CN103646620A - Led显示模组及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LED显示模组，包括LED光源模组层和驱动控制模组层；LED光源模组层包括LED基板，LED基板上设有呈矩阵式排布的LED芯片组和穿透LED基板的导电通孔，导电通孔内嵌有导电柱；驱动控制模组层包括驱动控制基板，驱动控制基板上设有多个内凹的容纳部，容纳部内设有互相电连接的驱动控制元件；LED基板和驱动控制基板上下叠加地连接，LED芯片组通过导电柱与驱动控制元件电连接。本发明还公开了上述LED显示模组的制造方法。本发明的有益效果是：在降低了LED显示屏的重量和成本、减化生产工艺、提高生产效率的同时还使LED显示屏的清晰度进一步提高。
Description
技术领域
本发明涉及LED显示屏领域，尤其涉及一种LED显示模组及其制造方法。
背景技术
目前LED显示屏一般由LED光源模组、驱动电路模组、控制系统和箱体等组件组合在一起组成。LED光源模组由多颗独立的LED光源通过SMT工艺贴装于铝基板上制成，驱动电路模组及控制系统均分别由独立的元器件组合而成后直插或贴装在电路板上，最后再将LED光源模组、电路板通过拼装的方式组成LED显示模组后装入箱体中组合成LED显示屏幕，不同的部件之间通过导线连接。此种做法中各组件使用的元器件尺寸较大，至使LED显示屏单位面积上LED点数有限、组装工艺复杂、重量沉重搬动困难。
另外，由于LED灯珠由支架、晶片、硅胶、金线等材料组成，支架起到骨架、支撑作用，尺寸较大，在一定的面积上无法放置更多的LED灯珠，从而限制了LED显示屏的清晰度。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种能够将LED光源模组、驱动电路模组和控制系统叠加为一体的LED显示模组及其制造方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种LED显示模组，包括LED光源模组层和驱动控制模组层；所述LED光源模组层包括LED基板，所述LED基板上设有呈矩阵式排布的LED芯片组和穿透LED基板的导电通孔，所述导电通孔内嵌有导电柱；所述驱动控制模组层包括驱动控制基板，所述驱动控制基板上设有多个内凹的容纳部，所述容纳部内设有互相电连接的驱动控制元件；所述LED基板和驱动控制基板上下叠加地连接，LED芯片组通过所述导电柱与驱动控制元件电连接。
其中，所述LED芯片组包括红光晶片、蓝光晶片和绿光晶片，所述红光晶片、蓝光晶片和绿光晶片的电极通过金线与所述LED基板上的焊盘连接，所述焊盘通过导线与所述导电柱连接。
其中，所述LED芯片组还包括覆盖于所述红光晶片、蓝光晶片和绿光晶片上的方形透镜。
其中，所述容纳部内于所述驱动控制元件的外部的空隙内填充有硅胶，填充的硅胶和驱动控制基板的上表面平齐。
其中，所述LED基板和驱动控制基板之间填充有连接层，所述连接层为导热绝缘层。
其中，所述驱动控制元件包括驱动IC、控制IC、电阻、电容、二极管和MOS管。
其中，所述LED基板为硅基板、陶瓷基板和塑胶基板中的一种。
其中，所述驱动控制模组层设有两层，两层驱动控制模组层上下叠加地连接，在上的驱动控制模组层的所述驱动控制基板上设有通透的导电孔，所述导电孔内嵌有导电柱，设于不同层的驱动控制元件之间通过所述导电柱电连接。
对应于上述LED显示模组，本发明还提供一种LED显示模组的制造方法，包括LED基板制造步骤、驱动控制基板制造步骤、LED基板和驱动控制基板连接步骤。
所述LED基板制造步骤包括：
A1、在LED基板上钻出导电通孔；
A2、将红光晶片、蓝光晶片和绿光晶片依次固定在LED基板上；
A3、将红光晶片、蓝光晶片和绿光晶片的各电极通过金线与LED基板上的焊盘连接固定；
A4、对每个LED芯片组进行molding以形成覆盖于红光晶片、蓝光晶片和绿光晶片上的方形透镜。
所述驱动控制基板制造步骤包括：
B1、在驱动控制基板上蚀刻出多个容纳部，并在驱动控制基板上对应上述导电通孔的位置蚀刻出V形槽；
B2、在容纳部内装入并固定驱动控制元件；
B3、通过金线或锡膏电连接不同容纳部中的驱动控制元件；
B4、在容纳部内于驱动控制元件的外部的空隙内填充硅胶并使硅胶和驱动控制基板的上表面平齐。
所述LED基板和驱动控制基板连接步骤包括：
C1、将锡球植入驱动控制基板上的V形槽上；
C2、在驱动控制基板的上表面上涂覆导热绝缘涂料；
C3、将锡球与导电通孔对准后把LED基板和驱动控制基板压合；
C4、通过回流焊熔化锡球填满导电通孔和V形槽形成导电柱使LED基板和驱动控制基板连接为一体，液化锡还与容纳部内的触点固化连接在一起，从而使得LED芯片组通过锡焊与驱动控制元件电连接。
本发明的有益效果是：1、省去传统制造工艺中LED芯片组的封装成本、支架成本及SMT贴装成本；2、省去传统工艺中驱动电路模组、控制系统中的IC、二极管、三极管、MOS管等电子元器件的封装成本及贴装成本、组装成本；3、本发明使LED显示屏的重量大大降低，减化了生产工艺、提高了生产效率、降低了运输成本；4、由于LED芯片组直接封装于LED基板上，不需要支架，减小了LED芯片组的尺寸，增加了单位面积上LED芯片组的数量，使LED显示屏的清晰度进一步提高。
附图说明
图1是本发明的LED显示模组的一个实施方式的主视图的剖面图；
图2是本发明的LED显示模组的一个实施方式的俯视图；
图3是本发明的LED显示模组的另一个实施方式的主视图的剖面图。
主要元件符号说明：
10、LED光源模组层；11、LED基板；12、LED芯片组；13、导电通孔；14、导电柱；15、方形透镜；20、驱动控制模组层；21、驱动控制基板；22、容纳部；23、驱动控制元件；24、硅胶；25、导电孔；26、V形槽；30、连接层。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
请参阅图1和图2，图1和图2为本发明的第一实施方式的两个视图，本实施方式为一种LED显示模组，包括一LED光源模组层10和一驱动控制模组层20。
所述LED光源模组层10包括LED基板11，所述LED基板11上设有呈矩阵式排布的LED芯片组12和穿透LED基板11的导电通孔13，所述导电通孔内嵌有导电柱14。
所述驱动控制模组层20包括驱动控制基板21，所述驱动控制基板21上设有多个内凹的容纳部22，所述容纳部22内设有互相电连接的驱动控制元件23。
所述LED基板11和驱动控制基板21上下叠加地连接，LED芯片组12通过所述导电柱14与驱动控制元件23电连接。
在本实施方式中，LED芯片组12包括红光晶片、蓝光晶片和绿光晶片，红光晶片、蓝光晶片和绿光晶片的电极通过金线与LED基板11上的焊盘连接，焊盘通过导线与导电柱14连接。此外，红光晶片、蓝光晶片和绿光晶片上还覆盖有方形透镜15。
在本实施方式中，容纳部22内于所述驱动控制元件23的外部的空隙内填充有硅胶24，填充的硅胶24和驱动控制基板21的上表面平齐。
在本实施方式中，LED基板11和驱动控制基板21之间填充有连接层30，所述连接层30为导热绝缘层。
在本实施方式中，驱动控制元件23包括驱动IC、控制IC、电阻、电容、二极管和MOS管。
在本实施方式中，LED基板11为硅基板、陶瓷基板和塑胶基板中的一种。
请参阅图3，图3为本发明的第二实施方式，本实施方式的LED显示模组与上述实施方式不同之处在于，所述驱动控制模组层20设有两层，两层驱动控制模组层20上下叠加地连接，在上的驱动控制模组层的驱动控制基板21上设有通透的导电孔25，所述导电孔25内嵌有导电柱，设于不同层的驱动控制元件之间通过所述导电柱电连接。
对应于上述的LED显示模组的第一实施方式，本发明还提供一种LED显示模组的制造方法，包括LED基板制造步骤、驱动控制基板制造步骤和基板连接步骤。
所述LED基板制造步骤包括：
A1、在LED基板上钻出导电通孔；
A2、将红光晶片、蓝光晶片和绿光晶片依次固定在LED基板上；
A3、将红光晶片、蓝光晶片和绿光晶片的各电极通过金线与LED基板上的焊盘连接固定；
A4、对每个LED芯片组进行molding以形成覆盖于红光晶片、蓝光晶片和绿光晶片上的方形透镜。
所述驱动控制基板制造步骤包括：
B1、在驱动控制基板上蚀刻出多个容纳部，并在驱动控制基板上对应上述导电通孔的位置蚀刻出V形槽26（V形槽26的位置请参阅图1）；
B2、在容纳部内装入并固定驱动控制元件；
B3、通过金线或锡膏电连接不同容纳部中的驱动控制元件；
B4、在容纳部内于驱动控制元件的外部的空隙内填充硅胶并使硅胶和驱动控制基板的上表面平齐。
所述LED基板和驱动控制基板连接步骤包括：
C1、将锡球植入驱动控制基板上的V形槽上；
C2、在驱动控制基板的上表面上涂覆导热绝缘涂料；
C3、将锡球与导电通孔对准后把LED基板和驱动控制基板压合；
C4、通过回流焊熔化锡球填满导电通孔和V形槽形成导电柱使LED基板和驱动控制基板连接为一体，液化锡还与容纳部内的触点固化连接在一起，从而使得LED芯片组通过锡焊与驱动控制元件电连接。
其中，在步骤A4中所述的molding包括以下步骤：
将LED molding胶水注入模具下模腔内；
将LED基板吸附在上模腔上面；
上下模腔进行压合，通过模具自身温度将胶水固化成型；
上下模腔分离，取出LED基板，得到覆盖于晶片上的方形透镜。
对应于上述的LED显示模组的第二实施方式，本发明提供另一种LED显示模组的制造方法，包括LED基板制造步骤、驱动控制基板制造步骤和基板连接步骤。
所述LED基板制造步骤包括：
a1、在LED基板上钻出导电通孔；
a2、将红光晶片、蓝光晶片和绿光晶片依次固定在LED基板上；
a3、将红光晶片、蓝光晶片和绿光晶片的各电极通过金线与LED基板上的焊盘连接固定；
a4、对每个LED芯片组进行molding以形成覆盖于红光晶片、蓝光晶片和绿光晶片上的方形透镜。
所述驱动控制基板制造步骤包括上基板制造步骤、下基板制造步骤以及上下基板连接步骤。
上基板制造步骤包括：
b11、在驱动控制基板上蚀刻出多个容纳部并在驱动控制基板上对应上述导电通孔的位置蚀刻出V形槽26（V形槽26的位置请参阅图3），同时钻出导电孔；
b12、在容纳部内装入并固定驱动控制元件；
b13、通过金线或锡膏电连接不同容纳部中的驱动控制元件；
b14、在容纳部内于驱动控制元件的外部的空隙内填充硅胶并使硅胶和驱动控制基板的上表面平齐。
下基板制造步骤包括：
b21、在驱动控制基板上蚀刻出多个容纳部，并在驱动控制基板上对应导电孔的位置蚀刻出V形槽26（V形槽26的位置请参阅图3）；
b22、在容纳部内装入并固定驱动控制元件；
b23、通过金线或锡膏电连接不同容纳部中的驱动控制元件；
b24、在容纳部内于驱动控制元件的外部的空隙内填充硅胶并使硅胶和驱动控制基板的上表面平齐。
上下基板连接步骤包括：
b31、将锡球植入下基板的V形槽上；
b32、将锡球与导电孔对准后将上下基板压合；
b33、通过回流焊熔化锡球填满导电孔和V形槽形成导电柱使上下基板连接为一体，液化锡还与下基板上的容纳部内的触点固化连接在一起。
所述LED基板和驱动控制基板连接步骤包括：
c1、将锡球植入驱动控制基板上的V形槽上；
c2、在驱动控制基板的上表面上涂覆导热绝缘涂料；
c3、将锡球与导电通孔对准后把LED基板和驱动控制基板压合；
c4、通过回流焊熔化锡球填满导电通孔和V形槽形成导电柱使LED基板和驱动控制基板连接为一体，液化锡还与容纳部内的触点固化连接在一起，从而使得LED芯片组通过锡焊与驱动控制元件电连接。
本发明的有益效果是：1、省去传统制造工艺中LED芯片组的封装成本、支架成本及SMT贴装成本；2、省去传统工艺中驱动电路模组、控制系统中的IC、二极管、三极管、MOS管等电子元器件的封装成本及贴装成本、组装成本；3、本发明使LED显示屏的重量大大降低，减化了生产工艺、提高了生产效率、降低了运输成本；4、由于LED芯片组直接封装于LED基板上，不需要支架，减小了LED芯片组的尺寸，增加了单位面积上LED芯片组的数量，使LED显示屏的清晰度进一步提高。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种LED显示模组，其特征在于，包括LED光源模组层和驱动控制模组层；
所述LED光源模组层包括LED基板，所述LED基板上设有呈矩阵式排布的LED芯片组和穿透LED基板的导电通孔，所述导电通孔内嵌有导电柱；
所述驱动控制模组层包括驱动控制基板，所述驱动控制基板上设有多个内凹的容纳部，所述容纳部内设有互相电连接的驱动控制元件；
所述LED基板和驱动控制基板上下叠加地连接，LED芯片组通过所述导电柱与驱动控制元件电连接。
2.根据权利要求1所述的LED显示模组，其特征在于：所述LED芯片组包括红光晶片、蓝光晶片和绿光晶片，所述红光晶片、蓝光晶片和绿光晶片的电极通过金线与所述LED基板上的焊盘连接，所述焊盘通过导线与所述导电柱连接。
3.根据权利要求2所述的LED显示模组，其特征在于：所述LED芯片组还包括覆盖于所述红光晶片、蓝光晶片和绿光晶片上的方形透镜。
4.根据权利要求1所述的LED显示模组，其特征在于：所述容纳部内于所述驱动控制元件的外部的空隙内填充有硅胶，填充的硅胶和驱动控制基板的上表面平齐。
5.根据权利要求1所述的LED显示模组，其特征在于：所述LED基板和驱动控制基板之间填充有连接层，所述连接层为导热绝缘层。
6.根据权利要求1所述的LED显示模组，其特征在于：所述驱动控制元件包括驱动IC、控制IC、电阻、电容、二极管和MOS管。
7.根据权利要求1所述的LED显示模组，其特征在于：所述LED基板为硅基板、陶瓷基板和塑胶基板中的一种。
8.根据权利要求1至7任意一项所述的LED显示模组，其特征在于：所述驱动控制模组层设有两层，两层驱动控制模组层上下叠加地连接，在上的驱动控制模组层的所述驱动控制基板上设有通透的导电孔，所述导电孔内嵌有导电柱，设于不同层的驱动控制元件之间通过所述导电柱电连接。
9.一种LED显示模组的制造方法，其特征在于，包括LED基板制造步骤、驱动控制基板制造步骤、LED基板和驱动控制基板连接步骤；
所述LED基板制造步骤包括：
A1、在LED基板上钻出导电通孔；
A2、将红光晶片、蓝光晶片和绿光晶片依次固定在LED基板上；
A3、将红光晶片、蓝光晶片和绿光晶片的各电极通过金线与LED基板上的焊盘连接固定；
A4、对每个LED芯片组进行molding以形成覆盖于红光晶片、蓝光晶片和绿光晶片上的方形透镜；
所述驱动控制基板制造步骤包括：
B1、在驱动控制基板上蚀刻出多个容纳部，并在驱动控制基板上对应上述导电通孔的位置蚀刻出V形槽；
B2、在容纳部内装入并固定驱动控制元件；
B3、通过金线或锡膏电连接不同容纳部中的驱动控制元件；
B4、在容纳部内于驱动控制元件的外部的空隙内填充硅胶并使硅胶和驱动控制基板的上表面平齐；
所述LED基板和驱动控制基板连接步骤包括：
C1、将锡球植入驱动控制基板上的V形槽上；
C2、在驱动控制基板的上表面上涂覆导热绝缘涂料；
C3、将锡球与导电通孔对准后把LED基板和驱动控制基板压合；
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