CN102759033A - 在软硬结合型导线线路板上直接封装led芯片的led模组 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在软硬结合型导线线路板上直接封装LED芯片的LED模组，包括：一条或多条并排布置的导线形成的导线线路板；结合在所述导线线路板上的支撑硬板；直接封装在所述导线线路板上的LED芯片；和用于封装所述LED芯片的封装结构。本发明的LED模组可广泛用于LED灯带、LED圣诞灯、LED霓虹灯、LED护栏管、LED广告标识、LED面板灯、LED日光灯管等。本发明制作流程简短，生产效率高；生产成本低；产品的可靠性高。

Description

在软硬结合型导线线路板上直接封装LED芯片的LED模组
技术领域
本发明涉及LED应用领域，具体涉及在软硬结合型导线线路板上直接封装LED芯片的LED模组以及LED灯带。
背景技术
近年来出现了将电子元器件芯片直接装在电路板上的技术，但是，在LED模组和LED应用产品领域，尚未出现在导线型软硬结合线路板上封装芯片的LED模组及LED灯带产品。
虽然业界也有将LED芯片封装在电线上的产品，但封装效率十分低下，封装一致性差，导致LED发光亮度及色差大。本发明人也发明了一种将导线制作成线路板再封装LED芯片，能将多个LED芯片一次性的封装在整张导线线路板上，封装的结构一致性高，各个点发光都比较一致，封装效率比LED芯片封装在电线上的现有产品提高数十倍，但封装LED芯片的位置处没有硬性物体的支撑，产品在运输、搬运移动、安装等过程中都会对产品的性能有一定的影响。
为了克服以上的缺陷和不足，本发明在软硬结合型导线线路板上直接封装LED芯片的LED模组及LED灯带，是在导线线路板上要封装LED芯片的位置处，考虑用硬板粘合牢固固定支撑在导线线路板的背面，使其封装的LED芯片在运输、搬运移动、安装等过程中的性能得到保障，大大提高产品的可靠性。
发明内容
在详细描述本发明之前，本领域技术人员应当理解，此外，用语“线路板”和“电路板”在本申请可以互换地使用，并且用语“线路”和“电路”在本申请也可以互换地使用。
在本发明中，术语“导线线路板”是区别于传统的线路板的。具体而言，“导线线路板”指的是那些直接通过非蚀刻、非印刷的方式，例如，并置布线等方式来形成线路的导线线路板。例如，这类导线可以是用金属片直接分切形成的并置的扁平导线，可以是圆线，等等。根据基底的不同，“导线线路板”可以是软板，也可以是硬板。而且，由于本发明中的“导线线路板”不涉及电化学蚀刻、印刷等可能会对环境造成污染的工艺，因此是对环境友好的环保工艺，也是目前国家大力支持发展的产业方向。
本领域技术人员应当理解，本发明中的LED芯片可以是任何类型的LED芯片，包括各色长波LED芯片、蓝、绿光LED芯片、白光LED用的芯片，大功率LED芯片，等等。因此本发明的范围仅由所附权利要求来限定。
本发明涉及一种在软硬结合型导线线路板上直接封装LED芯片的LED模组及LED灯带，包括：软硬结合的导线线路板，其结合在硬板上的导线是平面型结构，或者可以是用模具冲压成圆锥台形的杯状结构；封装在硬板导线上的LED芯片；和用于封装LED芯片的封装结构。本发明的灯具模组可广泛用于LED灯带、LED圣诞灯、LED霓虹灯、LED护栏管、LED广告标识。本发明制作流程简短，生产效率高；生产成本低；不用蚀刻就能制作电路，因而十分环保。
根据本发明，提供了一种在软硬结合型导线线路板上直接封装LED芯片的LED模组，包括：一条或多条并排布置的导线形成的导线线路板；结合在所述导线线路板上的支撑硬板；直接封装在所述导线线路板上的LED芯片；和用于封装所述LED芯片的封装结构。
根据本发明的一个实施例，所述导线是扁平导线。
根据本发明的一个实施例，所述导线上形成有用于LED芯片固晶的凹坑结构，所述LED芯片定位于所述凹坑结构内。
根据本发明的一个实施例，所述支撑硬板是由可塑性变形材料制作的硬板，在所述硬板上与所述导线的所述凹坑结构相对应的位置上也形成有相应的凹坑。
根据本发明的一个实施例，所述凹坑结构是杯状结构。
根据本发明的一个实施例，所述支撑硬板是由刚性材料制作的硬板，在所述硬板上与所述导线的所述凹坑结构相对应的位置设有避开孔。
根据本发明的一个实施例，所述支撑硬板是直接结合在所述导线线路板上的非金属的支撑硬板，或者是经由绝缘胶粘层粘合于所述导线线路板上的金属支撑硬板。
根据本发明的一个实施例，所述多条并排布置的导线是两条固定在所述支撑硬板上的导线，其中，所述LED芯片固晶在其中一条导线上并且其一电极引线邦定焊接在这条用于固晶的导线上，所述LED芯片的另一电极引线邦定焊接在另一条导线上。
根据本发明的一个实施例，所述多条并排布置的导线是多条固定在所述支撑硬板上的导线，其中，多个LED芯片固晶在相应的导线上，并且各个LED芯片的一电极引线分别邦定焊接在各自固晶的这条导线上，各个LED芯片的另一电极引线邦定焊接在没有用于固晶的另外一条导线上。
根据本发明的一个实施例，结合在硬板上的导线是平面型结构、或者是用模具冲压成杯状结构。
根据本发明的一个实施例，在至少其中一条导线上形成断开的缺口，其中，LED芯片固晶在该导线上的所述缺口一端并且所述LED芯片的一条电极引线邦定焊接在用于固晶的所述缺口一端的该导线上，所述LED芯片的另一条电极引线邦定焊接在所述缺口另一端的同一条导线上。
根据本发明的一个实施例，所述LED模组用于制作LED灯带、LED护栏管、LED霓虹灯、LED标识模组、LED圣诞灯、LED面板灯或LED日光灯管。
在以下对附图和具体实施方式的描述中，将阐述本发明的一个或多个实施例的细节。从这些描述、附图以及权利要求中，可以清楚本发明的其它特征、目的和优点。
附图说明
图1为本发明一实施例扁平导线的示意图。
图2为本发明一实施例并置槽模具的示意图。
图3为图2所示的并置槽模具的横截面示意图。
图4为本发明一实施例扁平导线并置布线图。
图5为本发明一实施例并置扁平导线对位粘合固定在覆盖膜上的示意图。
图6为本发明一实施例在导线线路板导线准备封装芯片位置的背面，对位粘贴上一支撑硬板(支撑硬板的材料分为两种：一种是塑性材料，另一种是刚性材料)的示意图。
图7为平面型结构固晶位的软硬结合导线线路板的剖面图。
图8为支撑硬板又为刚性材料时，预先在刚性材料的支撑硬板上设置避开孔的剖面图。
图9为在封装芯片位置的导线线路板的导线上，用模具冲压形成圆锥台形的杯状结构的平面示意图。
图10为支撑硬板的材料为塑性材料时，用模具冲压成圆锥台形杯状固晶位的剖面示意图。
图11为支撑硬板的材料为刚性材料时，用模具冲压成圆锥台形杯状固晶位的剖面示意图。
图12为本发明一实施例将LED芯片邦定焊接在硬板支撑处的导线线路板相应导线上的示意图。
图13为本发明一实施例封胶后的示意图。
图14为在软硬结合型导线线路板上直接封装LED芯片的LED模组及LED灯带单条产品的示意图。
图15为LED芯片固晶在平面结构型导线上，封装后的产品剖面图。
图16为支撑硬板的材料为塑性材料时，LED芯片固晶在圆锥台形的杯状结构的导线上，封装后的产品剖面图。
图17为支撑硬板的材料为刚性材料时，LED芯片固晶在圆锥台形的杯状结构的导线上，封装后的产品剖面图。
具体实施方式
下面将对本用新型的在软硬结合型导线线路板上直接封装LED芯片的LED模组及LED灯带的具体实施进行更详细的描述。
但是，本领域技术人员应当理解，这些实施方式仅仅列举了一些本发明的具体实施例，对本发明及其保护范围无任何限制。例如，导线线路板的构造不限于以下具体实施例所示的构造，并且LED芯片邦定的位置和方式也不限于具体实施例所述。本领域的普通技术人员在理解本用新型基本构思的情形下，可以对这些进行一些显而易见的变化和改动，这些都属于本用新型的范围内。本用新型的范围仅由权利要求来限定。
可采取铜箔分条切割制作或者是用压延机压延铜线，来形成一定宽度和厚度的扁平导线1，即导线线路板的导线1(如图1所示)。
用镜面不锈刚板采用蚀刻或机械加工的方法，加工出与线路1宽度对应的并置沟槽2，并设置有抽真空管3(如图2所示)，沟槽2的深度优选比扁平导线1的厚度浅一些(如图3所示)。
将带有环氧胶粘剂的聚酰亚胺覆盖膜4与布线模具上布有扁平导线1的一面(如图4所示)对准重叠，热压5-10秒，使并置扁平导线1粘接转移至覆盖膜4上，分离拿走布线模具，此时扁平导线线路1已经转移固定在覆盖膜4上(如图5所示)，然后根据在导线上要封装芯片的位置处，在覆盖膜4的另一面上对位粘贴支撑硬板6(支撑硬板6的材料可以是塑性材料，也可以是刚性材料)，然后在线路1的暴露的那面设置离型膜，在150℃至180℃下热压90秒至180秒，在烤箱里在120℃至160℃下固化45分钟至90分钟，得到如图6所示的软硬结合的导线线路板雏形，图7为平面型结构固晶位的软硬结合导线线路板的剖面图。
若支撑硬板6是刚性材料，导线固晶位又需要加工成圆锥台杯状结构的，则预先在导线固晶位对应的位置处，在支撑硬板6上用FPC钻孔机钻出避开孔7、或者用模具冲出避开孔7，再与固定有导线的覆盖膜4的另一面对位粘贴热压、固化牢固固定在一起(如图8所示)。
然后用模具将多余的导线切除，制作成设计需要的导电电路，若封装固晶位需要设计成圆锥台杯状结构，则在用模具冲切多余的导线的同时，将结合在硬板上的导线在将要封装芯片位置处，同时冲压出圆锥台杯状结构的固晶位8(如图9所示)，当支撑硬板的材料为塑性材料时，支撑硬板同时一起被模具冲压，形成如图10所示的结构形状；当支撑硬板为刚性材料时，就可形成如图11所示的结构形状。
对软硬结合导线线路板焊点位置进行镀银处理，在软硬结合导线线路板导线的固晶位置处滴粘接胶→在滴粘接胶的位置粘贴LED芯片9并烘干，然后再邦定(bonding)LED芯片9，例如，根据一优选实施例，可将LED芯片9的一电极引线邦定焊接在粘结芯片的一电极导线上，将LED芯片9的另一电极引线邦定在另一条导线上(如图12所示)→测试检查→封上封装用胶10(如图13所示)→固化→后固化→测试→分切成单条的LED模组及LED灯带产品(如图14所示)，图15为LED芯片固晶在平面结构型导线上，封装后的产品剖面图。图16为支撑硬板的材料为塑性材料时，LED芯片固晶在圆锥台形的杯状结构的导线上，封装后的产品剖面图。图17为支撑硬板的材料为刚性材料时，LED芯片固晶在圆锥台形的杯状结构的导线上，封装后的产品剖面图。
之后，进行FQC→包装→入库。完成在软硬结合型导线线路板上直接封装LED芯片的LED模组及LED灯带产品的制作。
以上结合附图将用导线型软硬结合线路板封装LED芯片的LED模组及LED灯带具体实施例对本发明进行了详细的描述。但是，本领域技术人员应当理解，以上所述仅仅是举例说明和描述一些具体实施方式，对本用新型的范围，尤其是权利要求的范围，并不具有任何限制。

Claims (10)

1.一种在软硬结合型导线线路板上直接封装LED芯片的LED模组，其特征在于，所述LED模组包括：
一条或多条并排布置的导线形成的导线线路板；
结合在所述导线线路板上的支撑硬板；
直接封装在所述导线线路板上的LED芯片；和
用于封装所述LED芯片的封装结构。
2.根据权利要求1所述的在软硬结合型导线线路板上直接封装LED芯片的LED模组，其特征在于：所述导线是扁平导线。
3.根据权利要求1或2所述的在软硬结合型导线线路板上直接封装LED芯片的LED模组，其特征在于：所述导线上形成有用于LED芯片固晶的凹坑结构，所述LED芯片定位于所述凹坑结构内。
4.根据权利要求3所述的在软硬结合型导线线路板上直接封装LED芯片的LED模组，其特征在于：所述支撑硬板是由可塑性变形材料制作的硬板，在所述硬板上与所述导线的所述凹坑结构相对应的位置上也形成有相应的凹坑。
5.根据权利要求3所述的在软硬结合型导线线路板上直接封装LED芯片的LED模组，其特征在于：所述凹坑结构是杯状结构。
6.根据权利要求3所述的在软硬结合型导线线路板上直接封装LED芯片的LED模组，其特征在于：所述支撑硬板是由刚性材料制作的硬板，在所述硬板上与所述导线的所述凹坑结构相对应的位置设有避开孔。
7.根据权利要求1所述的在软硬结合型导线线路板上直接封装LED芯片的LED模组，其特征在于：所述支撑硬板是直接结合在所述导线线路板上的非金属的支撑硬板，或者是经由绝缘胶粘层粘合于所述导线线路板上的金属支撑硬板。
8.根据权利要求1所述的在软硬结合型导线线路板上直接封装LED芯片的LED模组，其特征在于：所述多条并排布置的导线是两条固定在所述支撑硬板上的导线，其中，所述LED芯片固晶在其中一条导线上并且其一电极引线邦定焊接在这条用于固晶的导线上，所述LED芯片的另一电极引线邦定焊接在另一条导线上。
9.根据权利要求1所述的在软硬结合型导线线路板上直接封装LED芯片的LED模组，其特征在于：所述多条并排布置的导线是多条固定在所述支撑硬板上的导线，其中，多个LED芯片固晶在相应的导线上，并且各个LED芯片的一电极引线分别邦定焊接在各自固晶的这条导线上，各个LED芯片的另一电极引线邦定焊接在没有用于固晶的另外一条导线上。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的在软硬结合型线路板上直接封装LED芯片的LED模组，其特征在于：在至少其中一条导线上形成断开的缺口，其中，LED芯片固晶在该导线上的所述缺口一端并且所述LED芯片的一条电极引线邦定焊接在用于固晶的所述缺口一端的该导线上，所述LED芯片的另一条电极引线邦定焊接在所述缺口另一端的同一条导线上。
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