[发明专利]LED表面贴装器件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及LED领域，具体涉及LED表面贴装器件及其制造方法。

背景技术

现有LED全彩显示屏采用RGB三合一达到全彩显示，其红、绿、蓝的发光配比约为3：6：1，在显示过程中，靠不同的光配比组合而混合成不同颜色的光，实现全彩显示。其256灰度级别的全白显示时，三种颜色的功耗达到最高值，利用RGB混合合成白光，目前的光电转换效率在10-15lm/W。采用R、G、B三种发光颜色芯片封装成的LED显示器件并通过R、G、B信号进行驱动控制该器件，功耗很大，发光效率很低，尤其，在户外安装大面积LED显示屏的情况下，能耗非常可观；并且，在炎热的夏天或者气候炎热的地区，LED显示屏产生的大量热能难以尽快扩散，长期的高温使LED显示屏的稳定性能和寿命都会大打折扣。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明供了一种采用RGBW 4合1（即将红光LED芯片、绿光LED芯片、蓝色LED芯片和用于发出白光的LED芯片封装在一起）特殊的封装结构LED表面贴装器件，利用RGBW 4色LED显示屏控制系统，使用此LED表面贴装器件，可以制作LED显示屏，进一步降低LED显示屏的能耗，并解决LED显示屏散热过高的问题，提高LED显示屏的稳定性和使用寿命。

为了解决现有技术的LED显示器件寿命低等技术问题，本发明采用了以下技术方案：

一种LED表面贴装器件，包括：表面具有金属层的绝缘基底、设在金属层上的隔断条和反射框，所述隔断条将反射框分隔成RGB区和W区，所述RGB区贴有红光LED芯片、绿光LED芯片和蓝光LED芯片，所述W区贴有第一LED芯片，隔断条与反射框之间有覆盖与第一LED芯片匹配的荧光粉层，以使第一LED芯片发出的光透过所述荧光粉层后呈白光，金属层分割成互不导通的金属分区，以分别供红光LED芯片、绿光LED芯片、蓝光LED芯片和第一LED芯片的正极和负极连接。

由于采用上述技术方案，使得LED表面贴装器件的发光效率大大提高，发热量大大减小，提高了器件的性能和延长了使用寿命。目前蓝色芯片+黄色荧光粉的白光LED封装技术，普遍可以实现75-90 lm/W的发光光效，相比现有技术，本发明的白光光电转换效率能提高5-10倍。

进一步地，为了提高LED表面贴装器件的稳定性，并且同时提高发光效率和降低发热量，还采用了以下技术方案：

所述绝缘基底边缘设有六个引脚，金属层分割成五个金属分区，所述红光LED芯片、绿光LED芯片、蓝光LED芯片和第一LED芯片的相同极性端均连接到相同的金属分区，其余端子分别连接到其余的金属分区，该相同的金属分区与其中两个引脚连接，其余四个金属分区分别与其余四个引脚一一对应连接。

由于采用了两个引脚对四个芯片进行供电（共阳极）或者共地（共阴极），这样即使有一个引脚由于虚焊等原因而失效，整个LED表面贴装器件仍可以工作，因此提高了器件的稳定性；另外电流从两个引脚分流，降低了电阻，减小了金属层的电能消耗，进一步提高了发光效率和降低发热量。

进一步地，为了提高发光效率和降低发热量，还采用了以下技术方案：

所述红光LED芯片的驱动电压比绿光LED芯片、蓝光LED芯片和第一LED芯片的驱动电压低，所述绝缘基底边缘设有六个引脚，金属层分割成六个金属分区，六个金属分区与六个引脚一一对应连接，所述绿光LED芯片、蓝光LED芯片和第一LED芯片的相同极性端均连接到相同的金属分区，其余端子分别与另外的三个金属分区一一对应连接，所述红光LED芯片的两个端子分别与余下的两个金属分区连接。

由于红光LED芯片比其余三种芯片的驱动电压都低，红光LED芯片通过独立的两个引脚用较低的电压进行驱动，另外绿光LED芯片、蓝光LED芯片和第一LED芯片用较高的电压进行驱动，不仅仅提高了红光LED芯片的发光效率，同时从前面的论述可知，另外三种芯片的发光效率也是提高了。

进一步地，为了提高LED表面贴装器件的稳定性和寿命，并且提升显示效果，还采用了以下技术方案：

优选地，所述反射框内具有透明或雾状的环氧树脂，所述环氧树脂覆盖金属层、红光LED芯片、绿光LED芯片、蓝光LED芯片和荧光粉层。

这样可以有效地防止空气、水分等对LED芯片和金属层的腐蚀，从而提高了器件的稳定性和寿命，并且有利于使得红光、绿光、蓝光和白光在环氧树脂内充分折射而融合，提高显示效果。

进一步地，为了提高LED表面贴装器件的支撑强度，同时不影响其发光效果，还采用了以下技术方案：