED單燈仰視 圖3為圖2用于促進植物生長的LED單燈A向截面圖。
具體實施例方式實施例I
如圖1-3所示，ー種用于促進植物生長的LED單燈，包括基板I、固晶點6、導電層2、散熱層3、發光芯片4和光學樹脂5等，其中，基板I包括BT底板11、設在BT底板11上表面的中間層12、以及設在中間層12上的BT面板13 ;中間層板12上設有4個固晶點6 ;散熱層3貼合在基板I下表面的中間，導電層2貼合在基板I下表面的兩側；所述BT面板12中間設有一上大下小的圓形通孔，形成一杯狀區域，固晶點6集中在杯狀區域的底部，發光芯 片4安裝在固晶點6上，然后通過光學樹脂5對其進行封裝。所述光學樹脂5采用環氧樹脂，因為環氧樹脂比硅膠耐濕性強，所以當所述LED單燈應用在比較潮濕的環境中吋，一般多選擇環氧樹脂進行封裝，以增強耐濕性。在本實施例中，所述用于促進植物生長的LED單燈設置的4個固晶點6，其中I個為電極引出點，其余3個為發光芯片4連接點，發光芯片4連接點相互串聯。上述3個發光芯片4均勻分布在杯狀區域的底部，并呈圓環形排列，使發光點更加均勻，如果發光芯片4是雙色或多色，混色效果更加完美。 所述中間層12采用BT樹脂，用于布置固晶點線路，及增加LED單燈厚度。在中間層12的杯狀區域內涂覆有反光材料，反光材料可以有多種選擇，只要能增加發光芯片的出光效率就行，在本發明中，所述反光材料為銀。散熱層3中間設有一三角形通孔31，三角形通孔31的底邊和頂角分別對應散熱層3兩側的導電層，用于指示兩邊導電層2的正負極，在本實施例中，底邊對應的導電層2為正極，頂角對應的導電層2為負極。在本實施例中，散熱層3和導電層2都為覆銅基材鍍鎳金材料。上述LED單燈接通電源后，電流從導電層2的正極流入，分別經過各個相互串聯的發光芯片4后，從導電層2負極流出。本實施例的LED單燈外觀尺寸為3. 0mm*3. 0mm,可以根據LED植物生長燈的尺寸要求排列成條形、方形等。上述用于促進植物生長的LED單燈生產エ藝，包括如下步驟固晶一焊線一灌封—切割一測試一包裝。固晶步驟，基板I采用BT樹脂復合，厚度為0. 6mm,單層樹脂厚度在0. 2mm，可根據產品厚度要求自由復合，采用上述材料的基板1，在生產時不宜變形；此外，采用3個發光芯片4同時固晶，可以增大固晶效率。焊線步驟，本實施例的產品采用雙結球焊線方式，根據基板I與發光芯片4厚度調整焊線高度，其基板I下表面為一水平面，可與常規焊PCB的底座和壓料桿共用，大大減少了輔助材料的消耗，節省了成本。灌封采用一次成型的模式，模具在正式生產前需進行清模潤模作業，以去除模具上污潰，且利于脫摸。又因模具大小固定而所壓膜出的光學樹脂5尺寸厚度也一致。本實施例采用日東品牌，型號為NT-8524H-11000的固體環氧樹脂，只需經過常溫24小時的回溫，就可使用，使用有效期可達48小時，也可以采用其他廠家類似性能的環氧樹脂，上述灌封步驟具體流程為
1.首先將固體類的環氧樹脂進行回溫，回溫溫度為20°C，回溫時間為8小時；
2.模具進行清模、潤模，溫度先從147°C上升到175°C進行清、潤模作業，然后再下降到147 0C ；
3.設定壓模參數，轉進壓力13kg，合模壓カ75kg ;上模溫度147°C，下模溫度147°C ；轉進時間140s，加熱時間IlOs ;環氧樹脂預熱溫度50°C ；
4.環氧樹脂上模具壓模成形，每顆重量13g，直徑33mm，環氧樹脂可在48小時內使用；
5.成形后長烤，長烤溫度145°C，時間4小吋，以加強基板I與環氧樹脂的結合強度。切割本實施例采用刀片切割方式。測試在點測時采用導電位進行測試，直接將導電位不良產品在測試站分選出來。包裝由于產品尺寸大而薄，選用特定的平振與圓振軌道進行送料。實施例2
如圖1-3所示，ー種用于促進植物生長的LED單燈，包括基板I、固晶點6、導電層2、散熱層3、發光芯片4和光學樹脂5等，其中，基板I包括BT底板11、設在BT底板11上表面的中間層12、以及設在中間層12上的BT面板13，在中間層上設有8個固晶點6 ;散熱層3貼合在基板I下表面的中間，導電層2貼合在基板I下表面的兩側；所述BT面板12中間設有一上大下小的圓形通孔，形成一杯狀區域，固晶點6集中在杯狀區域的底部，發光芯片4安裝在固晶點6上，然后通過光學樹脂5對其進行封裝。在本實施例中，所述光學樹脂5采用硅膠，硅膠比環氧樹脂抗UV效果好，當所述LED單燈應用在UV照射強，但比較干燥的環境中吋，一般多選擇硅膠進行封裝。在本實施例中，所述用于促進植物生長的LED單燈包括8個固晶點6，其中I個為電極引出點，其余7個為發光芯片4連接點，發光芯片4連接點相互串聯。上述7個發光芯片4均勻分布在杯狀區域的底部，并呈圓環形排列，使發光點更加均勻，如果發光芯片4是雙色或多色，混色效果更加完美。所述中間層12采用BT樹脂，用于布置固晶點線路，及增加LED單燈厚度。在中間層12的杯狀區域內涂覆有反光材料，反光材料可以有多種選擇，只要能增加發光芯片的出光效率就行，在本發明中，所述反光材料為鎳。散熱層3中間設有一三角形通孔31，三角形通孔31的底邊和頂角分別對應散熱層3兩側的導電層，用于指示兩邊導電層2的正負極，在本實施例中，底邊對應的導電層2為正極，頂角對應的導電層2為負極。在本實施例中，散熱層3和導電層2都為覆銅基材鍍鎳金材料。上述LED單燈接通電源后，電流從導電層2的正極流入，分別經過各個相互串聯的發光芯片4后，從導電層2負極流出。本實施例的LED單燈尺寸為4. 5mm*4. 5mm,可以根據LED植物生長燈的尺寸要求排列成條形、方形等。上述用于促進植物生長的LED單燈生產エ藝，包括如下步驟固晶一焊線一灌封—切割一測試一包裝。
固晶步驟，基板I采用BT樹脂復合，厚度為0. 9mm,單層樹脂厚度在0. 3mm，可根據產品厚度要求自由復合，采用上述材料的基板1，在生產時不宜變形；此外，采用多個發光芯片4同時固晶，可以增大固晶效率。焊線步驟，本實施例的產品可以采用雙結球焊線方式，根據基板I與發光芯片4厚度調整焊線高度，其基板I下表面為一水平面，可與常規焊PCB的底座和壓料桿共用，大大減少了輔助材料的消耗，節省了成本。灌封采用一次成型的模式，模具在正式生產前需進行清模潤模作業，以去除模具上污潰，且利于脫摸。又因模具大小固定而所壓膜出的光學樹脂5尺寸厚度也一致。本實施例采用道康寧0E6650的硅膠，只需經過常溫24小時的回溫，就可使用。使用有效期可達48小時，也可以采用其他廠家和型號類似性能的硅膠。上述灌封步驟具體流程為· 1.首先將固體類的硅膠進行回溫，回溫溫度為23°C，回溫時間為15小時；
2.模具進行清模、潤模，溫度先從152°C上升到180°C進行清、潤模作業，然后再下降到152 0C ；
3.設定壓模參數，轉進壓力20kg，合模壓カ80kg;上模溫度152. (TC，下模溫度152. (TC ;轉進時間160s，加熱時間120s ;硅膠預熱溫度60°C ；
4.娃膠上模具壓模成形,姆顆重量18g,直徑35mm,娃膠可在48小時內使用；
5.成形后長烤，長烤溫度150.0°C,時間6小時，以加強基板I與娃膠的結合強度。切割本實施例采用刀片切割方式。測試在點測時采用導電位進行測試，直接將導電位不良產品在測試站分選出來。包裝由于產品尺寸大而薄，選用特定的平振與圓振軌道進行送料。實施例3
如圖1-3所示，ー種用于促進植物生長的LED單燈，包括基板I、固晶點6、導電層2、散熱層3、發光芯片4和光學樹脂5等，其中，基板I包括BT底板11、設在BT底板11上表面的中間層12、以及設在中間層12上的BT面板13，在中間層上設有8個固晶點6 ;散熱層3貼合在基板I下表面的中間，導電層2貼合在基板I下表面的兩側；所述BT面板12中間設有一上大下小的圓形通孔，形成一杯狀區域，固晶點6集中在杯狀區域的底部，發光芯片4安裝在固晶點6上，然后通過光學樹脂5對其進行封裝。所述光學樹脂5采用環氧樹脂和硅膠的混合物，硅膠比環氧樹脂抗UV效果好，而環氧樹脂比硅膠耐濕性強，環氧樹脂和硅膠的混合物具有兩者優點，適用性更強。在本實施例中，所述用于促進植物生長的LED單燈包括10個固晶點6，其中I個為電極引出點，其余9個為發光芯片4連接點，發光芯片4連接點相互串聯。上述9個發光芯片4均勻分布在杯狀區域的底部，并呈圓環形排列，使發光點更加均勻，如果發光芯片4是雙色或多色，混色效果更加完美。所述中間層12采用BT樹脂，用于布置固晶點線路，及增加LED單燈厚度。在中間層12的杯狀區域內涂覆有反光材料，反光材料可以有多種選擇，只要能增加發光芯片的出光效率就行，在本發明中，所述反光材料為銀。散熱層3中間設有一三角形通孔31，三角形通孔31的底邊和頂角分別對應散熱層3兩側的導電層，用于指示兩邊導電層2的正負極，在本實施例中，底邊對應的導電層2為正極，頂角對應的導電層2為負極。
在本實施例中，散熱層3和導電層2都為覆銅基材鍍鎳金材料。上述LED單燈接通電源后，電流從導電層2的正極流入，分別經過各個相互串聯的發光芯片4后，從導電層2負極流出。本實施例的LED單燈尺寸為5_*5_，可以根據LED植物生長燈的尺寸要求組成條
形、方形等。上述用于促進植物生長的LED單燈生產エ藝，包括如下步驟固晶一焊線一灌封—切割一測試一包裝。固晶步驟，基板I采用BT樹脂復合，厚度為I. 5mm,單層樹脂厚度在0. 5mm，可根據產品厚度要求自由復合，采用上述材料的基板1，在生產時不宜變形；此外，采用多個發光芯片4同時固晶，可以增大固晶效率。
焊線步驟，本實施例的產品可以采用雙結球焊線方式，根據基板I與發光芯片4厚度調整焊線高度，其基板I下表面為一水平面，可與常規焊PCB的底座和壓料桿共用，大大減少了輔助材料的消耗，節省了成本。灌封采用一次成型的模式，模具在正式生產前需進行清模潤模作業，以去除模具上污潰，且利于脫摸。又因模具大小固定而所壓膜出的光學樹脂5尺寸厚度也一致。本實施例采用道康寧0E6650的硅膠和日東NT-8524H-11000的環氧樹脂重量比1:1的混合物，只需經過常溫24小時的回溫，就可使用。使用有效期可達48小時，也可以采用其他廠家和型號類似性能的硅膠和道康寧。上述灌封步驟具體流程為
1.首先將環氧樹脂和硅膠的混合物進行回溫，回溫溫度為25°C，回溫時間為24小時；
2.模具進行清模、潤模，溫度先從157°C上升到185°C進行清、潤模作業，然后再下降到157。。；
3.設定壓模參數，轉進壓力28kg，合模壓カ85kg ;上模溫度157°C，下模溫度157°C ；轉進時間180s，加熱時間130s ;環氧樹脂和硅膠的混合物預熱溫度70°C ；
4.環氧樹脂和硅膠的混合物上模具壓模成形，每顆重量22g，直徑37mm，環氧樹脂和硅膠的混合物可在48小時內使用；
5.成形后長烤，長烤溫度155°C，時間8小吋，以加強基板I與光學樹脂5的結合強度。切割本實施例采用刀片切割方式。測試在點測時采用導電位進行測試，直接將導電位不良產品在測試站分選出來。包裝由于產品尺寸大而薄，選用特定的平振與圓振軌道進行送料。本發明所述的用于促進植物生長的LED單燈其外觀尺寸為3. 0mm*3. 0_-
根據具體的固晶點數量而定。上述實施例和圖式并非限定本發明的產品形態和式樣，任何所屬技術領域的普通技術人員對其所做的適當變化或修飾，皆應視為不脫離本發明的專利范疇。
權利要求
1.一種用于促進植物生長的LED單燈，其特征在于包括基板、固晶點、導電層、散熱層、發光芯片和光學樹脂，其中，基板包括BT底板、設在BT底板上表面的中間層、以及設在中間層上的BT面板，中間層上設有若干個固晶點；散熱層貼合在基板下表面的中間，導電層貼合在基板下表面的兩側；所述BT面板中間設有一上大下小的圓形通孔，形成一杯狀區域，固晶點集中在杯狀區域的底部，發光芯片安裝在固晶點上，然后通過光學樹脂對其進行封裝。
2.如權利要求I所述的一種用于促進植物生長的LED單燈，其特征在于所述光學樹脂為環氧樹脂、硅膠或兩者的混合物。
3.如權利要求I所述的一種用于促進植物生長的LED單燈，其特征在于所述用于促進植物生長的LED單燈包括4-10個固晶點，其中I個為電極引出點，其余為發光芯片連接點，發光芯片連接點相互串聯。
4.如權利要求3所述的一種用于促進植物生長的LED單燈，其特征在于上述固晶點均勻分布在杯狀區域的底部，并呈圓環形排列。
5.如權利要求I所述的一種用于促進植物生長的LED單燈，其特征在于所述中間層采用BT樹脂，在中間層的杯狀區域內涂覆有反光材料。
6.如權利要求5所述的一種用于促進植物生長的LED單燈，其特征在于所述反光材料為銀或鎳。
7.如權利要求I所述的一種用于促進植物生長的LED單燈，其特征在于散熱層為覆銅基材鍍鎳金材料；散熱層中間設有一三角形通孔，三角形通孔的底邊和頂角分別對應散熱層兩側的導電層。
8.如權利要求I所述的一種用于促進植物生長的LED單燈，其特征在于導電層為覆銅基材鍍鎳金材料。
9.一種用于促進植物生長的LED單燈生產工藝，其特征在于包括如下步驟固晶一焊線一灌封一切割一測試一包裝； 上述灌封步驟具體流程為 1)首先將固體類的光學樹脂進行回溫，回溫溫度為20 25°C，回溫時間為8 24小時； 2)模具進行清模、潤模，溫度先從152°C±5°C上升到180°C ±5°C進行清、潤模作業，然后再下降到152°C ±5°C ； 3)設定壓模參數，轉進壓力13 28kg，合模壓力80±5kg ;上模溫度152.0±5.0°C，下模溫度152. O±5. (TC ;轉進時間160±20s，加熱時間120± IOs ;光學樹脂預熱溫度60±10°C ； 4)光學樹脂上模具壓模成形，每顆重量13g 22g,直徑35mm±2mm,光學樹脂可在48小時內使用； 5)成形后長烤，長烤溫度150.0±5. (TC，時間Γ8小時，以加強基板與光學樹脂的結合強度。
10.如權利要求9所述的一種用于促進植物生長的LED單燈生產工藝，其特征在于固晶步驟，基板采用BT樹脂復合材料，厚度在O. 6^1. 5_，采用多個發光芯片同時固晶； 焊線步驟，采用雙結球焊線方式，根據基板與發光芯片厚度調整焊線高度； 切割采用刀片切割方式；測試在點測時采用導電位進行測試；包裝選用平振與圓振軌道進行 送料。
全文摘要
本發明公開一種用于促進植物生長的LED單燈及其生產工藝，屬于燈具領域，包括基板、固晶點、導電層、散熱層、發光芯片和光學樹脂等，設計有多個固晶點，其單顆亮度可以達到20mA2700mcd，與現有技術中單顆LED只能達到300mcd相比，發光效率大幅度提高；可以在同一個LED單燈中設置多種顏色的發光芯片，使LED單燈色度多樣，混色效果更好。采用散熱層，可以更好的進行導熱，降低LED單燈的光衰時間。采用灌封模式對發光芯片進行封裝，使光學樹脂與基板能緊密封合，能在溫度-30℃to+80℃，濕度90%的環境下工作，增加了產品防水功能及耐高溫回流的操作，使得產品的可靠性能大大提高。
文檔編號H01L33/48GK102800664SQ20121027776
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月7日 優先權日2012年8月7日
發明者丁申冬, 許振軍, 夏琦, 宋曉明, 陳丹萍 申請人:浙江古越龍山電子科技發展有限公司