CN104465639B - 点阵式led及其封装工艺及led显示屏 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种点阵式LED封装工艺，其用于将LED芯片封装在PCB板上，包括：步骤S1，提供一安装了多个LED芯片的PCB板，该PCB板包括双面铜箔层和一绝缘层，铜箔层分别紧贴于绝缘层的正反面，在所述的PCB板上模压塑封透光胶；及步骤S2，在LED芯片四周切割出隔光槽，该隔光槽深入PCB板中，其深度达PCB板中的绝缘层。本发明还提供一种点阵式LED，其包括一PCB板，PCB板上设置有多个LED芯片，PCB板包括双面铜箔层和一绝缘层，PCB板上围绕着LED芯片设置有深入绝缘层的隔光槽。本发明还提供一种LED显示屏，其包括多个上述的点阵式LED，该多个点阵式LED阵列设置。本发明提供的点阵式LED及其封装工艺及LED显示屏具有结构稳固等优点。

Description

点阵式LED及其封装工艺及LED显示屏

【技术领域】

本发明涉及LED封装领域，特指一种点阵式LED及其封装工艺及LED显示屏。

【背景技术】

随着科技的发展，点阵式LED广泛地应用在社会上的各个领域里，例如：各种家用电器，电磁炉、电压力锅、微波炉、功放音响、空调、风扇、热水器、加湿器、消毒柜等的信息数据的显示，各种户外广告LED显示屏，户外门头单红屏、户外全彩屏，室内全彩屏等。点阵LED可显示汉字、图形、动画及英文字符。

点阵式LED包括：PCB板、封装于PCB板上的LED芯片，将LED芯片完全包裹压封的透光封装胶体，然后用金属框罩或不透光的塑料框罩将LED芯片分隔罩住，设立框罩的目的是使得相邻两LED芯片不能横向的直接传输光线，只能向竖直方向发射光线，LED芯片之间发出的光线互不干扰，使得由此点阵式LED组成的LED显示屏的显示效果更佳。

现有点阵式LED的封装工艺是在PCB板上封装LED芯片后,将直接将预制的金属框罩或塑料框罩套入PCB板，然后灌入透光胶体，固化完成。这种直接将预制的金属框罩或塑料框罩套入PCB板的结构连接不可靠、框罩与PCB板的粘合力较弱，易从PCB板上脱落；生产工艺复杂且生产效率低下。塑料框罩强度低，易破损，且现有的生产工艺无法生产小于2毫米间距的高密度像素点点阵式LED。

【发明内容】

为克服目前点阵式LED封装工艺的技术问题，本发明提出一种结构稳固的点阵式LED封装工艺。

本发明提供的一种点阵式LED封装工艺，其用于将LED芯片封装在PCB板上，包括：

步骤S1，提供一安装了多个LED芯片的PCB板，该PCB板包括双面铜箔层和一绝缘层，铜箔层紧贴于绝缘层的正反面，在所述的PCB板上模压塑封透光胶；

步骤S2，在LED芯片四周切割出隔光槽，所述隔光槽的底端为圆弧状，该隔光槽深入PCB板中，其深度达PCB板中的绝缘层，所述隔光槽的宽度范围为0.1mm-1.0mm；及

步骤S3，施加转进压力5-15kg/cm²将黑胶从精密模具与PCB板之间包括隔光槽所在缝隙注入，使黑胶填充满所有的隔光槽，并直接与PCB板中的绝缘层结合以固化形成黑胶隔离框罩。

优选地，该LED芯片的点间距为1.0-10mm。

优选地，进一步包括步骤S4，在隔光槽中的黑胶隔离框罩中切割出切割道，该切割道将PCB板割穿。

本发明还提供一种点阵式LED，其包括一PCB板，PCB板上设置有多个LED芯片，PCB板包括双面铜箔层和一绝缘层，PCB板上围绕着LED芯片设置有深入绝缘层的隔光槽，所述隔光槽的底端为圆弧状，所述隔光槽的宽度范围为0.1mm-1.0mm；黑胶隔离框罩利用机器施加转进压力5-15kg/cm²将黑胶从精密模具与PCB板之间隔光槽所在缝隙注入隔光槽中固化形成。

优选地，该隔光槽中设置有黑胶隔离框罩。

优选地，该黑胶隔离框罩的宽度为0.1-1.0mm。

本发明还提供一种LED显示屏，其包括多个上述的点阵式LED，该多个点阵式LED阵列设置。

相对于现有技术，本发明的提供的点阵式LED和点阵式LED封装工艺操作简单，工作效率高，且隔光槽的深度到达PCB板中的绝缘层，黑胶直接与PCB板的绝缘层结合，PCB板的绝缘层一般为硬塑材质，黑胶与硬塑材质的粘合度远远高于其与金属的粘合度，并且隔光槽呈圆弧状，黑胶注入隔光槽后更容易与隔光槽贴合，塑封的黑胶隔离框罩与PCB板结合牢固，不易脱落。由于本发明中黑胶隔离框罩是通过将黑胶注入隔光槽，其并不是通过现有技术中的固化黑胶隔离框罩罩上去的，故使用本发明可做出点间距2毫米以下的高密度像素点阵。

【附图说明】

图1是本发明第一实施例点阵式LED封装工艺流程图。

图2是本发明第一实施例点阵式LED封装工艺的PCB板切割隔光槽后的俯视图。

图3是图2沿Ⅲ-Ⅲ方向的剖视图。

图4是图3Ⅳ处的放大示意图。

图5是图2设置黑胶隔离框罩后的俯视图。

图6是图5沿Ⅵ-Ⅵ方向的剖视图

图7是图5预留切割道后的俯视图。

图8是图7沿Ⅷ-Ⅷ方向的剖视图。

图9是本发明第二实施例的点阵式LED的结构示意图。

图10是本发明第三实施例的LED显示屏的结构示意图。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1、图2、图3和图4，图1为本发明的第一实施例提供的点阵式LED1封装工艺流程图，其包括如下步骤：

S1：安装LED芯片4，提供一PCB板2与若干LED芯片4，该PCB板2包括一绝缘层23与双面铜箔层21，铜箔层21成型在绝缘层23的表面，将LED芯片4阵列安装在PCB板2的铜箔层21表面，该LED芯片4的之间的距离为1.0-10.0mm，优选值为1.0mm，1.58mm，2.0mm，3.0mm，5.0mm，LED芯片4呈以上优选值阵列排布相对于其他的点阵式LED1更加的紧密，其显示效果较佳。

S2：一次模压，将与PCB板2契合的精密模具(未图示)设置于距离PCB板2的一定高度的上方并固定住，该精密模具具有一水平面板结构，该水平面板结构平行于PCB板2，精密模具与PCB板2之间形成一空间，此时精密模具向下施加一个合模压力：110～150t，利用机器施加转进压力：5～15kg/c㎡，将熔融的透光胶6注入此空间并将精密模具与PCB板2之间的空间填满，将透光胶6均匀地铺设在PCB板2上。利用精密模具的高温150～180℃和高压将透光胶6模压塑封在PCB板2上。待合模时间：120～200S后，该透光胶6平整均匀地设置在该PCB板2上。

S3：割槽，精密切割机(未图示)在塑封好透光胶6的单个LED芯片4四周的PCB板2切割多条横向与竖向的隔光槽61，该隔光槽61深入PCB板2中且底端为圆弧状，深度达PCB板2中的绝缘层23，横向隔光槽61与竖向隔光槽61相互垂直，其将PCB板2划分成了彼此独立的多个单元，每一个LED芯片4位于其中一个单元内，即每一LED芯片4四周均设置有隔光槽61。该精密切割机的切割速度为50mm～100mm/S，用此速度切割不易损坏PCB板2和透光胶6，且切割出的隔光槽61较为工整。

S4：二次模压，请参阅图5和图6，利用与S3相配套的精密模具，设置紧贴并施加合模压力：110～150t，至此，精密模具之水平面板贴合于透光胶6表面，从PCB板2的侧面来看，精密模具与PCB板2之间包括隔光槽61所在的缝隙，利用机器施加转进压力：5～15kg/c㎡将黑胶从该缝隙处精准地注入隔光槽61中将所有隔光槽61填充满。

黑胶在隔光槽61中经过合模时间：100～150S固化后形成黑胶隔离框罩8，该黑胶隔离框罩8呈矩形网格状，每一LED芯片4的四周均设置有黑胶隔离框罩8，

将相邻LED芯片4分隔开。该隔光槽61的宽度范围为0.1mm-1.0mm，优选值为0.4mm，该优选值的黑胶能较好地隔绝高密度的点阵式LED相邻的两个LED芯片4

发出的横向光线而又不消耗过多的黑胶材料。

S5：割道，请参阅图7和图8，精密切割机设置切割速度50mm～100mm/S在隔光槽61中的黑胶隔离框罩8中间切割出切割道81，该切割道81深度割穿PCB板2。切割该切割道81的目的是根据需求切割出N×N或N×M(N、M取正整数)的阵列尺寸的点阵式LED1，

如4×4，8×8，5×7等等。

透光胶6可采用超薄型导光胶层，提升产品的散热效果，提高其工作的可靠性，延长其使用寿命，制造商也可根据不同的光学设计要求，在垂直PCB板2的纵截面内设计不同的透光胶6图形，适应更广的市场需求。

相对于现有LED点阵模块的芯片封装-套壳-灌胶-固化的生产工艺，本发明的第一实施例提供的点阵式LED1封装工艺操作简单，工作效率高，且隔光槽61的深度超过PCB板2中的铜箔层21，黑胶直接与PCB板2的绝缘层23结合，PCB板2的绝缘层23一般为硬塑材质，黑胶与硬塑材质的粘合度远远高于其与金属的粘合度，并且隔光槽61呈圆弧状，黑胶注入隔光槽61后更容易与隔光槽61贴合，塑封的黑胶隔离框罩8与PCB板2结合牢固，不易脱落。由于本发明中黑胶隔离框罩8是通过将黑胶注入隔光槽61，其并不是通过现有技术中的固化黑胶隔离框罩8罩上去的，故使用本发明点阵式LED1封装工艺可做出点间距2毫米以下的高密度像素点点阵。

请参阅图9，本发明第二实施例提供一点阵式LED1(以下提到的机械结构请参阅本发明第一实施例提供的点阵式LED1封装工艺的视图及编号)，其包括一PCB板2，一LED芯片4，一透光胶6，一黑胶隔离框罩8。PCB板2包括双面铜箔层21和一绝缘层23，铜箔层21紧贴着绝缘层23的正反面，LED芯片4按照设定的阵列安装在PCB板2上，其PCB板2上预留围绕着LED芯片4的隔光槽61，隔光槽61底端为圆弧状，且深度超过铜箔层21到达绝缘层23。LED芯片4上设置有第一次模压塑封而成的透光胶6，还设置有第二次模压塑封而将相邻的LED芯片4横向分隔开的黑胶隔离框罩8。

黑胶隔离框罩8由不透光的胶体制作(一般为黑胶)，其形状为矩形。根据需要采用其他形状如，圆形、三角形、多边形等。透光胶6异于LED芯片4的表面为平面，亦可为半球形或其他形状。

本发明第二实施例的点阵式LED1通过二次模压和切割工艺成型制作隔光槽61和黑胶隔离框罩8，用以彻底隔离相邻LED芯片4的横向发光光线，黑胶隔离框罩8与一次模压塑封的透光胶6牢牢的结合成一体，且隔光槽61的深度超过PCB板2中的铜箔层21到达绝缘层23，避免了黑胶隔离框罩8直接塑封在铜箔层21上，导致黑胶隔离框罩8易脱落的问题。再者通过精密切割机可切割出宽度为0.1-1.0mm的隔光槽61，在此等宽度的隔光槽61中灌注黑胶能为点阵式LED1芯片4间距小于2.0mm起隔离光线的作用，使点阵式LED1芯片4的密度更加大，显示清晰度更佳。

请参阅图10，本发明第三实施例的LED显示屏9包括多个点阵式LED1，点阵式LED1组装排列成阵列，构成不同尺寸的LED显示屏9。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种点阵式LED封装工艺，其用于将LED芯片封装在PCB板上，其特征在于，包括：

步骤S1，提供一安装了多个LED芯片的PCB板，该PCB板包括双面铜箔层和一绝缘层，铜箔层紧贴于绝缘层的表面，在所述的PCB板上模压塑封透光胶；

步骤S2，在LED芯片四周切割出隔光槽，所述隔光槽的底端为圆弧状，该隔光槽深入PCB板中，其深度达PCB板中铜箔层以下的绝缘层，所述隔光槽的宽度范围为0.1mm-1.0mm；及

步骤S3，施加转进压力5-15kg/cm²将黑胶从精密模具与PCB板之间包括隔光槽所在缝隙注入，使黑胶填充满所有的隔光槽，并直接与PCB板中的绝缘层结合以固化形成黑胶隔离框罩。

2.如权利要求1所述的点阵式LED封装工艺，其特征在于：两面铜箔层分别紧贴于绝缘层的正反面。

3.如权利要求1所述的点阵式LED封装工艺，其特征在于：该LED芯片的间距为1.0-10mm。

4.如权利要求1所述的点阵式LED封装工艺，其特征在于：进一步包括步骤S4，在隔光槽中的黑胶隔离框罩中切割出切割道，该切割道将PCB板割穿。

5.一种点阵式LED，其特征在于：包括一PCB板，PCB板上设置有多个LED芯片，PCB板包括双面铜箔层和一绝缘层，PCB板上围绕着LED芯片设置有深入绝缘层的隔光槽，所述隔光槽的底端为圆弧状，所述隔光槽的宽度范围为0.1mm-1.0mm；黑胶隔离框罩利用机器施加转进压力5-15kg/cm²将黑胶从精密模具与PCB板之间隔光槽所在缝隙注入隔光槽中固化形成。

6.如权利要求5所述的点阵式LED，其特征在于：该隔光槽中设置有黑胶隔离框罩。

7.一种LED显示屏，其特征在于：包括多个如权利要求5所述的点阵式LED，该多个点阵式LED阵列设置。