CN103441210B - 一种led封装结构和led封装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种LED封装结构和LED封装方法。LED封装结构包括至少一个LED、垫板、反光膜和基板，垫板粘合在基板的上方，垫板包括LED的安装孔，LED位于安装孔内，贴合在基板上，所述的反光膜包括通孔，所述的通孔小于垫板的安装孔；反光膜的平面部分与垫板粘合，反光膜位于安装孔范围以内的部分下凹形成LED的反光斜面，反光膜通孔的边缘与基板粘合，LED位于反光膜的通孔内。本发明LED封装结构的反光膜位于安装孔范围以内的部分下凹形成LED的反光斜面，提高了LED的出光率，增强了LED光源模组的出光效果。

Description

一种LED封装结构和LED封装方法
[技术领域]
本发明涉及LED封装，尤其涉及一种LED封装结构和LED封装方法。
[背景技术]
传统的LED封装主要有支架封装和COB封装，支架封装的LED在电镀银的金属架注塑PPA塑料反射杯、PPA塑料的反射杯的反射率只能达到81％，支架上的镀银层在使用过程中氧化变黄会降低反光率并减弱出光效果，焊接到PCB板上LED因热阻较大也降低了出光率；COB封装亦存在同样的反光率衰减的问题，而且存在严重的边界效应和PCB表面反射率普遍不高的问题。
[发明内容]
本发明要解决的技术问题是提供一种出光率高的LED封装结构。
本发明另一个要解决的技术问题是提供一种出光率高的LED封装方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种LED封装结构，包括至少一个LED、垫板、反光膜和基板，垫板粘合在基板的上方，垫板包括LED的安装孔，LED位于安装孔内，贴合在基板上，所述的反光膜包括通孔，所述的通孔小于垫板的安装孔；反光膜的平面部分与垫板粘合，反光膜位于安装孔范围以内的部分下凹形成LED的反光斜面，反光膜通孔的边缘与基板粘合，LED位于反光膜的通孔内。
以上所述的LED封装结构，所述的垫板为PCB板，所述的基板为镜面金属板。
以上所述的LED封装结构，反光膜位于安装孔范围以内的部分下凹成碗形，形成LED的反光碗；PCB板的安装孔包括两个朝内的突耳，PCB板的线路包括两个LED引线的焊脚，所述的焊脚位于所述的突耳上；所述的焊脚伸入到反光膜的通孔内。
以上所述的LED封装结构，反光膜的通孔包括一个大孔和两个小孔，两个小孔与大孔连通，大孔的直径小于PCB板安装孔的直径，大孔的边缘包括向上开口的倒角反光面；大孔的边缘与镜面金属板粘合，所述的焊脚伸入到反光膜的小孔内。
以上所述的LED封装结构，反光膜位于安装孔范围以内的部分下凹成碗形，形成LED的反光碗，通孔的边缘包括向上开口的倒角反光面；反光膜包括两个焊脚孔，PCB板的线路包括两个LED引线的焊脚，所述的焊脚伸入到焊脚孔内。
以上至5中任一权利要求所述的LED封装结构，包括灌装的荧光胶，LED的引线与所述的焊脚焊接，灌装的荧光胶将反光碗和焊脚覆盖。
以上所述的LED封装结构，所述的基板为PCB板，PCB板的线路包括LED的焊脚，LED倒装在PCB板上，LED的引脚焊接在PCB板的LED焊脚上。
以上所述的LED封装结构，反光膜位于安装孔范围以内的部分下凹成碗形，形成LED的反光碗，通孔的边缘包括向上开口的倒角反光面。
以上所述的LED封装结构，包括复数个所述的LED，所述的安装孔和通孔都是长孔，安装孔的长轴和通孔的长轴同向；复数个LED沿通孔的长轴方向布置。
一种LED封装方法的技术方案，包括以下步骤：
1001)垫板背面贴热熔胶膜，在垫板与热熔胶膜的组合体上冲出LED的安装孔。
1002)将带有热熔胶膜的垫板粘合到基板上；
1003)反光膜背面贴热熔胶膜，在反光膜与热熔胶膜的组合体上冲通孔或钻通孔，通孔的直径小于垫板安装孔的直径；
1004)将带有热熔胶膜的反光膜贴在垫板上用模具进行热压，使反光膜的平面部分与垫板粘合，反光膜通孔的边缘部分下凹与基板粘合，反光膜位于安装孔范围以内的部分形成LED的反光斜面。
1005)将LED贴合到基板上，LED位于反光膜的通孔内。
本发明LED封装结构的反光膜位于安装孔范围以内的部分下凹形成LED的反光斜面，提高了LED的出光率，增强了LED光源模组的出光效果。
[附图说明]
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明LED封装结构实施例1LED光源模组的主视图。
图2是图1中Ⅰ部位的局部放大图。
图3是图1中的A向剖视图旋转。
图4是图1中的B向剖视图。
图5是本发明LED封装结构实施例2LED光源模组的主视图。
图6是图5中的C向剖视图旋转。
图7是图5中的D向剖视图。
图8是本发明LED封装结构实施例3LED光源模组的主视图。
图9是图8中的E向剖视图旋转。
图10是本发明LED封装结构实施例4LED光源模组的主视图。
图11是图10中的F向剖视图。
图12是本发明实施例5LED封装方法步骤1的示意图。
图13是本发明实施例5LED封装方法步骤2的示意图。
图14是本发明实施例5LED封装方法步骤3的示意图。
图15是本发明实施例5LED封装方法步骤5的示意图。
图16是本发明实施例5LED封装方法步骤6-1的示意图。
图17是本发明实施例5LED封装方法步骤6-2的示意图。
图18是本发明实施例5LED封装方法步骤7的示意图。
[具体实施方式]
本发明LED封装结构实施例1LED光源模组的结构如图1至图4所示。LED光源模组100包括多个LED封装结构，LED封装结构包括LED晶片1、作为垫板的PCB板2、纳米反光膜3和作为基板的镜面金属板4。
PCB板2用热固型热熔胶粘合在镜面金属板4的上方，PCB板2上有一个LED的圆形的安装孔201，反光膜3上有一个通孔301。
反光膜3上的通孔301包括一个大孔301a和两个小孔301b，两个小孔301b分布在大孔301a的两端，并与大孔301a相互连通。大孔301a的直径小于PCB板安装孔201的直径。大孔301a的内边缘有向上开口的倒角反光面301c。
反光膜3的平面部分用热固型热熔胶与PCB板2粘合，反光膜大孔301a的边缘部分下凹用热固型热熔胶与镜面金属板4粘合。反光膜3位于安装孔201范围以内的部分为下凹的碗形，形成LED的反光碗302。大孔301a向上开口的倒角反光面301c，可以进一步提高反光碗的反光率。
LED1贴合在镜面金属板4上，位于反光膜大孔301a的中央部位。
如图2所示，PCB板2圆形的安装孔201有两个朝内的突耳202，PCB板2的线路203有两个LED金线的焊脚204，焊脚204位于突耳202上。焊脚204伸入到反光膜3的小孔301b中。
LED 1的金线5与焊脚204焊接，灌装的荧光胶6将反光碗302和焊脚204覆盖。
本发明实施例2LED光源模组的结构如图5至图7所示，与实施例1不同的是，反光膜3有两个独立的、与通孔301不连通的焊脚孔304，PCB板2的线路203上的两个LED金线焊脚204伸入到焊脚孔304中。实施例1与实施例2相比，封装结构较小，便于更好的焊线(键合)，及使用更少的封装胶，一次性点胶即可完成。
本发明实施例3LED光源模组的结构如图8、图9所示，与实施例1不同的是，PCB板2的安装孔201和反光膜3的大孔301a都是长孔，安装孔201的长轴和大孔301a的长轴重合。反光膜3的大孔301中安装了多个LED 1，多个LED 1贴合在镜面金属板4上，沿大孔301a的长轴方向布置。
大孔301a的宽度小于PCB板安装孔201的宽度。大孔301a的内边缘有向上开口的倒角反光面301c。
反光膜3的平面部分用热固型热熔胶与PCB板2粘合，反光膜大孔301a的边缘部分下凹用热固型热熔胶与镜面金属板4粘合。反光膜3位于安装孔201范围以内的部分下凹形成LED的反光斜面305。
对应于每个LED1，反光膜3有两个小孔301b分布在大孔301a的两侧，并与大孔301a相互连通。对应于每个LED1，PCB板2的安装孔201有两个朝内的突耳202，PCB板2的线路203有两个LED金线的焊脚204，焊脚204位于突耳202上。焊脚204伸入到反光膜3的小孔301b中。
LED 1的金线5与焊脚204焊接，灌装的荧光胶6将反光膜3的反光斜面305和焊脚204覆盖。
本发明实施例4LED光源模组的结构如图10、图11所示，与实施例1不同的是，垫板5的普通的塑料板，垫板5有圆形的LED 1安装孔501。基板2为PCB板，反光膜3的平面部分用热固型热熔胶与垫板5粘合，垫板5用热固型热熔胶与PCB板2粘合。
PCB板2的线路包括两个LED的焊脚204，LED 1倒装在PCB板2上，LED 1的两个引脚焊接在PCB板的焊脚204上。
反光膜3上有一个圆形的通孔301，反光膜通孔301边缘部分下凹用热固型热熔胶与作为基板的PCB板2粘合。反光膜3位于安装孔501范围以内的部分为下凹的碗形，形成LED的反光碗302。，通孔的边缘有向上开口的倒角反光面301c。
实施例4以垫板5的安装孔501和反光膜3上的通孔301为圆孔，LED为一粒为例来说明本发明LED的倒装结构，对于多粒LED的封装，本领域技术人员完全可以考虑到采用类似实施例3的长安装孔和反光膜的长通孔来实现。
本发明实施例5LED的封装方法以实施例1的LED光源模组为例，包括以下步骤：(参考图1至图4，以及图12至图18，)
1)PCB板2蚀刻出线路203，背面贴热熔胶膜，如图12所示。
2)在PCB板2与热固型热熔胶膜的组合体上冲出LED的安装孔201，安装孔201包括两个朝内的突耳202，PCB板2线路203有两个焊脚204位于突耳202上，如图13所示。
3)将带有热熔胶膜的PCB板2粘合到镜面金属板4上，如图14所示。
4)反光膜3背面贴热固型热熔胶膜。
5)如图15所示，在反光膜3与热固型热熔胶膜的组合体上冲通孔或钻通孔。通孔包括一个大孔301a和两个小孔301b，大孔301a和两个小孔301b连通。采用钻孔或冲孔的方法在大孔301a的边缘形成倒角反光面301c。倒角反光面301c可以采用有斜角的钻头，如45°斜角的钻头钻取。亦可以用带斜角的模具将通孔的切口冲成有一定倒角的孔。
6)将带有热熔胶膜的反光膜3贴在PCB板2有线路的一面，如图16所示。并用硅胶模进行热压，反光膜3的平面部分用热熔胶与PCB板2粘合，反光膜大孔301a的边缘部分下凹与镜面金属板4粘合。反光膜3位于安装孔201范围以内的部分为下凹的碗形，形成LED的反光碗302，如图17所示。
7)将LED 1贴合到镜面金属板4上，LED 1位于反光膜3的大孔301a的中央，LED 1与PCB板2的线路203的焊脚204之间焊上金线5，如图18所示。
8)灌荧光胶，如图3和图4所示，灌装的荧光胶6将反光碗302和焊脚204覆盖。
本发明以上实施例具有以下有益效果：
1)LED光源模组的反光率高达98％。镜面金属板可以采用真空蒸镀银铝板，表面还镀有TiO2及MgO等材料，材料反光率大于98％，同时具备长期使用耐候性好，防氧化性能优越的特点；纳米反射膜采用MCPET纳米发泡材料，其反射率亦大于98％；LED光源模组的出光率比传统SMD方式高10－30％，比COB封装高20％-50％；LED光源结温比常规方式可以降低10－20℃；长期使用不变色，大大保证出光率的稳定性。
2)封装胶水量使用与支架封装持平，是COB封装胶量的1/3-1/5。
3)本发明采用的是浅杯封装，加上采用半球面硅胶的封装形式，LED光源的出光角大于150°。
4)本发明封装光源的表面纳米膜已经具备了98％反射率，在球泡灯，T8灯及面板灯等灯具面罩与光源间的光路多次反射过程中光损失较小，传统光源表面的反射率只有70％，光损较大，本发明采用纳米反射膜的光效能提高8-10％。
5)本发明的技术方案对LED芯片倒装封装工艺同样有效。

Claims (6)

1.一种LED封装结构，包括至少一个LED、垫板和基板，垫板粘合在基板的上方，垫板包括LED的安装孔，LED位于安装孔内，贴合在基板上，其特征在于，包括反光膜，所述的反光膜包括通孔，所述的通孔小于垫板的安装孔；反光膜的平面部分与垫板粘合，反光膜位于安装孔范围以内的部分下凹形成LED的反光斜面，反光膜通孔的边缘与基板粘合，LED位于反光膜的通孔内；所述的垫板为PCB板或所述的基板为PCB板，所述的垫板为PCB板时，所述的基板为镜面金属板；反光膜位于安装孔范围以内的部分下凹成碗形，形成LED的反光碗；PCB板的安装孔包括两个朝内的突耳，PCB板的线路包括两个LED引线的焊脚，所述的焊脚位于所述的突耳上；所述的焊脚伸入到反光膜的通孔内；所述的基板为PCB板时，PCB板的线路包括LED的焊脚，LED倒装在PCB板上，LED的引脚焊接在PCB板的LED焊脚上，反光膜位于安装孔范围以内的部分下凹成碗形，形成LED的反光碗，通孔的边缘包括向上开口的倒角反光面。
2.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于，所述的垫板为PCB板时，反光膜的通孔包括一个大孔和两个小孔，两个小孔与大孔连通，大孔的直径小于PCB板安装孔的直径，大孔的边缘包括向上开口的倒角反光面；大孔的边缘与镜面金属板粘合，所述的焊脚伸入到反光膜的小孔内。
3.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于，所述的垫板为PCB板时，反光膜位于安装孔范围以内的部分下凹成碗形，形成LED的反光碗，通孔的边缘包括向上开口的倒角反光面；反光膜包括两个焊脚孔，PCB板的线路包括两个LED引线的焊脚，所述的焊脚伸入到焊脚孔内。
4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的LED封装结构，其特征在于，包括灌装的荧光胶，所述的垫板为PCB板时，LED的引线与所述的焊脚焊接，灌装的荧光胶将反光碗和焊脚覆盖。
5.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于，包括复数个所述的LED，所述的基板为PCB板时，所述的安装孔和通孔都是长孔，安装孔的长轴和通孔的长轴同向；复数个LED沿通孔的长轴方向布置。
6.一种LED封装方法，其特征在于，包括以下步骤：
601、垫板背面贴热熔胶膜，在垫板与热熔胶膜的组合体上冲出LED的安装孔；
602、将带有热熔胶膜的垫板粘合到基板上；
603、反光膜背面贴热熔胶膜，在反光膜与热熔胶膜的组合体上冲通孔或钻通孔，通孔的直径小于垫板安装孔的直径；
604、将带有热熔胶膜的反光膜贴在垫板上用模具进行热压，使反光膜的平面部分与垫板粘合，反光膜通孔的边缘部分下凹与基板粘合，反光膜位于安装孔范围以内的部分形成LED的反光斜面；
605、将LED贴合到基板上，LED位于反光膜的通孔内。
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