CN102496344A - 一种新型led数码管及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型LED数码管，包括，数码管外壳、与数码管外壳配合的PCB电路板以及LED灯，其制作工艺方法：（1）制作数码管外壳、贴片式焊接点PCB电路板及LED灯；（2）将LED灯插接在贴片式焊接点PCB电路板上，将装好LED灯的贴片式焊接点PCB电路板装入数码管外壳；（3）在LED灯外壳与贴片式焊接点PCB电路板正面之间灌注软性硅胶，灌注软性硅胶后固化烘烤。通过上述技术方案可提供一种不受面积限制的大面积LED数码管，并可用于户内户外等不同环境下的各种设备、仪器仪表上显示数字字符，使用方便、焊接稳定可靠、数码管可维修及亮度高且一致性好的LED数码管。

Description

一种新型LED数码管及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种数码管，特别涉及一种新型LED数码管及其制作方法。

背景技术

传统的LED数码管是采用PVC压注成型的保护外壳，并且要在PVC外壳内侧灌注环氧树脂并在高温下烘烤固化。在烘烤过程中，很容易导致PVC外壳变形而影响显示效果，甚至造成大量废次品。也是因为压注外壳内要灌注环氧树脂经烘烤固化而容易变形，故不能做成户外户内使用大面积的计时计量器。其次，LED数码管是将LED晶片用银胶固定在PCB板上的，然后在晶片与PCB板上焊接内引线而形成PN结的连接，再在外壳内灌注环氧树脂将PCB板保护起来，环氧树脂经高温固化后象玻璃似的硬，一旦数码管有不良现象时就无法修复，增加了产品维护成本。再次，传统的LED数码管一个数码管只能显示一种颜色，并且颜色亮度不适合户外户内远距离作显示用，更不适合用于户外显示设备。最后，传统LED数码管用金属PIN针作引脚焊接，在实际应用中这种焊接可靠性不佳。

中国专利号20100288003.7公开了一种显示效果为白色的白光数码管，所述的数码管包括外壳、PIN针、线路板、LED蓝光芯片；PIN针和LED蓝光芯片连接在线路板上,线路板用环氧树脂封装在外壳内,PIN针露出外壳背面；外壳的正面为带8字的出光面,LED蓝光芯片和出光面配合，在所述的出光面上固定有白光膜片,所述的白光膜片内含有荧光粉。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种可以显示多种颜色（由红、绿、蓝三原色混色而成）、并通过控制电路可独立显示红、绿、蓝任一种颜色，还可通过红绿蓝三基色混合成出白光的LED数码管，不受使用面积和使用环境的限制、可维修及亮度高一致性好的一种新型LED数码管。

为达此目的，本发明通过如下技术方案实现：

一种新型LED数码管，包括：数码管外壳、与数码管外壳装配的PCB电路板以及插接并焊接在PCB电路板上的多个插件式LED灯，其中，所述数码管外壳设有镂空的窗口，并有多个镂空的窗口组成显示的图形或数字字符，所述LED灯的灯头大小形状与镂空的窗口大小形状一致而可以贴紧配合镂空的窗口使LED灯的灯头填充数码管外壳的窗口的镂空区域，该PCB电路板正面与所述数码管外壳之间通过灌注软性硅胶进行密封。

进一步的，所述LED灯的灯头为长方体型，下端设有四个引脚，所述LED灯是变色LED灯，所述LED灯通过此四个引脚插接于PCB电路板上对应的焊盘孔并焊接于其上，七个或以上所述LED灯排列成一个或多个“8”字型，所述的数码管外壳设有7段长条形的镂空的窗口并同样排列成一个“8”字型，LED灯发出的光通过所述的镂空窗口内的灯头射出。

进一步的，所述的PCB电路板为贴片式焊接点PCB电路板，其边缘设有用于贴片焊接的贴片式金属焊盘。

进一步的，所述LED灯为三基色LED灯。

一种新型LED数码管的制作工艺步骤，包括：

（1）制作数码管外壳、贴片式焊接点PCB电路板及三基色LED灯，其中数码管外壳采用PC料制作，所述数码管外壳设有镂空的窗口，并有多个镂空的窗口组成显示的图形或数字字符，所述的三基色LED灯被封装成插件式结构，且三基色LED灯的灯头大小形状与数码管外壳的镂空的窗口大小形状一致而可以贴紧配合使三基色LED灯的灯头填充数码管外壳的窗口的镂空区域，所述的贴片式焊接点PCB电路板对应三基色LED灯安装位置处设有焊盘孔用于插接三基色LED灯，在贴片式焊接点PCB电路板边缘位置处蒸镀贴片式金属焊盘；

（2）将三基色LED灯插接在贴片式焊接点PCB电路板上，焊接并测试光电参数，将装好三基色LED灯的贴片式焊接点PCB电路板装入数码管外壳，其中三基色LED灯对应数码管外壳上的镂空的窗口位置；

（3）在三基色LED灯外壳与贴片式焊接点PCB电路板正面之间灌注软性硅胶，灌注软性硅胶后固化烘烤；

优选，还包括（4）对三基色LED数码管进行二次测试光电参数、检验包装入库。

本发明采用设有镂空的窗口的数码管外壳、与数码管外壳装配的贴片式焊接点PCB电路板以及插接并焊接在贴片式焊接点PCB电路板上的多个插件式三基色LED灯，三基色LED灯的灯头大小形状与镂空的窗口大小形状一致而可以贴紧配合，并填充少量软性硅胶作电路板的保护形成新型三基色LED数码管。一旦发现数码管有显示不良时就可以将三基色LED灯取出进行更换，本发明的新型三基色LED数码管弥补了传统生产工艺制作过程中所产生的废次品不可修复而造成生产成本高的不足，当某个三基色LED灯坏了后可以马上进行修复。另外，相比于已有的LED数码管，本发明的新型LED数码管可制作大型计时器和计量器，工作原理是利用特制的三基色LED灯所发出的光导向数码管码的显示面板，通过外围控制电路使数码字符清晰的显现出需要的颜色和效果（相比已有数码管的显示功能及效果更佳），再通过数码管应用电路来控制实现数码字段颜色的显现。本发明三基色LED数码管取消了传统的金属PIN针作引脚，而取而代之的是在PCB电路板的PIN针脚位置上蒸镀上贴片式金属焊盘，在后序应用时就不需要插件，取而代之的是用SMT焊接工艺，优化了焊接工艺取消了传统的手工插件过程，提高了数码管的焊接可靠性和生产效率。

附图说明

图1本发明结构图。

图2本发明工艺步骤框图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明：

实施例，参见图1，一种新型LED数码管，包括：长方体型的数码管外壳1、与数码管外壳装配的贴片式焊接点PCB电路板2以及插接并焊接在贴片式焊接点PCB电路板2上的多个插件式LED灯3。其中，所述LED灯为三基色LED灯3，所述数码管外壳1设有镂空的窗口11，镂空的窗口11形状为长方形，并有14个（可按需要增减）镂空的窗口11组成显示的图形或数字字符，组成两个（可按需要增减）图形为“8”的字符，所述三基色LED灯3的灯头大小形状与镂空的窗口11大小形状一致的长方形且可以贴紧配合使三基色LED灯3的灯头填充数码管外壳的窗口11的镂空区域，该贴片式焊接点PCB电路板2正面与所述数码管外壳1之间通过灌注软性硅胶21进行密封。所述三基色LED灯3的灯头为长方体型，下端设有四个引脚31，所述三基色LED灯3是变色LED灯，所述三基色LED灯3通过此四个引脚31插接于贴片式焊接点PCB电路板2上对应的焊盘孔并焊接于其上，贴片式焊接点PCB电路板2上焊盘孔与外壳图形为“8”字型，七个所述三基色LED灯3排列成一个“8”字型，所述的数码管外壳设有7段长条形的镂空的窗口11并同样排列成一个“8”字型，三基色LED灯3发出的光通过所述的镂空窗口11内的灯头射出。所述的贴片式焊接点PCB电路板2边缘设有用于贴片焊接的贴片式金属焊盘22，所述PCB电路板上有14个（可按需要增减）贴片式金属焊盘22，14个（可按需要增减）贴片式金属焊盘22分为两组，每组位于贴片式焊接点PCB电路板2上两个相对的边缘，如显示“33”时，贴片式焊接点PCB电路板2上对应位置处得三基色LED灯3变亮，即通过外围控制电路使每个“8”某个笔划不亮或三基色LED灯3某种颜色全亮，同时可改变颜色（红绿蓝可单色亮也可混合成白光），使得发出的光从窗口射出。

如图2所示，一种新型LED数码管的制作工艺步骤，包括：

（1）制作数码管外壳、贴片式焊接点PCB电路板及三基色LED灯，其中数码管外壳采用PC料制作，所述数码管外壳设有镂空的窗口，并有多个镂空的窗口组成显示的图形或数字字符，所述的三基色LED灯被封装成插件式结构，且三基色LED灯的灯头大小形状与数码管外壳的镂空的窗口大小形状一致而可以贴紧配合使三基色LED灯的灯头填充数码管外壳的窗口的镂空区域，所述的贴片式焊接点PCB电路板对应三基色LED灯安装位置处设有焊盘孔用于插接三基色LED灯，在贴片式焊接点PCB电路板边缘位置处蒸镀贴片式金属焊盘；

（2）将三基色LED灯插接在贴片式焊接点PCB电路板上，焊接并测试光电参数，将装好三基色LED灯的贴片式焊接点PCB电路板装入数码管外壳，其中三基色LED灯对应数码管外壳上的镂空的窗口位置；

（3）在三基色LED灯外壳与贴片式焊接点PCB电路板正面之间灌注软性硅胶，灌注软性硅胶后固化烘烤；

（4）对三基色LED数码管进行二次测试光电参数、检验包装入库。

本发明的新型LED数码管可用于各种户内外显示设备，产品可以随意组合数字字符的大小及字符的数量，显示颜色的自由选择，制作工艺简单，比常规数码管更节省成本，而且产品的可靠性更高，更方便一种新型LED数码管后道应用焊接，并且可以大大提高数码管的焊接可靠性，可以随意控制显现不同颜色的数码管等优点。

本发明的新型LED数码管适用范围：家用电器、仪器仪表、电梯、计数计重器、计时器等用到数字字符的所有器具上使用，也可以用在阿拉伯数字户外户内的显示设备上。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。 

Claims (6)

1.一种新型LED数码管，其特征在于，包括：数码管外壳、与数码管外壳装配的PCB电路板以及插接并焊接在PCB电路板上的多个插件式LED灯，其中，所述数码管外壳设有镂空的窗口，并有多个镂空的窗口组成显示的图形或数字字符，所述LED灯的灯头大小形状与镂空的窗口大小形状一致而可以贴紧配合使LED灯的灯头填充数码管外壳的窗口的镂空区域，该PCB电路板正面与所述数码管外壳之间通过灌注软性硅胶进行密封。

2.如权利要求1所述一种新型LED数码管，其特征在于：所述LED灯的灯头为长方体型，下端设有四个引脚，所述LED灯是变色LED灯，所述LED灯通过此四个引脚插件焊接于PCB电路板上对应的焊盘孔并焊接于其上，七个所述LED灯排列成一个“8”字型，所述的数码管外壳设有7段长条形的镂空的窗口并同样排列成一个“8”字型，LED灯发出的光通过所述的镂空窗口内的灯头射出。

3.如权利要求1所述一种新型LED数码管，其特征在于：所述的PCB电路板为贴片式焊接点PCB电路板，其边缘设有用于贴片焊接的贴片式金属焊盘。

4.如权利要求1或2所述一种新型LED数码管，其特征在于：所述LED灯为三基色LED灯。

5.一种新型LED数码管的制作工艺步骤，包括：

（1）制作数码管外壳、贴片式焊接点PCB电路板及三基色LED灯，其中数码管外壳采用PC料制作，所述数码管外壳设有镂空的窗口，并有多个镂空的窗口组成显示的图形或数字字符，所述的三基色LED灯被封装成插件式结构，且三基色LED灯的灯头大小形状与数码管外壳的镂空的窗口大小形状一致，而可以贴紧配合镂空的数码管外壳窗口，使三基色LED灯的灯头填充数码管外壳的窗口的镂空区域，所述的贴片式焊接点PCB电路板对应三基色LED灯安装位置处设有焊盘孔用于插接三基色LED灯，在贴片式焊接点PCB电路板边缘位置处蒸镀贴片式金属焊盘；

（2）将三基色LED灯插接在贴片式焊接点PCB电路板上，焊接并测试光电参数，将装好三基色LED灯的贴片式焊接点PCB电路板装入数码管外壳，其中三基色LED灯对应数码管外壳上的镂空的窗口位置；

（3）在三基色LED灯外壳与贴片式焊接点PCB电路板正面之间灌注软性硅胶，灌注软性硅胶后固化烘烤。

6.根据权利要求5所述的新型三基色LED数码管的制作工艺步骤，其特征在于：还包括步骤：

（4）对三基色LED数码管进行二次测试光电参数、检验包装入库。

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