CN102646776B - 发光二极管模组及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种发光二极管模组，所述发光二极管模组包括一个基板、一片印刷电路板、一个粘接层、多个发光二极管芯片、以及一个封装体。该基板具有一个上表面、以及一个与该上表面相对的下表面，该基板具有多个设置在该上表面上且阵列排布的承载部。该粘接层设置在该基板上，该粘接层将所述印刷电路板粘接于所述基板上；该多个发光二极管芯片分别设置在该多个承载部上。该封装体设置在该印刷电路板上且用于密封该多个发光二极管芯片。本发明还涉及一种制作该发光二极管模组的方法。所述发光二极管模组及其制作方法可有效地减少制作步骤，从而降低制作成本。

Description

发光二极管模组及其制作方法

技术领域

本发明涉及光电领域，尤其涉及一种发光二极管模组，以及一种制作该发光二极管模组的方法。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode，LED)是一种固态半导体发光元件，其利用PN结(PN junction)内分离的两种载子，即带负电的电子与带正电的电洞相互结合并释放光子而发光工作。发光二极管具有发光效率高、体积小、寿命长、污染低等特性，于照明、背光及显示等领域具有广阔的应用前景。

然而，现有的发光二极管结构及制作步骤非常复杂，不利于降低成本及大规模的推广应用。

发明内容

有鉴于此，提供一种便于制作从而降低成本的发光二极管模组、以及一种制作该发光二极管模组的方法。

所述该发光二极管模组包括：

一个基板，所述基板具有一个上表面、以及一个与所述上表面相对的下表面，所述基板具有多个相对应地设置在所述上表面和下表面上且阵列排布的承载部；

一片设置在所述基板上表面的印刷电路板；

一个设置在所述基板上的粘接层，所述粘接层将所述印刷电路板粘接于所述基板上；

多个发光二极管芯片，所述多个发光二极管芯片分别设置在所述多个承载部上；以及

一个设置在所述印刷电路板上且用于密封所述多个发光二极管芯片的封装体。

所述发光二极管模组制作方法包括：

提供一个基板，所述基板具有一个上表面、以及一个与所述上表面相对的下表面，分别在所述基板的上表面和下表面上对应制作形成多个阵列排布的承载部；

提供一片印刷电路板及粘接材料，将所述印刷电路板通过粘接材料粘接于所述基板上；

提供多个发光二极管芯片，将所述多个发光二极管芯片分别设置在所述多个承载部上；以及

采用透明封装胶密封所述多个发光二极管芯片，以形成覆盖所述多个发光二极管芯片的封装体。

在上述技术方案中，所述发光二极管模组及其制作方法通过采用一片印刷电路板，将其粘接于基板上，充分利用印刷电路板的成熟制作工艺，能够大片制作印刷电路板，从而不需要将发光二极管模组电路分别布线，而且能够工业化批量生产，简便制程，大大降低成本，提高生产效率。

附图说明

图1是本发明第一实施例提供的发光二极管模组的剖面示意图。

图2是图1所示发光二极管模组的基板的剖面示意图。

图3是图2所示基板的俯视示意图。

图4是本发明第二实施例提供的发光二极管模组的基板的剖面示意图。

图5是图4所示基板的俯视示意图。

图6是本发明第三实施例提供的发光二极管模组的基板的剖面示意图。

图7是图6所示基板的俯视示意图。

图8是本发明第四实施例提供的发光二极管模组的基板的剖面示意图。

图9是图8所示基板的俯视示意图。

图10是本发明提供的发光二极管模组制作方法的流程示意图。

图11是利用图10所述方法所形成的基板、粘接层及印刷电路板的剖面示意图。

图12是采用图10所述方法所形成的一种印刷电路板的俯视示意图。

图13是采用图10所述方法所形成的另一种印刷电路板的俯视示意图。

图14是采用图10所述方法所形成的又一种印刷电路板的俯视示意图。

图15是在图12所示的印刷电路板上形成挡墙的剖面示意图。

图16是在图15所示的印刷电路板及挡墙的俯视示意图。

图17是在图15所示的基板上安装发光二极管芯片及在印刷电路板上焊接键合线的剖面示意图。

图18是按照本发明实施例的发光二极管模组的制作方法获得的发光二极管模组的剖面示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明实施例作进一步的详细说明。

请参阅图1，本发明第一实施例提供的一种发光二极管模组100，其包括一个基板11、一片印刷电路板12、一个粘接层13、多个发光二极管芯片14、以及一个封装体15。

所述基板11可用于支撑发光二极管芯片14，本实施例中，该基板11的材料可为金属、陶瓷、合成塑料导热材料、或是复合材料等。当该基板11为金属基板时，该基板11可具有较佳的导热效果，且可选择性地采用氧化铝(Al2O3)、氧化镁(MgO)、氮化铝(AlN)、氮化硼(BN)、氧化硅(SiO2)、氧化铍(Be0)等作为材质。本实施例中，该基板11的表面具有较高的光反射率。

如图2及图3所示，该基板11包括一个上表面11a，以及一个与所述上表面11a相对设置的下表面11b。该基板11的上表面11a上形成多个阵列排布的承载部，在本实施例中，该承载部为开设在该基板11上表面11a上的收容孔110。另外，该收容孔110的内径由远离该下表面11b向邻近该下表面11b的一侧逐渐变小。本实施例中，该收容孔110可采用铣加工形成。

该印刷电路板12设置在该基板11上。该印刷电路板12可为金属电路板、印刷电路板、或柔性电路板等，本实施例优选为柔性电路板，一方面利用相当成熟的柔性电路板制作技术，降低成本，简便制程；另一方面，柔性电路板便于通过粘接层13粘附于基板11上。

该粘接层13设置在该基板11上，用于将印刷电路板12粘接于基板11上。本实施例中，该粘接层13可为绝缘材料制成，例如优选采用环氧树脂材料。

该多个发光二极管芯片14分别设置在该多个收容孔110内，且每个发光二极管芯片14通过键合线17连接至印刷电路板12上。该多个发光二极管芯片14可形成电性并联或是电联串联。

该封装体15设置在该印刷电路板12上并密封该多个发光二极管芯片14。

请参阅图4及图5，本发明第二实施例提供的一种发光二极管模组(图未示)，其与本发明第一实施例提供的发光二极管模组100大致相同，主要差异在于：第二实施例的基板21的下表面21b上形成多个阵列排布的凸台212。在本实施例中，承载部为收容孔210，该多个凸台212分别与该多个收容孔210相对应并位于基板21相对该收容孔210的一侧。具体地，该收容孔210及凸台212可使用冲床由基板21的上表面21a冲压形成，当冲床沿基板21的上表面21 a冲出收容孔210时，在该基板21相对该收容孔210的另一侧(也即下表面21b侧)形成该凸台212。

请参阅图6及图7，本发明第三实施例提供的一种发光二极管模组(图未示)，其与本发明第二实施例提供的发光二极管模组大致相同，主要差异在于：第二实施例的基板31的下表面31b上形成多个阵列排布的环状凹陷部312。在本实施例中，承载部也为收容孔310，该多个环状凹陷部312分别与该多个收容孔310相对应并位于该基板31相对该收容孔310的一侧。具体地，该收容孔310及环状凹陷部312同样可使用冲床加工形成，所不同的是，冲压方向沿着下表面31b所在的一侧向上表面31a所在的一侧。当冲压沿基板31的下表面31 b冲出环状凹陷部312时，在该基板31相对该环状凹陷部312的另一侧(也即上表面31a侧)形成一个与该环状凹陷部312相对应的环状凸起部，该凸起部的中心即为用于设置发光二极管芯片的收容孔310。

请参阅图8及图9，本发明第四实施例提供的一种发光二极管模组(图未示)，其与本发明第二实施例提供的发光二极管模组100大致相同，主要差异在于：第二实施例的用于设置发光二极管芯片的承载部为一个凸台410，相反地，基板41的下表面41b上形成多个阵列排布的凹槽(或收容孔)412。在本实施例中，该多个凸台410分别与该多个凹槽412相对应，并分别位于基板41的两侧。具体而言，该凹槽412及凸台410可使用冲床由基板41的下表面41b冲压形成，当冲床沿基板41的下表面41 b冲出一个凹槽412时，在该基板41相对该凹槽412的另一侧(也即上表面41a侧)直接形成该凸台412。

请一起参阅图1至图3、以及图10至图17，本发明还提供一种发光二极管模组的制作方法，该方法包括下面步骤S101至S104，下面将以制作图1所示的发光二极管模组100为例，对该方法进行详细说明。

S101、提供一个基板11，该基板具有一个上表面11a、以及一个与该上表面11a相对的下表面11b，在该基板11的上表面11a上制作形成多个阵列排布的承载部。

在该步骤中，所提供的基板11如图2所示，在该基板11上形成所述承载部，具体地，该承载部为收容孔110。本实施例优选采用铣、冲、镀中至少一种方法制作形成所述多个承载部，

S102、提供一片印刷电路板12及粘接材料，将该片印刷电路板12通过粘接材料粘接于该基板11。粘接材料即形成粘接层13。

如图11及图12所示，所述印刷电路板12可采用金属冲压工艺制造成型。本实施例中，该印刷电路板12可由多个分离的电路单元120组成，但是结构上是一整片，每个电路单元120位于相邻的两个收容孔110之间。在其他实施例中，该印刷电路板12也可仅包括两个平行设置的电路单元120，该多个收容孔110沿该电路单元120的延伸方向设置，并位于该两个电路单元120之间，如图13所示。在其他进一步的变更实施例中，该印刷电路板12也可为其它结构，例如，如图14所示，可采用图12、13之间相结合的方式，并不局限于具体实施例。

S103、提供多个发光二极管芯片14，将该多个发光二极管芯片14分别设置在该多个承载部上。本实施例中，采用固晶方式将（Die bonding）发光二极管芯片14固定在承载部上。

S104、采用透明封装胶密封该多个发光二极管芯片14，以形成覆盖该多个发光二极管芯片的封装体15。该封装体15用于密封并保护发光二极管芯片14，最终形成如图18所示的发光二极管芯片模组100，切割该发光二极管芯片模组100即可得到单个发光二极管。本领域技术人员可以理解的是，该封装体15可为圆弧形结构以获得聚光作用。

如图15及图16所示，在采用透明封装胶密封该多个发光二极管芯片14之前，可在该基板11上设置挡墙17，用利用该档墙17固定封装体15。该挡墙17的材料可为金属、硅树脂、塑料、或合成树脂等。所述挡墙可采用金属框架粘接固定在该基板11上，也可采用硅树脂、塑料、或合成树脂中任意一种通过压挤或注塑固定在该基板11上，并不局限于具体实施例。

进一步地，如图17所示，可打线连接每个发光二极管芯片14与该印刷电路板12，即利用键合线16将所述发光二极管芯片14连接（如焊接）至印刷电路板12上，使得发光二极管芯片14形成电性并联或电性串联。

另外，在采用透明封装胶密封该多个发光二极管芯片14之前，可在透明封装胶中混合荧光粉，采用混合有荧光粉的透明封装胶密封该多个发光二极管芯片14，以将发光二极管芯片14发出的光转换成其它颜色的光出射。例如，可在透明封装胶内加入黄色荧光粉，使发光二极管芯片14发出的蓝色光经过封装体15后，转换为白色光出射。当然，也可在每个发光二极管芯片14的表面上涂抹荧光胶，利用凝固后的荧光胶来将发光二极管芯片14发出的光转换成其它颜色的光出射。

通过上述实施例可知，发光二极管模组100及其制作方法通过采用一片印刷电路板12，将其粘接于基板11上，充分利用印刷电路板12的成熟制作工艺，能够大片制作印刷电路板12，从而不需要将发光二极管模组电路分别布线，而且能够工业化批量生产，简便制程，大大降低成本，提高生产效率。

可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种对应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种发光二极管模组，其特征在于，该发光二极管模组包括：

一个基板，所述基板具有一个上表面、以及一个与所述上表面相对的下表面，所述基板具有多个相对应地设置在所述上表面和下表面上且阵列排布的承载部，所述上表面的多个承载部与下表面的多个承载部相对应且分别为收容孔和凸台，每一对收容孔和凸台是经冲压在两侧同时形成；一片设置在所述基板上表面的印刷电路板；

一个设置在所述基板上的粘接层，所述粘接层将所述印刷电路板粘接于所述基板上；

多个发光二极管芯片，所述多个发光二极管芯片分别设置在所述多个承载部上；以及

一个设置在所述印刷电路板上且用于密封所述多个发光二极管芯片的封装体。

2.如权利要求1所述的发光二极管模组，其特征在于，所述收容孔的内径由远离所述下表面向邻近所述下表面的一侧逐渐变小。

3.如权利要求1所述的发光二极管模组，其特征在于，所述印刷电路板为柔性电路板。

4.如权利要求1所述的发光二极管模组，其特征在于，所述发光二极管模组进一步包括设置在所述基板上且用于固定封装体的挡墙，所述挡墙的材料选自金属、硅树脂、塑料、合成树脂中至少一种。

5.如权利要求1所述的发光二极管模组，其特征在于，所述粘接层为绝缘材料。

6.一种发光二极管模组制作方法，其特征在于，所述方法包括：

提供一个基板，所述基板具有一个上表面、以及一个与所述上表面相对的下表面，分别在所述基板的上表面和下表面上对应制作形成多个阵列排布的承载部，所述上表面的多个承载部与下表面的多个承载部相对应且分别为收容孔和凸台，每一对收容孔和凸台采用冲压成型方法在两侧同时形成；

提供一片印刷电路板及粘接材料，将所述印刷电路板通过粘接材料粘接于所述基板上；

提供多个发光二极管芯片，将所述多个发光二极管芯片分别设置在所述多个承载部上；以及

采用透明封装胶密封所述多个发光二极管芯片，以形成覆盖所述多个发光二极管芯片的封装体。

7.如权利要求6所述的发光二极管模组制作方法，其特征在于，所述方法包括：采用冲压成型方法制作形成所述多个承载部，并在基板上表面形成承载部的同时，在基板相对的另一侧形成另一承载部。

8.如权利要求6所述的发光二极管模组制作方法，其特征在于，所述印刷电路板采用金属冲压工艺制造成型。