CN111509109B - 一种led封装设备及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种种LED封装设备及其使用方法，该设备包括：承载台、下注塑模具、焊线成型压头、上芯部件、上注塑模具以及焊线固定部件。本发明的LED封装设备可以实现LED的柔性可弯曲塑封结构，其通过焊线成型压头一步实现焊线的切断和压合成型，且同时可以使得塑封的LED结构形成焊盘，便于连接电源。

Description

一种LED封装设备及其使用方法
技术领域
本发明涉及LED封装技术领域，具体涉及一种LED封装设备及其使用方法。
背景技术
柔性LED封装设备是一种可变型可弯曲的照明结构，具有可弯曲以及便于安装等优点，其广泛应用于户外照明、装饰照明领域，因此是目前照明技术中研究和开发的热点。
现有的一种LED封装设备的做法是，在两根直线型的金属导线上直接布置LED芯片，然后利用焊线将所述LED芯片焊接于所述金属导线上。该种做法实现了简单化的制造工艺，且具有一定的可弯曲性能，但是该种弯曲会使得所述金属导线的应力较大，变形明显，进而使得焊线在所述金属导线上焊接点不牢靠，也会使得LED芯片的固定位置的偏移，不利于电连接的可靠性以及LED固定的稳定性。
发明内容
基于解决上述问题，本发明提供了一种LED封装设备，其包括：
承载台，其具有加热部件；
下注塑模具，其设置于所述承载台上且具有第一注塑槽；
焊线成型压头，其包括在压合面上间隔排布的多个切割刀和多个成型突起部；
上芯部件，其包括定位和装载LED芯片的多个凹槽，所述多个凹槽与抽气装置连通；
上注塑模具，其具有第二注塑槽，所述第一注塑槽与所述第二注塑槽开口大小相同；
焊线固定部件，设置于所述下注塑模具的两侧，用于装载和固定焊线。
其中，所述多个切割刀从所述压合面上突起的高度为h1，所述多个成型突起部从所述压合面上突起的高度为h2，其中h1＞h2。
其中，所述焊线的直径为d，其中h1-h2≥d。
其中，所述多个成型突起部呈波浪形态。
其中，所述焊线成型压头还包括在其周边区域的楔形部，所述楔形部对应于所述下注塑模具的侧壁位置。
其中，所述楔形部具有与所述侧壁的厚度相同的宽度，且所述楔形部的厚度沿朝着所述焊线成型压头的中心位置呈递减趋势。
其中，所述楔形部从所述压合面上突起的最大高度为hmax，最小高度为hmin，其中，hmax＝d，0≤hmin＜d/2。
本发明根据上述LED封装设备，还提供了LED封装设备的使用方法，其具体包括如下步骤：
(1)在所述第一注塑槽中形成与所述侧壁齐平的第一注塑层，并经所述加热部件进行预固化；
(2)利用所述焊线固定部件将一焊线固定于所述第一注塑层上；
(3)将所述焊线成型压头压合所述下注塑模具，以使得所述焊线形成为具有弯曲部分的多个焊线段；
(4)利用上芯部件将带有焊球的LED芯片焊接于所述多个焊线段上，形成LED芯片串联结构；
(5)将所述上注塑模具压合于所述下注塑模具上，并在所述第二注塑槽中形成第二注塑层，然后经所述加热部件进行加热固化所述第一和第二注塑层。
其中，在步骤(3)中，所述焊线成型压头压合所述下注塑模具时，所述多个切割刀先接触所述焊线直至将焊线切断呈多个焊线段，然后所述突起部压合所述多个焊线段，使得所述多个焊线段的距离拉开，且使得所述多个焊线段具有弯曲部分。
其中，在步骤(3)中，所述焊线成型压头压合所述下注塑模具时，所述楔形部将最两侧的焊线段的末端压合为焊盘面，所述焊盘面俯视观察时呈梯形。
本发明的LED封装设备可以实现LED的柔性可弯曲塑封结构，其通过焊线成型压头一步实现焊线的切断和压合成型，且同时可以使得塑封的LED结构形成焊盘，便于连接电源。
附图说明
图1为本发明的LED封装设备的示意图；
图2为本发明的焊线成型压头的示意图；
图3为本发明的上芯部件的示意图；
图4为本发明的上注塑模具的示意图；
图5-16为本发明的LED设备的使用方法示意图；其中图8为图7的虚线部分的放大图，图10为图9的下注塑模具的俯视图，图16为图15的俯视图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
参见图1，本发明的LED封装设备，其包括承载台1、下注塑模具2、传送轴3、焊线成型压头4、上芯部件5、上注塑模具6以及焊线固定部件7。
所述焊线成型压头4、上芯部件5、上注塑模具6通过伸缩杆连接于所述传送轴3上，以实现在使用时不同时段传送相应的部件，且能够实现上下伸缩以对应压合于下注塑模具2上。
其中，所述承载台1为金属材质，其具有加热部件，例如加热丝等，该加热部件可以集成在所述承载台1的内部。所述下注塑模具2设置于所述承载台1上，且所述下注塑模具2是可更换的。所述下注塑模具2具有环形的侧壁21(可以参见图5)，所述环形的侧壁21第一注塑槽。
所述焊线固定部件7设置于所述下注塑模具2的两侧，用于装载和固定焊线8，其可以具有辊轮、固定部等，用以将该焊线8固定在所述下注塑模具2的正上方。
参见图2，所述焊线成型压头4包括本体41，本体41的下底面为压合面45。在所述压合面45上间隔排布有多个切割刀42和多个成型突起部44。所述多个成型突起部44呈波浪形态，其可以是多个半圆的组合、多个梯形的组合等。
所述多个切割刀42可以是金属刀具或者金刚石切割刀，其从所述压合面45上突起的高度为h1，所述多个成型突起部44从所述压合面45上突起的高度为h2，其中h1＞h2，以此使得所述多个切割刀42可以先将焊线8切断，然后多个成型突起部44再进行焊线的弯曲成型。进一步的，为了保证可以先切断焊线8，设置焊线8的直径为d，那么h1-h2≥d。
所述焊线成型压头4还包括在其周边区域的楔形部43，所述楔形部43对应于所述下注塑模具2的侧壁21位置。所述楔形部43具有与所述侧壁21的厚度相同的宽度，且所述楔形部43的厚度沿朝着所述焊线成型压头4的中心位置呈递减趋势，以此可以实现焊盘的成型工艺。
参见图3，所述上芯部件5包括在其下方的定位和装载LED芯片的多个凹槽51，所述多个凹槽51与抽气装置9(未示出)通过多个管路52连通。所述抽气装置通过多个管路52造成负压，吸附多个LED芯片进行搬运和定位以实现上芯步骤。
参见图4，所述上注塑模具6具有第二注塑槽61，所述第一注塑槽与所述第二注塑槽61开口大小相同。在所述上注塑模具6的侧壁具有一注塑口62，其连通于所述第二注塑槽61。
上述LED设备的具体使用方法，具体包括如下步骤：
(1)在所述第一注塑槽中形成与所述侧壁齐平的第一注塑层，并经所述加热部件进行预固化；
(2)利用所述焊线固定部件将一焊线固定于所述第一注塑层上；
(3)将所述焊线成型压头压合所述下注塑模具，以使得所述焊线形成为具有弯曲部分的多个焊线段；
(4)利用上芯部件将带有焊球的LED芯片焊接于所述多个焊线段上，形成LED芯片串联结构；
(5)将所述上注塑模具压合于所述下注塑模具上，并在所述第二注塑槽中形成第二注塑层，然后经所述加热部件进行加热固化所述第一和第二注塑层。
下面，将结合图5-16来具体介绍上述LED封装设备的具体使用方法。
首先，参见图5，在所述第一注塑槽中形成与所述侧壁齐平的第一注塑层90，并经所述加热部件进行预固化。该第一注塑层90的材料可以是环形树脂、聚酰亚胺、硅树脂等，其在预固化时，具有一定的柔性，未完全固化。
接着，利用所述焊线固定部件7将一焊线8固定于所述第一注塑层90上。所述焊线8呈直线型。该焊线8具有一定的直径，例如2mm，其具有一定的刚性以保证该焊线8的可塑形性。该焊线8可以是铜焊线、铝焊线、银焊线等。
然后，参见图6，将焊线成型压头4慢慢压合到所述下注塑模具2上，以使得所述切割刀42在所述焊线8上形成多个切断口81以将所述焊线8形成为多段焊线。进一步的，参见图7，所述多个切割刀42先接触所述焊线8直至将焊线切断呈多个焊线段，然后所述突起部44压合所述多个焊线段，使得所述多个焊线段的距离拉开，例如多个焊线段间隔开距离l，且使得所述多个焊线段具有弯曲部分82和直线部分83。
此外，在该步骤中，参见图8，所述楔形部43从所述压合面45上突起的最大高度为hmax，最小高度为hmin，其中，hmax＝d，0≤hmin＜d/2。此时，所述焊线成型压头4压合所述下注塑模具2时，所述楔形部43将最两侧的焊线段的末端压合为焊盘面84，所述焊盘面84俯视观察时呈梯形(可以参见图10)。
参见图9，移除焊线成型压头4，所述第一注塑层90的内部可能具有切口S，由于切割刀42很薄，该切口S在后续步骤中会自然消除闭合。
参见图10，该LED设备可以同时形成多个LED灯串结构，其中间具有切割道C。其中，焊盘84位于下注塑模具2的侧壁21上。
接着参见图11、图12，利用上芯部件5将带有焊球92的LED芯片91焊接于所述多个焊线段的直线部分83上，形成LED芯片串联结构。
参见图13，移除所述上芯部件5。
参见图14，将所述上注塑模具6压合于所述下注塑模具2上，并在所述第二注塑槽61中形成第二注塑层93，然后经所述加热部件进行加热固化所述第一和第二注塑层。所述第二注塑层93与第一注塑层90的材质相同。
最后，参见图15、图16，移除所述下注塑模具2和上注塑模具6，得到最终的LED封装结构。该LED封装结构中，焊盘84外露于所述第一注塑层90和第二注塑层93之外以便于电连接，切割道C可以进行单体化切割，当然也可以利用焊盘84进行面状光源的串并联。
本发明的LED封装设备可以实现LED的柔性可弯曲塑封结构，其通过焊线成型压头一步实现焊线的切断和压合成型，且同时可以使得塑封的LED结构形成焊盘，便于连接电源。
本发明中使用的表述“示例性实施例”、“示例”等不是指同一实施例，而是被提供来着重描述不同的特定特征。然而，上述示例和示例性实施例不排除他们与其他示例的特征相组合来实现。例如，即使在另一示例中未提供特定示例的描述的情况下，除非另有陈述或与其他示例中的描述相反，否则该描述可被理解为与另一示例相关的解释。
本发明中使用的术语仅用于示出示例，而无意限制本发明。除非上下文中另外清楚地指明，否则单数表述包括复数表述。
虽然以上示出并描述了示例实施例，但对本领域技术人员将明显的是，在不脱离由权利要求限定的本发明的范围的情况下，可做出变型和改变。

Claims (9)

1.一种LED封装设备，其包括：
承载台，其具有加热部件；
下注塑模具，其设置于所述承载台上且具有第一注塑槽；
焊线成型压头，其包括在压合面上间隔排布的多个切割刀和多个成型突起部；
上芯部件，其包括定位和装载LED芯片的多个凹槽，所述多个凹槽与抽气装置连通；
上注塑模具，其具有第二注塑槽，所述第一注塑槽与所述第二注塑槽开口大小相同；
焊线固定部件，设置于所述下注塑模具的两侧，用于装载和固定焊线；
其中，所述焊线成型压头、上芯部件、上注塑模具通过伸缩杆连接于传送轴上，以实现在使用时不同时段传送相应的部件，且能够实现上下伸缩以对应压合于下注塑模具上；并且，所述多个切割刀从所述压合面上突起的高度为h1，所述多个成型突起部从所述压合面上突起的高度为h2，其中h1＞h2。
2.根据权利要求1所述的LED封装设备的制造方法，其特征在于：所述焊线的直径为d，其中h1-h2≥d。
3.根据权利要求2所述的LED封装设备，其特征在于：所述多个成型突起部呈波浪形态。
4.根据权利要求3所述的LED封装设备，其特征在于：所述焊线成型压头还包括在其周边区域的楔形部，所述楔形部对应于所述下注塑模具的侧壁位置。
5.根据权利要求4所述的LED封装设备，其特征在于：所述楔形部具有与所述侧壁的厚度相同的宽度，且所述楔形部的厚度沿朝着所述焊线成型压头的中心位置呈递减趋势。
6.根据权利要求5所述的LED封装设备，其特征在于：所述楔形部从所述压合面上突起的最大高度为hmax，最小高度为hmin，其中，hmax＝d，0≤hmin＜d/2。
7.一种LED封装设备的使用方法，所述LED封装设备为权利要求6所述的LED封装设备，且具体包括如下步骤：
(1)在所述第一注塑槽中形成与所述侧壁齐平的第一注塑层，并经所述加热部件进行预固化；
(2)利用所述焊线固定部件将一焊线固定于所述第一注塑层上；
(3)将所述焊线成型压头压合所述下注塑模具，以使得所述焊线形成为具有弯曲部分的多个焊线段；
(4)利用上芯部件将带有焊球的LED芯片焊接于所述多个焊线段上，形成LED芯片串联结构；
(5)将所述上注塑模具压合于所述下注塑模具上，并在所述第二注塑槽中形成第二注塑层，然后经所述加热部件进行加热固化所述第一和第二注塑层。
8.根据权利要求7所述的LED封装设备的使用方法，其特征在于：在步骤(3)中，所述焊线成型压头压合所述下注塑模具时，所述多个切割刀先接触所述焊线直至将焊线切断呈多个焊线段，然后所述突起部压合所述多个焊线段，使得所述多个焊线段的距离拉开，且使得所述多个焊线段具有弯曲部分。
9.根据权利要求8所述的LED封装设备的使用方法，其特征在于：在步骤(3)中，所述焊线成型压头压合所述下注塑模具时，所述楔形部将最两侧的焊线段的末端压合为焊盘面，所述焊盘面俯视观察时呈梯形。
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