CN101752465A - 大功率发光二极管透镜封装模具及其封装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大功率发光二极管透镜封装模具及其封装方法。模具包括上模板，下模板，在下模板上设有与大功率发光二极管外壳相应的定位孔，在上模板上设有弧形模穴，上模板上的弧形模穴位于下模板的定位孔的上部，在弧形模穴外测设有注胶孔，在上模板与下模板之间设有定位件。封装方法为：模具设计-喷洒离模剂-支架预热-对准弧形模穴-注胶-加温烘烤-长烤-取出支架-分离。本发明具有结构紧凑，生产效率高，所封装的大功率发光二极管透镜一体性好、质量可靠、光能损失小，能一次性直接把透镜封装成形等特点。

Description

大功率发光二极管透镜封装模具及其封装方法

技术领域

本发明涉及一种发光二极管透镜封装模具及其封装方法，尤其与大功率发光二极管透镜封装模具及其封装方法有关。

背景技术

目前在大功率发光二极管封装中，人们为了配合不同的应用场合和提高出光效率，及获得理想的角度，都会封装成不同的形状来得到需要的配光角度，就是通过外部安装一个圆弧型透镜来配光，一般来讲大功率产品的角度根据不同的应用分为30°、60°、90°、120°几种不同的发光角度透镜，通过透镜的配光来达到应用产品需要的角度和理想的配光角度效果。而用来做透镜的材料主要是PVC、PC树脂或者环氧树脂(少数)，用于大功率发光二极管灌封胶的树脂却几乎全部是硅胶，所以由于灌封胶和透镜的材料在化学结构和光学特性上存在区别，影响了两种材料的界面结合力和出光量，尤其存在一个品质隐患是当产品受到高温后，由于几种材料的膨胀系数不同，产生不同的内应力，透镜会脱离产品或者使透镜和产品之间出现一个空气层，而影响光的输出。有的甚至可以使内部金丝会在透镜脱离的作用力下出现焊点松动而出现死灯现象。

另外由于硅胶和PVC、PC树脂存在不同的光学折射系数，在其两者界面上光经过折射，反射后，光能的损失比较的多，大部分光会因为全反射而不能发出而损失。

还有目前大功率产品的主封装体与透镜是分开的，透镜是灌胶完成后通过机器或者人工装配上去的，这样如果采用机器，则机器投入比较大，而且非常难对位，对位不准，容易出现把已经灌好的胶戳破；通过人工则产能低，工时浪费很大。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构紧凑，生产效率高，所封装的大功率发光二极管透镜一体性好、质量可靠、光能损失小，能一次性直接把透镜封装成形的大功率发光二极管透镜封装模具及其封装方法。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的。大功率发光二极管透镜封装模具，包括上模板，下模板，在下模板上设有与大功率发光二极管外壳相应的定位孔，在上模板上设有弧形模穴，上模板上的弧形模穴位于下模板的定位孔的上部，在弧形模穴外测设有注胶孔，在上模板与下模板之间设有定位件。

一种采用所述的模具进行大功率发光二极管透镜封装的方法为：a.在大功率发光二极管封装前按需要设计好可以产生不同角度弧形透镜的弧形模穴形状，制作成由上模板和下模板组成的模具，b.在上模板的弧形模穴内喷洒离模剂，c.把已固晶、焊线好带有大功率发光二极管外壳的支架预热，d.把预热好带有大功率发光二极管外壳的支架通过定位件与上下模板配合好，把需要有透镜的位置刚好对准弧形模穴，e.带有大功率发光二极管外壳的支架和上下模板的对准固定后，通过点胶机用点胶针从注胶孔把胶挤入弧形模穴，直至完全填满弧形模穴，f.填满胶后，通过加温烘烤把胶初步固化成型而形成我们需要角度的弧形透镜，g.通过烤箱长烤把树脂彻底固化成型，h.打开由上下模板组成的模具，取出支架，i.用冲模机把支架与大功率发光二极管外壳分离，成为独立的大功率发光二极管。

本发明与现有技术相比具有以下优点。(一)是选择硅胶作为灌胶材料，完全可以解决因为目前市场上透镜都是PC或者PVC材料与透镜内的胶体不一致带来的各种机械强度、光学、热学上的一系列问题；(二)是采用透镜一次封装成型可以解决目前大功率发光二极管的透镜容易受到高温后，出现脱离而出现空气层影响出光的问题；(三)是可以解决目前使用树脂透镜在受到高温后，会拉动内部的金线而出现断线问题，出现产品开路不良；(四)是采用透镜一次封装成型工艺比较简单，就可以减少灌胶设备的投入，简化了生产工艺，提高了生产效率。

附图说明

图1是本发明大功率发光二极管透镜封装模具的结构示意图。

图2是本发明大功率发光二极管透镜封装模具上模板的剖视结构示意图。

图3是本发明大功率发光二极管透镜封装模具下模板的剖视结构示意图。

图4是本发明带有大功率发光二极管外壳的支架的结构示意图。

图5是本发明与支架分离后独立的封装有透镜的大功率发光二极管结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作进一步详细的描述。

实施例1：如图1、图2及图3所示，大功率发光二极管透镜封装模具，包括上模板1，下模板2，在下模板2上设有与大功率发光二极管外壳3相应的定位孔8，在上模板1上设有弧形模穴4，上模板1上的弧形模穴4位于下模板2的定位孔8的上部，在弧形模穴4外测设有注胶孔5，在上模板1与下模板2之间设有定位件6。

实施例2：如图1、图2及图3所示，一种采用如实施例1所述的模具进行大功率发光二极管透镜封装的方法为：a.在大功率发光二极管封装前按需要设计好可以产生不同角度弧形透镜的弧形模穴4形状，直径为5毫米，制作成由上模板1和下模板2组成的模具，b.在上模板1的弧形模穴4内喷洒离模剂，c.把已固晶、焊线好带有大功率发光二极管外壳3的支架7用100℃预热45分钟，d.把用100℃预热45分钟的带有大功率发光二极管外壳3的支架7通过6个定位件6与上模板1和下模板2配合好，把需要有透镜的位置刚好对准弧形模穴4，e.带有大功率发光二极管外壳3的支架7和上模板1及下模板2的对准固定后，通过点胶机用1～5号点胶针从注胶孔5把胶用0.1Mpa的小气压挤0.2秒，使胶挤入弧形模穴4，然后用0.25Mpa的大气压挤胶，直至使胶完全填满弧形模穴4，f.填满胶后，通过80℃加温烘烤45分钟把胶初步固化成型而形成我们需要角度的弧形透镜，g.通过烤箱用150℃温度长烤5小时把树脂彻底固化成型，h.打开由上模板1及下模板2组成的模具，取出支架3，i.用冲模机把支架7与大功率发光二极管外壳3分离，成为独立的大功率发光二极管(如图5所示)，其余同实施例1。

实施例3：如图1、图2及图3所示，大功率发光二极管透镜模具封装的方法为：a.在大功率发光二极管封装前按需要设计好可以产生不同角度弧形透镜的弧形模穴4形状，直径为3毫米，制作成由上模板1和下模块2组成的模具，b.在上模板1的弧形模穴4内喷洒离模剂，c.把已固晶、焊线好带有大功率发光二极管外壳3的支架7用120℃预热30分钟，d.把用120℃预热30分钟带有大功率发光二极管外壳3的支架通过6个定位件6与上模板1和下模板2配合好，把需要有透镜的位置刚好对准弧形模穴4，e.带有大功率发光二极管外壳3的支架7和上模板1及下模板2的对准固定后，通过点胶机用1～5号点胶针从点胶孔5把胶用0.15Mpa的小气压挤0.30秒，使胶挤入弧形模穴4，然后用0.30Mpa的大气压挤胶，使胶完全填满模穴4，f.填满胶后，通过100℃加温烘烤30分钟把胶初步固化成型而形成我们需要角度的弧形透镜，g.通过烤箱用170℃温度长烤2小时把树脂彻底固化成型，h.打开模具取出支架(3)，i.用冲模机把支架7与大功率发光二极管外壳3分离，独立成为大功率发光二极管(如图5所示)，其余同实施例1。

本发明实施例主要技术指标：

1、外观无胶裂、气泡，胶体一致性好。

2、产品外壳无破损，无缺口。

3、透镜胶合强度高，无溢胶、结合不良、分层现象。

4、透镜表面光滑度好，无划痕，凹坑。

5、内部导线无倾斜，无压倒。

Claims (2)

1.一种大功率发光二极管透镜封装模具，包括上模板(1)，下模板(2)，其特征在于：在下模板(2)上设有与大功率发光二极管外壳(3)相应的定位孔(8)，在上模板(1)上设有弧形模穴(4)，上模板(1)上的弧形模穴(4)位于下模板(2)的定位孔(8)的上部，在弧形模穴(4)外测设有注胶孔(5)，在上模板(1)与下模板(2)之间设有定位件(6)。

2.一种采用如权利要求1所述的模具进行大功率发光二极管透镜封装的方法，其特征在于其封装方法为：

a.在大功率发光二极管封装前按需要设计好可以产生不同角度弧形透镜的弧形模穴(4)形状，制作成由上模板(1)和下模板(2)组成的模具，

b.在上模板(1)的弧形模穴(4)内喷洒离模剂，

c.把已固晶、焊线好带有大功率发光二极管外壳(3)的支架(7)预热，

d.把预热好带有大功率发光二极管外壳(3)的支架(7)通过定位件(6)与上下模板(1，2)配合好，把需要有透镜的位置刚好对准弧形模穴(4)，

e.带有大功率发光二极管外壳(3)的支架(7)和上下模板(1，2)的对准固定后，通过点胶机用点胶针从注胶孔(5)把胶挤入弧形模穴(4)，直至完全填满弧形模穴(4)，

f.填满胶后，通过加温烘烤把胶初步固化成型而形成我们需要角度的弧形透镜，

g.通过烤箱长烤把树脂彻底固化成型，

h.打开由上下模板(1，2)组成的模具，取出支架(3)，

i.用冲模机把支架(7)与大功率发光二极管外壳(3)分离，成为独立的大功率发光二极管。

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