一种无支架LED封装结构及其制造方法技术领域
本发明涉及LED封装结构，尤其是一种无支架LED封装结构及其制造方法。
背景技术
LED灯丝发光需要全周发光，现有的LED灯丝一般是在基板的两侧面贴LED芯片，然
后再在LED芯片外面覆盖荧光胶，普通的基板会挡光，该种灯丝的出光效率低。为了解决基
板挡光的问题，也有利用透明基板制作灯丝的，透明基板两侧的LED芯片底部的出光可以穿
过透明基板，一定程度上提高光效，但是该种透明基板成本高，同时容易从透明基板两侧漏
蓝光，造成出光不均匀。为了解决基板对灯丝的影响，目前市场出现一种无支架灯丝，如中
国专利，公开号为105140381的一种无基板 LED 灯丝及制法和无基板 LED灯丝灯，所述灯
丝包括至少一串相同或不相同发光色的LED芯片，电引出线，芯片之间和芯片与电引出线之
间的电连接线；芯片、电连接线和电引出线的焊接端上涂覆第一发光粉层，构成初始无基板
LED 灯丝；初始无基板 LED灯丝的另一面再涂覆第二发光粉层制成无基板LED 灯丝；无基
板 LED灯丝可用透明胶或发光粉胶粘在透明高导热率管外表面上，构成柱形无基板LED灯
丝光源，用于制造大功率 LED灯丝灯。该种灯丝去掉基板，提高了灯丝的光效和出光均匀的
问题；但是该灯丝的制造过程比较复杂，相邻芯片之间通过金线连接，灯丝弯曲时金线容易
断开，影响灯丝的寿命；另外，灯丝只有一面设有LED芯片，其出光效果差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种无支架LED封装结构及其制造方法，结构
简单，制造工艺简单，出光效率高，无需金线连接，能有效地提高电性连接的可靠性。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案之一是：一种无支架LED封装结构，包括
LED灯串和覆盖在LED灯串外的荧光胶层，所述LED灯串由若干LED芯片相互串联而成；所述
LED芯片为倒装芯片，LED芯片的底部设有正电极和负电极，LED灯串包括一组以上发光组
合，所述发光组合包括两排LED芯片，第一排LED由若干第一LED芯片等间距直线排列组成，
第二排LED由若干第二LED芯片等间距直线排列组成，第一LED芯片与第二LED芯片错位设
置，第一LED芯片与第二LED芯片的底面相对；形成错位的第一LED芯片与第二LED芯片的电
极相互贴合形成电性连接，且形成电性连接的两个电极的极性相反。两排LED芯片相互串联
形成灯串，该灯串与荧光胶的配合组成的封装结构可当作灯丝使用；由于灯串的两个面具
有设有LED芯片，所以其发光面可以达到360°，出光效果好；相邻LED芯片的电极直接贴合连
接，无需线金线连接，电性连接的可靠性更好，灯串的使用寿命更长；由于相邻LED芯片电极
相互连接，也就是说单个LED芯片底部与两电极之间的发光部位是没有遮挡的，该部分的出
光得到有效利用，提高出光效率。
作为改进，所述第一排LED芯片的数量比第二排LED芯片的数量多一个。
作为改进，第一排LED芯片中位于两端的第一LED芯片的电极与外接电极连接。
作为改进，所述第一LED芯片的正电极与负电极之间的间距等于相邻第一LED芯片
之间的间距；所述第二LED芯片的正电极与负电极之间的间距等于相邻第二LED芯片之间的
间距。
作为改进，所述荧光胶层呈柱体状，所述LED灯串设置在荧光胶层的中间位置。
作为改进，所述荧光胶层的表面覆盖有透明胶保护层。保护层可以保护荧光胶层，
使灯串整体强度更好，不容易弯曲；保护层还可以起到防水抗氧化的作用，延长LED的使用
寿命。
作为改进，所述透明胶保护层为硅胶层或纳米材料涂层。
为解决上述技术问题，本发明另一技术方案是：一种无支架LED制造方法，包括以
下步骤：
（1）在高温膜上固第一排LED芯片，第一排LED芯片由若干第一LED芯片呈等间距直线排
列，第一LED芯片为倒装芯片；
（2）将框体罩在第一排LED芯片外，框体与高温膜围成容置腔体，在容置腔体内灌荧光
胶，固化后形成第一荧光胶层，第一LED芯片的电极露置在第一荧光胶层外；
（3）剥离高温膜；
（4）将第一LED芯片倒置，第一LED芯片的电极朝上；
（5）第一排LED芯片相对一侧设置第二排LED芯片，第二排LED芯片由若干第二LED芯片
呈等间距直线排列，第二LED芯片为倒装芯片，第一LED芯片与第二LED芯片呈错位设置，形
成错位的第一LED芯片与第二LED芯片的电极相互贴合形成电性连接，且形成电性连接的两
个电极的极性相反，使第一排LED芯片与第二排LED芯片形成串联；
（6）在第二排LED芯片外覆盖第二荧光胶层，第一荧光胶层与第二荧光胶层结合形成荧
光胶层并将第一排LED芯片和第二排LED芯片包裹。
作为改进，在荧光胶层外覆盖一层透明保护层。
作为改进，第一LED芯片与第二LED芯片的电极之间通过共晶熔合。
本发明与现有技术相比所带来的有益效果是：
（1）由于灯串的两个面具有设有LED芯片，所以其发光面可以达到360°，出光效果好；
（2）相邻LED芯片的电极直接贴合连接，无需线金线连接，电性连接的可靠性更好，灯串
的使用寿命更长；
（3）由于相邻LED芯片电极相互连接，也就是说单个LED芯片底部与两电极之间的发光
部位是没有遮挡的，该部分的出光得到有效利用，提高出光效率；
（4）相邻LED芯片的电极之间通过普通的共晶熔合，操作起来更简单；荧光胶通过一体
灌注成型，制造周期短。
附图说明
图1为无支架LED封装结构纵向剖视图。
图2为无支架LED封装结构横向剖视图。
图3为第一LED芯片与第二LED芯片接连示意图。
图4为第一排LED固定在高温膜上的示意图。
图5为在第一排LED上覆盖第一荧光胶层的示意图。
图6第二排LED与第一排LED对位的示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种无支架LED封装结构，该LED封装结构为长条形，可当作灯丝使用。
无支架LED封装结构包括LED灯串和覆盖在LED灯串外的荧光胶层3。在荧光胶层3的两端引
出连接电极4，连接电极4分别连接在LED灯串的输入端和输出端，将两端的连接电极4接入
电源即可驱动LED灯串发光，其外形和使用方法与普通的灯丝相同。本发明改善LED灯串的
结构，从而提高整个LED灯丝出光效率、亮度和简化工艺。
如图1、2所示，所述LED灯串由若干LED芯片相互串联而成，所述LED芯片为倒装芯
片，LED芯片的底部设有正电极和负电极。所述LED灯串包括一组以上发光组合，所述发光组
合包括两排上下设置的LED芯片，第一排LED 1由若干第一LED芯片11等间距直线排列组成，
第一LED芯片11正向放置，其底部的电极111朝下；所述第二排LED 2由若干第二LED芯片21
等间距直线排列组成，第二LED芯片21呈倒置放置，其底部的电极211朝上；第一LED芯片11
与第二LED芯片21错位设置，第一LED芯片11与第二LED芯片21的底面相对，使相邻第一LED
芯片11与第二LED芯片21的电极刚好对准；形成错位的第一LED芯片11与第二LED芯片21的
电极相互贴合形成电性连接，且形成电性连接的两个电极的极性相反，这样就可以将第一
排LED 1芯片与第二排LED 2芯片串联起来。所述第一排LED 1芯片的数量比第二排LED 2芯
片的数量多一个，所以第一排两端的第一LED芯片11朝外的一个电极是空余的，这两个电极
的极性相反；在第一LED芯片11空余的正电极上连接正向的连接电极，在第一LED芯片11空
余的负电极上连接负向的连接电极。所述第一LED芯片11的正电极与负电极之间的间距等
于相邻第一LED芯片11之间的间距；所述第二LED芯片21的正电极与负电极之间的间距等于
相邻第二LED芯片21之间的间距；第一LED芯片11图第二LED芯片21的电极连接后，第一LED
芯片底部中间的发光区域112和第二LED芯片底部中间的发光区域212不会受到阻挡，通过
同一排相邻LED芯片之间的间距出光。
如图2所示，所述荧光胶层3呈柱体状，荧光胶层3的端面可以是圆形、方形、五边
形、六边形等；所述LED灯串设置在荧光胶层的中间位置，使LED灯串向四面八方的出光是均
匀的。所述荧光胶层3的表面覆盖有透明胶保护层5，透明层不会挡光，保护层可以保护荧光
胶层，使灯串整体强度更好，不容易弯曲，保护层还可以起到防水抗氧化的作用，延长LED的
使用寿命。所述透明胶保护层5为硅胶层或纳米材料涂层。
本发明无支架LED封装结构的制造方法，包括以下步骤：
（1）如图4所示，在高温膜上固第一排LED 1芯片，第一排LED 1芯片由若干第一LED芯片
11呈等间距直线排列，第一LED芯片11为倒装芯片，第一LED芯片11的电极贴在高温膜7上；
（2）如图5所示，将框体罩在第一排LED 1芯片外，框体8与高温膜7围成容置腔体，在容
置腔体内灌荧光胶，固化后形成第一荧光胶层31，第一LED芯片11的发光部分被荧光胶覆
盖，第一LED芯片11的电极露置在第一荧光胶层31外；
（3）剥离高温膜7；
（4）将第一LED芯片11倒置，第一LED芯片11的电极朝上；
（5）如图6所示，第一排LED 1芯片相对一侧设置第二排LED 2芯片，第二排LED 2芯片由
若干第二LED芯片21呈等间距直线排列，第二LED芯片21为倒装芯片，第一LED芯片11与第二
LED芯片21呈错位设置，形成错位的第一LED芯片11与第二LED芯片21的电极相互贴合形成
电性连接，且形成电性连接的两个电极的极性相反，使第一排LED 1芯片与第二排LED 2芯
片形成串联；第一LED芯片11与第二LED芯片21的电极之间通过共晶熔合，共晶熔合定义：在
相对较低的温度下共晶焊料发生共晶物熔合，该工艺为普通的LED芯片的固晶工艺，利用已
有设备即可实现，操作简单；
（6）在第二排LED 2芯片外覆盖第二荧光胶层，第二荧光胶层可以通过模造和灌注固化
成型；第一荧光胶层31与第二荧光胶层结合形成荧光胶层并将第一排LED 1芯片和第二排
LED 2芯片包裹；
（7）在荧光胶层外覆盖一层透明保护层；该透明保护层可以是通过在荧光胶层的表面
刷硅胶形成，或在荧光胶层表面沉积一层纳米涂料层；纳米涂料层的形成工艺：派瑞林粉末
通过升华、裂解成单体对二甲苯蒸气后，在荧光胶层表面沉积形成。硅胶作为透明保护层，
可以增加强度；纳米涂料层作为透明保护层，起到防水和防氧化作用。
两排LED芯片相互串联形成灯串，该灯串与荧光胶的配合组成的封装结构可当作
灯丝使用；由于灯串的两个面具有设有LED芯片，所以其发光面可以达到360°；相邻LED芯片
的电极直接贴合连接，无需线金线连接，电性连接的可靠性更好，灯串的使用寿命更长；由
于相邻LED芯片电极相互连接，也就是说单个LED芯片底部与两电极之间的发光部位是没有
遮挡的，该部分的出光得到有效利用，提高出光效率。