LED植物生长灯的结构及工艺改进
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LED 植物生长灯的结构及工艺改进
作者：陈丹萍 李芳 许振军
来源：《科学与财富》2013年第03期
摘要：LED 植物生长灯是植物灯的一种，包括若干个均匀分布LED 单灯，它以LED （发光二极管）为光源，依照植物生长规律必须需要太阳光，用灯光代替太阳光给植物生长发育环境的一种灯具。在现有技术中，用于植物生长的LED 单灯包括基板、发光芯片和硅胶等，其中，发光芯片安装在基板固晶点上，再通过硅胶进行点胶封装，存在如下缺点：因为尺寸大小原因，目前用于植物生长的LED 单灯基板上用于连接发光芯片的固晶点最多为3个，造成LED 单灯色度单一、发光效率低，而且混色效果差。LED 单灯没有安装散热层，无法及时驱散发光芯片产生的热量，影响使用寿命。目前市场上的LED 单灯基板一般为平面形，而且封装后的硅胶多为方形，其发光视角较大，聚光效应差，视觉效果色度散。
关键词：基板 散热层 灌封 光学树脂
引言
随着农业产业的发展，光电科技越来越多的被应用到农业生产上来，农业科技与光电科技两者紧密的联系在一起。农业科技的大力发展带动了植物生长灯产业的崛起。而我司是专业生产LED 的厂家，对快速导入植物生长灯的研究与产业化提供了基础。
针对市场上传统的植物生长LED 单灯生产工艺：步骤包括固晶→焊线→点胶→切割→测试→包装，硅胶封装采用点胶方式，在点胶前需进行预热以去除基板等材料的内部湿气，以防止硅胶吸湿而降低硅胶与基板的结合强度，目前市场上的点胶设备针头最多只有4个，也就是最多可以4个LED 单灯同时进行点胶。采用此针头点胶法，需要控制针头的出胶量，在大批量生产时这就很容易引起胶量不稳定而导致产品封胶高度不一致现象，对于所封胶材的不同也直接影响产品的品质。有鉴于此，专门开发出一种用于植物生长的LED 单灯及其生产工艺。
一、从结构设计上着手研发多芯片组装获取特定光谱
内部线部设计：为了获取更利于植物生长的颜色波段（400～500nm 蓝光，610～720nm 红光），我们从研究单灯基础上出发，按照目前市场上最大单灯LED 的外观尺寸5.0mm*5.0mm进行内部线路设计。在不改变传统基板（附图1）的外形尺寸（102*55mm）基础上进行内部变更，根据芯片尺寸及放置位置每一颗单灯共设计了10个晶点，其中1个作为焊点，其余9个可作为芯片放置区，芯片颜色可根据需求进行调节。并且将9个芯片的位置依据灯杯也设计成圆形排列的形状，使的发光点更加均匀，如是双色或多彩，混色效果更加完美。
基板结构设计：基于考虑到产品要有好的光电性能，参照支架类产品的聚光效果可以提升产品亮度，我们将一直以来业界传统基板的PCB 平面做法颠覆为立体结构，以黑色BT 为底