CN106098911A - 可一次配光成型的散热式灯板及其制作方法 - Google Patents

可一次配光成型的散热式灯板及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种可一次配光成型的散热式灯板的制作方法及其灯板，该方法利用锡膏将倒装芯片固在灯板上，省掉支架这一原材料且倒装芯片上的热量可以直接传导在灯板上去掉支架热阻。芯片直接固在灯板上可以省掉贴灯珠这道工序。将荧光粉与硅胶比例搭配达到需要的色温，将荧光胶填充在PC透镜凹槽里使硅胶刚好填满凹槽，再加热凝固使荧光胶与透镜紧密粘接在一起，再将注好荧光胶的PC透镜完全压合在灯板上周围，使倒装芯片嵌合在荧光胶里面，一次配光就可以达到目标。本发明的灯板制作方法将所有工序合成为一道封装工序，提高了效率、降低了成本、提高了灯板寿命及亮度。

Description

可一次配光成型的散热式灯板及其制作方法
技术领域
本发明涉及照明灯具的技术领域，尤其涉及一种可一次配光成型的散热式灯板的制作方法及其灯板。
背景技术
随着经济的发展越来越快，人们对生活水平的要求也越来越高，其中人们对住房的高重视程度尤为明显。现在普通灯板均为在铝基板上帖上SMD灯珠元件然后再加上PC透镜。一个完整的灯板模组需要先封装好灯珠再贴在板上，然后再盖上PC透镜。工序多效率低灯板散热效果一般 。
发明内容
针对上述技术中存在的不足之处，本发明提高灯板寿命及亮度的可一次配光成型的散热式灯板及其制作方法。
为了达到上述目的，本发明一种可一次配光成型的散热式灯板的制作方法，包括以下操作步骤：
S1、PCB板开模：将PCB板进行开模处理，在PCB板表面开设焊盘、多个芯片接口、面板正极接口和面板负极接口，多个芯片接口均匀分布在焊盘上，面板正极接口和面板负极接口设置在焊盘的一侧；
S2、固定芯片：将锡膏点到芯片接口位置，并将倒装芯片固定到锡膏上，且倒装芯片的正极固定到PCB板的芯片正极接口处，倒装芯片的负极固定到PCB板的芯片负极接口处；
S3、配制荧光胶：按照需要的色温将荧光粉与硅胶按照比例进行搅拌混合，并在搅拌过程中保证搅拌室处于真空状态以避免产生气泡；
S4、填充PC透镜：将荧光胶沿PC透镜的内壁方向，填充满PC透镜的整个凹槽，然后加热凝固，使荧光胶与PC透镜紧密粘接在一起；
S5、压合PCB板：将注好荧光胶的PC透镜置于无尘室内，以荧光胶面压合到设有倒装芯片的PCB板上，使倒装芯片嵌合在荧光胶里面。
其中，在S5中注好荧光胶的PC透镜在无尘室内通过PC透镜上的固定螺丝使PC透镜完全压合在PCB板上；在S5中将PC透镜压合到PCB板上之后，还要进行S6密封PCB板的过程，具体操作如下：PC透镜完全压合到PCB板上之后，在PC透镜与PCB板的连接缝隙处设置一层密封圈进行无缝密封。
其中，在S2的固定芯片过程中，将倒装芯片固定到锡膏上后，要进行烘烤，使锡膏、倒装芯片以及面板凝固到一起。
其中，S2中的烘烤温度为250℃，烘烤时间为1.5h；S4中的加热凝固温度为150℃，加热凝固的时间为1.5h。
其中，在S3中，当色温要求为5000-5500K时，荧光粉YAG-04、荧光粉O5742以及硅胶的混合比例为0.12：0.01：4；当色温要求为5500-6000K时，荧光粉YAG-04、荧光粉O5742以及硅胶的混合比例为0.12：0.003：4.4；当色温要求为6000-6500K时，荧光粉YAG-04与硅胶的混合比例为0.12：4.8。
本发明还公开了一种可一次配光成型的散热式灯板，PCB板、多个倒装芯片以及多个PC透镜，所述PCB板包括焊盘、多组芯片接口、面板正极接口以及面板负极接口；所述组个芯片接口均匀分布在焊盘上，所述面板正极接口和面板负极接口设置在焊盘的一侧，每个倒装芯片均与对应的芯片接口电连接，每个PC透镜都压合在与其对应的倒装芯片上，且每个PC透镜的内表面与对应的倒装芯片外表面之间填充满荧光胶层。
其中，每组PCB板上的芯片接口包括一个芯片正极接口以及一个芯片负极接口，所述倒装芯片的正极和负极处于同一水平面上，每个倒装芯片均与一组芯片接口电连接，且倒装芯片的正极与芯片正极接口电连接，倒装芯片的负极与芯片负极接口电连接。
其中，每个PC透镜与PCB板相接触的开口缝隙处都设置有一层密封层，所述密封层、PC透镜以及PCB板之间围合形成一容置倒装芯片的密闭空腔。
其中，每个PC透镜的边缘位置均开设有一圈螺纹孔，所述PCB板上开设有多组与螺纹孔相适配的定位孔，每个PC透镜通过螺纹连接结构与PCB板之间进行固定连接。
其中，所述PC透镜包括弧形凹槽体以及环形盖板，所述环形盖板围合在弧形凹槽体的边缘位置，且所述弧形凹槽体与环形盖板之间为一体成型结构，所述环形盖板贴合在PCB板上，所述荧光胶容置在弧形凹槽体中。
本发明的有益效果是：
与现有技术相比，本发明的可一次配光成型的散热式灯板的制作方法，利用锡膏将倒装芯片固在灯板上，省掉支架这一原材料且倒装芯片上的热量可以直接传导在灯板上去掉支架热阻。芯片直接固在灯板上可以省掉贴灯珠这道工序。将荧光粉与硅胶比例搭配达到需要的色温，将荧光胶填充在PC透镜凹槽里使硅胶刚好填满凹槽，再加热凝固使荧光胶与透镜紧密粘接在一起，再将注好荧光胶的PC透镜完全压合在灯板上周围，使倒装芯片嵌合在荧光胶里面，一次配光就可以达到目标。本发明的灯板制作方法将所有工序合成为一道封装工序，提高了效率、降低了成本、提高了灯板寿命及亮度。
附图说明
图1为本发明可一次配光成型的散热式灯板的制作方法流程框图；
图2为本发明可一次配光成型的散热式灯板剖视图；
图3为本发明可一次配光成型的散热式灯板的PCB板主视图；
图4为本发明可一次配光成型的散热式灯板的倒装芯片结构图；
图5为本发明可一次配光成型的散热式灯板实体结构图；
图6为传统灯板的实体结构图。
主要元件符号说明如下：
10、PCB板 11、PC透镜
12、倒装芯片 13、荧光胶层
101、芯片正极接口 102、芯片负极接口
103、面板正极接口 104、面板负极接口
111、弧形凹槽体 112、环形盖板112。
具体实施方式
为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。
参阅图1和2，本发明公开了一种可一次配光成型的散热式灯板的制作方法及其灯板，包括以下操作步骤：
S1、PCB板10开模：将PCB板10进行开模处理，在PCB板10表面开设焊盘、多个芯片接口、面板正极接口103和面板负极接口104，多个芯片接口均匀分布在焊盘上，面板正极接口103和面板负极接口104设置在焊盘的一侧；
S2、固定芯片：将锡膏点到芯片接口位置，并将倒装芯片12固定到锡膏上，且倒装芯片12的正极固定到PCB板10的芯片正极接口101处，倒装芯片12的负极固定到PCB板10的芯片负极接口102处；将倒装芯片12固定到锡膏上后，要进行烘烤，烘烤温度为250℃，烘烤时间为1.5h，使锡膏、倒装芯片12以及面板凝固到一起；
S3、配制荧光胶：按照需要的色温将荧光粉与硅胶按照比例进行搅拌混合，并在搅拌过程中保证搅拌室处于真空状态以避免产生气泡；
表1 荧光粉与硅胶配比表
色温（K） YAG-04 O5742 A胶 B胶
5000-5500 0.12 0.01 2 2
5500-6000 0.12 0.003 2.2 2.2
6000-6500 0.12 - 2.4 2.4
YAG-04和O5742为荧光粉类型，A胶和B胶为混合硅胶胶水。
S4、填充PC透镜11：将荧光胶沿PC透镜11的内壁方向，填充满PC透镜11的整个凹槽，然后加热凝固，加热凝固温度为150℃，加热凝固的时间为1.5h，使荧光胶与PC透镜11紧密粘接在一起；
S5、压合PCB板10：将注好荧光胶的PC透镜11置于无尘室内，以荧光胶面压合到设有倒装芯片12的PCB板10上，注好荧光胶的PC透镜11在无尘室内通过PC透镜11上的固定螺丝使PC透镜11完全压合在PCB板10上，使倒装芯片12嵌合在荧光胶里面；
S6、密封PCB板10：PC透镜11完全压合到PCB板10上之后，在PC透镜11与PCB板10的连接缝隙处设置一层密封圈进行无缝密封。
相较于现有技术，本发明的可一次配光成型的散热式灯板的制作方法，利用锡膏将倒装芯片12固在灯板上，省掉支架这一原材料且倒装芯片12上的热量可以直接传导在灯板上去掉支架热阻。芯片直接固在灯板上可以省掉贴灯珠这道工序。将荧光粉与硅胶比例搭配达到需要的色温，将荧光胶填充在PC透镜11凹槽里使硅胶刚好填满凹槽，再加热凝固使荧光胶与透镜紧密粘接在一起，再将注好荧光胶的PC透镜11完全压合在灯板上周围，使倒装芯片12嵌合在荧光胶里面，一次配光就可以达到目标。本发明的灯板制作方法将所有工序合成为一道封装工序，提高了效率、降低了成本、提高了灯板寿命及亮度。
进一步参阅图2，本发明还公开了一种可一次配光成型的散热式灯板，PCB板10、多个倒装芯片12以及多个PC透镜11，PCB板10包括焊盘、多组芯片接口、面板正极接口103以及面板负极接口104；组个芯片接口均匀分布在焊盘上，PCB板10的正极接口和PCB板10的负极接口设置在焊盘的一侧，每个倒装芯片12均与对应的芯片接口电连接，每个PC透镜11都压合在与其对应的倒装芯片12上，且每个PC透镜11的内表面与对应的倒装芯片12外表面之间填充满荧光胶层13。
进一步参阅图3-4，每组PCB板10上的芯片接口包括一个芯片正极接口101以及一个芯片负极接口102，倒装芯片12的正极和负极处于同一水平面上，每个倒装芯片12均与一组芯片接口电连接，且倒装芯片12的正极与芯片正极接口101电连接，倒装芯片12的负极与芯片负极接口102电连接。
倒装芯片12两个电极都在与PCB板的连接面相接触， 且电极焊盘较大微凸出可用锡膏加热焊接；正装芯片电极在上方电极焊盘较小水平需通过金线的焊接使芯片导通；用金线焊接工艺 金线容易断掉导致光源失效，用锡膏焊接工艺更可靠 散热更好。
在本实施例中，每个PC透镜11与PCB板10相接触的开口缝隙处都设置有一层密封层，密封层、PC透镜11以及PCB板10之间围合形成一容置倒装芯片12的密闭空腔。
在本实施例中，每个PC透镜11的边缘位置均开设有一圈螺纹孔，PCB板10上开设有多组与螺纹孔相适配的定位孔，每个PC透镜11通过螺纹连接结构与PCB板10之间进行固定连接。
在本实施例中，PC透镜11包括弧形凹槽体111以及环形盖板112，环形盖板112围合在弧形凹槽体111的边缘位置，且弧形凹槽体111与环形盖板112之间为一体成型结构，环形盖板112贴合在PCB板10上，荧光胶容置在弧形凹槽体111中。
进一步参阅图5-6，图6为传统灯板需两次配光第一次通过荧光胶高度大小调节出光角度，装PC透镜11也要选择PC透镜11的大小完成配光；图5为新型灯板直接将荧光胶灌在透镜凹槽里再加热，使荧光胶与透镜紧密粘接在一起，然后通过压合使透镜盖在芯片表面，直接一次配光就可以完成。
表2 传统灯板与本发明灯板的性能对比表
类别 亮度（LM) 色温（K） 显指
传统灯板 101.55 2418 56.85
本发明灯板 114.47 2664 59.01
由表2数据可得，本发明的新型灯板亮度提高10%左右。
本发明的优势在于：
1、节约成本：省掉支架这一原材料，省掉贴灯珠和二次配光工序。
2、更耐高温：去掉支架的热阻 散热更好。
3、亮度更高：光传到透镜外中间减少一种介质损耗减少，亮度提高约10%。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种可一次配光成型的散热式灯板的制作方法，其特征在于，包括以下操作步骤：
S1、PCB板开模：将PCB板进行开模处理，在PCB板表面开设焊盘、多个芯片接口、面板正极接口和面板负极接口，多个芯片接口均匀分布在焊盘上，面板正极接口和面板负极接口设置在焊盘的一侧；
S2、固定芯片：将锡膏点到芯片接口位置，并将倒装芯片固定到锡膏上，且倒装芯片的正极固定到PCB板的芯片正极接口处，倒装芯片的负极固定到PCB板的芯片负极接口处；
S3、配制荧光胶：按照需要的色温将荧光粉与硅胶按照比例进行搅拌混合，并在搅拌过程中保证搅拌室处于真空状态以避免产生气泡；
S4、填充PC透镜：将荧光胶沿PC透镜的内壁方向，填充满PC透镜的整个凹槽，然后加热凝固，使荧光胶与PC透镜紧密粘接在一起；
S5、压合PCB板：将注好荧光胶的PC透镜置于无尘室内，以荧光胶面压合到设有倒装芯片的PCB板上，使倒装芯片嵌合在荧光胶里面。
2.根据权利要求1所述的可一次配光成型的散热式灯板的制作方法，其特征在于，在S5中注好荧光胶的PC透镜在无尘室内通过PC透镜上的固定螺丝使PC透镜完全压合在PCB板上；在S5中将PC透镜压合到PCB板上之后，还要进行S6密封PCB板的过程，具体操作如下：PC透镜完全压合到PCB板上之后，在PC透镜与PCB板的连接缝隙处设置一层密封圈进行无缝密封。
3.根据权利要求2所述的可一次配光成型的散热式灯板的制作方法，其特征在于，在S2的固定芯片过程中，将倒装芯片固定到锡膏上后，要进行烘烤，使锡膏、倒装芯片以及面板凝固到一起。
4.根据权利要求3所述的可一次配光成型的散热式灯板的制作方法，其特征在于，S2中的烘烤温度为250℃，烘烤时间为1.5h；S4中的加热凝固温度为150℃，加热凝固的时间为1.5h。
5.其特征在于，在S3中，当色温要求为5000-5500K时，荧光粉YAG-04、荧光粉O5742以及硅胶的混合比例为0.12：0.01：4；当色温要求为5500-6000K时，荧光粉YAG-04、荧光粉O5742以及硅胶的混合比例为0.12：0.003：4.4；当色温要求为6000-6500K时，荧光粉YAG-04与硅胶的混合比例为0.12：4.8。
6.一种可一次配光成型的散热式灯板，其特征在于，包括PCB板、多个倒装芯片以及多个PC透镜，所述PCB板包括焊盘、多组芯片接口、面板正极接口以及面板负极接口；所述组个芯片接口均匀分布在焊盘上，所述面板正极接口和面板负极接口设置在焊盘的一侧，每个倒装芯片均与对应的芯片接口电连接，每个PC透镜都压合在与其对应的倒装芯片上，且每个PC透镜的内表面与对应的倒装芯片外表面之间填充满荧光胶层。
7.根据权利要求6所述的可一次配光成型的散热式灯板，其特征在于，每组PCB板上的芯片接口包括一个芯片正极接口以及一个芯片负极接口，所述倒装芯片的正极和负极处于同一水平面上，每个倒装芯片均与一组芯片接口电连接，且倒装芯片的正极与芯片正极接口电连接，倒装芯片的负极与芯片负极接口电连接。
8.根据权利要求6所述的可一次配光成型的散热式灯板，其特征在于，每个PC透镜与PCB板相接触的开口缝隙处都设置有一层密封层，所述密封层、PC透镜以及PCB板之间围合形成一容置倒装芯片的密闭空腔。
9.根据权利要求6所述的可一次配光成型的散热式灯板，其特征在于，每个PC透镜的边缘位置均开设有一圈螺纹孔，所述PCB板上开设有多组与螺纹孔相适配的定位孔，每个PC透镜通过螺纹连接结构与PCB板之间进行固定连接。
10.根据权利要求6所述的可一次配光成型的散热式灯板，其特征在于，所述PC透镜包括弧形凹槽体以及环形盖板，所述环形盖板围合在弧形凹槽体的边缘位置，且所述弧形凹槽体与环形盖板之间为一体成型结构，所述环形盖板贴合在PCB板上，所述荧光胶容置在弧形凹槽体中。
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