CN112687784A - 一种ic集成led的封装结构及透镜安装结构 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及照明显示的领域，尤其是涉及一种IC集成LED的封装结构及透镜安装结构，其包括相互贴合的下底层与上封层，所述下底层靠近所述上封层一侧设置有若干个金属焊盘，所述金属焊盘周侧设置有穿出所述下底层与所述上封层的引脚，所述上封层上开设有贯穿所述上封层的反光碗杯，所述反光碗杯内设置有透镜；所述透镜外侧壁上设置有卡块，所述反光碗杯内壁上开设有供所述卡块嵌入的卡槽，所述卡槽一侧内壁上开设有供所述卡块周向转动嵌入的固定槽。本申请具有方便更换不同角度的透镜以改变LED灯射出光线的角度的效果。
Description
技术领域
本申请涉及照明显示的领域，尤其是涉及一种IC集成LED的封装结构及透镜安装结构。
背景技术
LED灯是一块电致发光的半导体材料芯片，用银胶或白胶固化到支架上，然后用金属导线连接芯片和电路板，四周用封装胶密封，起到保护内部芯线的作用，最后安装外壳。
随着LED灯的应用场景的增加，对于LED灯的功能要求更多，例如对LED灯发出光线的角度的也有相应的要求，现有改变LED灯射出光线角度的方式一般是通过在LED灯支架表面放置透镜，从而达到改变光线角度的目的。
针对上述中的相关技术，发明人认为：现有的透镜一般通过冲压成膜固定在LED灯支架上，但是随着应用场景的改变，LED灯发出光线的角度以及透镜也相应需要改变，但是上述透镜是通过冲压成膜固定在支架上，无法将透镜进行更换，对此情况有待进一步改善。
发明内容
为了方便更换不同角度的透镜以改变LED灯射出光线的角度，本申请提供一种IC集成LED的封装结构及透镜安装结构。
本申请提供的一种IC集成LED的封装结构及透镜安装结构采用如下的技术方案：
一种IC集成LED的封装结构及透镜安装结构，包括相互贴合的下底层与上封层，所述下底层靠近所述上封层一侧设置有若干个金属焊盘，所述金属焊盘周侧设置有穿出所述下底层与所述上封层的引脚，所述上封层上开设有贯穿所述上封层的反光碗杯，所述反光碗杯内设置有透镜；所述透镜外侧壁上设置有卡块，所述反光碗杯内壁上开设有供所述卡块嵌入的卡槽，所述卡槽一侧内壁上开设有供所述卡块周向转动嵌入的固定槽。
通过采用上述技术方案，在将LED发光芯片和控制芯片安装在相应金属焊盘上后，再对发光芯片和控制芯片及金属焊盘间进行绑线封胶后封胶固化完成后，便可以将用于调节光线角度的透镜进行安装；将透镜上的卡块与反光碗杯上的卡槽对准并且将卡块嵌入卡槽内，此时透镜部分嵌入卡槽内，然后将整个透镜进行周向转动，此时全部卡块转动嵌入固定槽内，并且卡块与固定槽之间为过盈配合，便可以达到将卡块固定于固定槽内的目的，从而将透镜固定于上封层上；若是要将透镜进行更换，可以将整个透镜反向周向转动并将卡块从固定槽内转出，然后将卡块从卡槽内取出，从而将透镜取下，便可以安装不同角度的透镜；综上所述，采用上述方式安装的透镜，在不同的应用场景可以更换不同角度的透镜，从而实现改变LED发光芯片射出光线的角度。
优选的，所述卡块平行于所述金属焊盘的相对两侧侧面上均设置有若干第一波纹条，所述固定槽平行于金属焊盘的相对两侧内壁上均设置有若干第二波纹条。
通过采用上述技术方案，在卡块嵌入卡槽卡槽内时，通过设置的第一波纹条以及第二波纹条，可以增加卡块与固定槽内壁之间的摩擦力，从而对卡块位于固定槽内时起到加固的作用，从而对安装后的透镜起到加固作用。
优选的，所述上封层远离所述下底层一侧为方形，所述反光碗杯的横截面与所述透镜嵌入反光碗杯部分的横截面均为圆形，所述卡槽开设在所述上封层的四个角上。
通过采用上述技术方案，由于上封层远离下底层一侧为方形，而透镜安装过程中需要进行周向转动，相应的将反光碗杯开设在上封层的中心位置，通过将卡槽开设在上封层的四个角上，四个角上的剩余空间较大以提供足够的安装空间，另外相比于反光碗杯内壁的其他位置时，卡块固定于四个角上的牢固性更高。
优选的，所述反光碗杯靠近所述下底层一端内壁往靠近反光碗杯中心轴线方向延伸形成有封装孔，所述封装孔内设置有封装胶。
通过采用上述技术方案，在将透镜安装于反光碗杯之前，先将封装胶填充形成在封装孔内，在后续透镜更换以及LED灯使用过程中，封装胶可以将焊盘上的零件起到保护作用。
优选的，所述封装孔与所述反光碗杯之间形成承载台阶，所述反光碗杯内壁往靠近所述下底层方向的内径逐渐减小形成支撑面，所述透镜嵌入反光碗杯部分的外壁往靠近下底层方向的半径逐渐减小形成抵接面，所述抵接面贴合于所述支撑面上。
通过采用上述技术方案，在透镜安装于反光碗杯内时，通过设置的承载台阶，透镜靠近金属焊盘一侧抵接于承载台阶上，可以对透镜起到支撑作用；另外通过设置的支撑面以及抵接面，同样可以对透镜起到支撑作用，并且可以增加透镜与反光碗杯内壁之间的密封性。
优选的，其中一个所述金属焊盘设置为控制焊盘，所述控制焊盘远离相应所述引脚一侧外凸倾斜连接有连接部，所述连接部往远离所述透镜方向形成，所述连接部远离所述控制焊盘一侧连接有散热焊盘，所述下底层靠近所述上封层一侧设置有供所述连接部与所述散热焊盘内嵌的下沉槽，所述散热焊盘上设置有控制芯片，所述控制芯片朝向所述透镜一侧与其他所述金属焊盘朝向所述透镜一侧齐平；其他所述金属焊盘上设置有发光芯片，所述控制芯片与所述控制焊盘通过金属导线连接，所述发光芯片与所述控制芯片之间通过金属导线连接，所述发光芯片与相对应的金属焊盘之间通过金属导线连接。
通过采用上述技术方案，通过设置的连接部以及散热焊盘，控制芯片安装在散热焊盘上，发光芯片安装在其他金属焊盘上，并且通过金属导线进行连接，由于控制芯片的厚度较大，连于控制芯片的金属导线一端与连于散热焊盘或者发光芯片的金属导线一端之间存在高度差，在金属导线长期使用过程中，会增加金属导线折损的概率，可能会影响整个LED灯的寿命，通过设置的下沉槽，散热焊盘位于下沉槽内，此时控制芯片远离散热焊盘一侧与金属焊盘接近，从而可以减小金属导线两端之间的高度差。从而延长金属导线的使用寿命。
优选的，所述散热焊盘远离所述控制芯片一侧穿出下底层远离所述上封层一侧。
通过采用上述技术方案，在控制芯片的使用过程中会发热，而下底层与上封层之间处于密封状态，通过将散热焊盘远离控制芯片一侧设置为穿出下底层远离上封层一侧，可以之间通过散热焊盘将控制芯片产生的热量直接传递到相应的PCB板上，从而实现对控制芯片的散热。
优选的，所述引脚远离相应的所述金属焊盘一端通过折弯处理贴合于所述下底层远离所述上封层一侧上。
通过采用上述技术方案，通过将引脚的一端进行折弯处理贴合于下底层远离上封层一侧上，可以减小整个LED灯的横向体积，从而可以减小整个LED灯在相应PCB板上的空间占比。
优选的，所述下底层远离所述上封层一侧上开设有所述引脚折弯一端部分嵌入的让位槽，所述引脚折弯嵌入让位槽一端远离所述让位槽槽底一侧凸出所述下底层远离上封层一侧。
通过采用上述技术方案，在引脚一端折弯在下底层远离上封层一侧上时，通过设置的让位槽，引脚折弯一端嵌入让位槽内后，让位槽空间大于引脚的位置以供焊锡的嵌入，同时可以减小下底层与相应PCB板之间的间距。
优选的，所述上封层远离所述下底层一侧的其中一个角上开设有指示口。
通过采用上述技术方案，在将LED灯安装于相应的PCB板上时，通过设置的指示口，可以方便操作人员将LED灯在PCB板上进行定位，方便操作人员将LED灯精准安装。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
在将LED发光芯片和控制芯片安装在相应金属焊盘上后，再对发光芯片和控制芯片及金属焊盘间进行绑线封胶后封胶固化完成后，便可以将用于调节光线角度的透镜进行安装；将透镜上的卡块与反光碗杯上的卡槽对准并且将卡块嵌入卡槽内，此时透镜部分嵌入卡槽内，然后将整个透镜进行周向转动，此时全部卡块转动嵌入固定槽内，并且卡块与固定槽之间为过盈配合，便可以达到将卡块固定于固定槽内的目的，从而将透镜固定于上封层上；若是要将透镜进行更换，可以将整个透镜反向周向转动并将卡块从固定槽内转出，然后将卡块从卡槽内取出，从而将透镜取下，便可以安装不同角度的透镜；综上所述，采用上述方式安装的透镜，在不同的应用场景可以更换不同角度的透镜，从而实现改变LED发光芯片射出光线的角度。
通过设置第一波纹条以及第二波纹条，可以增加卡块与固定槽之间的牢固性，从而增加透镜的牢固性；另外通过设置的封装胶，可以对金属焊盘上的零件起到保护作用。
通过设置的下沉槽以及连接部，可以使得控制芯片表面与金属焊盘上发光芯片表面接近，从而减小金属导线两端的高度差，降低金属导线折损的概率。
附图说明
图1是本申请的整体结构示意图。
图2是本申请的整体结构爆炸图。
图3是透镜与上封层之间的爆炸图。
图4是透镜的剖视图。
图5是下底层的另一角度结构示意图。
图6是下底层与散热焊盘的爆炸图。
附图标记说明：1、下底层；2、上封层；3、金属焊盘；4、引脚；5、反光碗杯；6、封装孔；7、承载台阶；8、封装胶；9、透镜；10、支撑面；11、抵接面；12、卡块；13、卡槽；14、固定槽；15、第一波纹条；16、第二波纹条；17、控制焊盘；18、控制芯片；19、发光芯片；20、金属导线；21、连接部；22、散热焊盘；23、下沉槽；24、让位槽；25、指示口。
具体实施方式
以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种IC集成LED的封装结构及透镜安装结构，参照图1和图2，包括相互贴合的下底层1与上封层2，本实施例中上底层与下底层1均采用PPA料制成，并且下底层1与上封层2均为方形，在下底层1靠近上封层2一侧设置有若干个金属焊盘3，并且金属焊盘3周侧连接有穿出下底层1与上封层2的引脚4，每一个金属焊盘3都相应有一个引脚4；在上封层2上开设有贯上封层2的反光碗杯5，在反光碗杯5靠近下底层1一端内壁往靠近反光碗杯5中心轴线方向延伸形成有封装孔6，并且封装孔6内径小于反光碗杯5内径，在封装孔6与反光碗杯5之间形成承载台阶7，在封装孔6内填充有封装胶8，并且封装胶8采用可透光胶，对金属焊盘3上的元气零件起到保护作用，而不影响光线传播；为了改变光线传播的角度，在反光碗杯5内安装有透镜9，透镜9采用凸透镜9，并且透镜9在反光碗杯5内是拆卸的，可以将透镜9更换为不同角度的透镜9，以此改变LED灯光线的照射角度。
参照图2和图3，在反光碗杯5内壁往靠近下底层1方向的内径逐渐减小形成支撑面10，并且支撑面10倾斜形成，在透镜9嵌入反光碗杯5部分的外壁往靠近下底层1方向的半径逐渐减小形成抵接面11，抵接面11同样倾斜形成，在透镜9安装嵌入反光碗杯5内时，透镜9上的抵接面11贴合于反光碗杯5上的支撑面10上。
为了实现透镜9的可拆卸更换，在透镜9外侧壁上一体形成有卡块12，在反光碗杯5内壁上开设有供卡块12嵌入的卡槽13，由于上封层2远离为方形，而在本实施例中，反光碗杯5以及透镜9为圆形，为了提供卡槽13的开设空间，卡槽13开设在上封层2的四个角上，相应的卡块12在透镜9侧壁上形成有4个，并且在卡槽13一侧内壁上开设有供卡块12周向转动嵌入的固定槽14。
在将透镜9安装时，将透镜9上的卡块12与反光碗杯5内壁上的卡槽13对准并且将卡块12嵌入卡槽13中，此时透镜9靠近下底层1一侧抵接于承载台阶7与封装胶8上，然后便可以将这个透镜9进行周向转动，从而将卡块12转进固定槽14内，起到将卡块12限位在固定槽14内的作用，达到将透镜9固定安装的目的。
参照图3和图4，另外为了进一步加固卡块12，在卡块12平行于金属焊盘3的相对两侧侧面上均形成有若干第一波纹条15，在固定槽14平行于金属焊盘3的相对两侧内壁上均形成有若干第二波纹条16，通过设置的第一波纹条15以及第二波纹条16，可以增加卡块12与固定槽14内壁之间的摩擦力，从而提高卡块12在固定槽14内的固定性。
参照图2和图5，本实施例中，下底层1上的金属焊盘3有4个，并且其中一个金属焊盘3控制焊盘17，在控制焊盘17上安装有控制芯片18，另外在其他金属焊盘3上安装有发光芯片19，并且控制芯片18与控制焊盘17通过金属导线20连接，发光芯片19与控制芯片18之间通过金属导线20连接，发光芯片19与相对应的金属焊盘3之间通过金属导线20连接；由于控制芯片18的厚度较大，连于控制芯片18的金属导线20一端与连于散热焊盘22或者发光芯片19的金属导线20一端之间存在高度差，即是金属导线20的两端之间存在高度差，而在金属导线20长期使用过程中，金属导线20的两端可能出现折损的情况，若是金属导线20折损，便会影响整个LED灯的寿命。
参照图5和图6，为了减少金属导线20两端的高度差，在控制焊盘17远离相应的引脚4一侧外凸倾斜连接有连接部21，并且连接部21往远离透镜9方向倾斜向下形成，在连接部21远离控制焊盘17一侧连接有散热焊盘22，散热焊盘22与控制焊盘17相互平行，控制芯片18安装于散热焊盘22上，并且在下底层1靠近上封层2一侧开设有供连接部21与散热焊盘22内嵌的下沉槽23，在散热焊盘22上安装有控制芯片18，在控制芯片18安装在散热焊盘22内后，并且散热焊盘22嵌入下沉槽23内，此时控制芯片18朝向透镜9一侧与其他金属焊盘3朝向透镜9一侧接近，从而较小金属导线20两端之间的高度差，从而降低金属导线20折损的概率。
在控制芯片18的使用过程中，控制芯片18自身发出热量，而由于下底层1与封装胶8将控制芯片18密封，控制芯片18产生的热量散发效果不好；为了便于控制芯片18的散热，将散热焊盘22远离控制芯片18一侧设置为穿出下底层1远离上封层2一侧，及时下沉槽23槽底被贯穿，在控制芯片18安装在相应PCB板上工作时，控制芯片18的热量通过散热焊盘22传递到相应的PCB板上，从而实现散热的功能。
参照图5和图6，另外穿出下底层1与上封层2之间的引脚4，为了减小引脚4空间占比从而减小整个LED灯的平面面积，将引脚4穿出下底层1与上封层2之间的一端通过折弯处理贴合于下底层1远离上封层2一侧上，同时在下底层1远离上封层2一侧开设有供引脚4嵌入的让位槽24，并且引脚4折弯嵌入让位槽24一端远离让位槽24槽底一侧凸出下底层1远离上封层2一侧，在将LED灯焊接于PCB板上时，下底层1不会与PCB板表面贴合；另外再引脚4处有焊锡，所以为了提供焊锡的容纳空间，让位槽24的空间大于引脚4的体积，及时引脚4与让位槽24内壁之间留有供焊锡嵌入的空间。
在操作人员将LED灯安装在相应的PCB板上时，为了方便操作人员将LED灯精准定位，在上封层2远离下底层1一侧的其中一个角上开设有指示口25，指示口25可以起到标识作用。
本申请实施例一种IC集成LED的封装结构及透镜安装结构的实施原理为：在将发光芯片19安装在金属焊盘3上后，将控制芯片18安装在散热焊盘22上，将透镜9上的卡块12与反光碗杯5上的卡槽13对准，并且将卡块12嵌入卡槽13内，此时透镜9部分嵌入卡槽13内并且抵接于承载台阶7上，同时抵接面11与支撑面10贴合，然后可以将整个透镜9进行周向转动，此时全部卡块12转动嵌入固定槽14内，便可以达到将卡块12固定于固定槽14内的目的，从而将透镜9固定于上封层2上；若是要将透镜9进行更换，可以将整个透镜9反向周向转动，并将卡块12从固定槽14内转出，然后将卡块12从卡槽13内取出，从而将透镜9取下，便可以安装不同角度的透镜9；综上所述，采用上述方式安装的透镜9，在不同的应用场景可以更换不同角度的透镜9，从而实现改变LED发光芯片19射出光线的角度。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种IC集成LED的封装结构及透镜安装结构，其特征在于：包括相互贴合的下底层（1）与上封层（2），所述下底层（1）靠近所述上封层（2）一侧设置有若干个金属焊盘（3），所述金属焊盘（3）周侧设置有穿出所述下底层（1）与所述上封层（2）的引脚（4），所述上封层（2）上开设有贯穿所述上封层（2）的反光碗杯（5），所述反光碗杯（5）内设置有透镜（9）；所述透镜（9）外侧壁上设置有卡块（12），所述反光碗杯（5）内壁上开设有供所述卡块（12）嵌入的卡槽（13），所述卡槽（13）一侧内壁上开设有供所述卡块（12）周向转动嵌入的固定槽（14）。
2.根据权利要求1所述的一种IC集成LED的封装结构及透镜安装结构，其特征在于：所述卡块（12）平行于所述金属焊盘（3）的相对两侧侧面上均设置有若干第一波纹条（15），所述固定槽（14）平行于金属焊盘（3）的相对两侧内壁上均设置有若干第二波纹条（16）。
3.根据权利要求1所述的一种IC集成LED的封装结构及透镜安装结构，其特征在于：所述上封层（2）远离所述下底层（1）一侧为方形，所述反光碗杯（5）的横截面与所述透镜（9）嵌入反光碗杯（5）部分的横截面均为圆形，所述卡槽（13）开设在所述上封层（2）的四个角上。
4.根据权利要求3所述的一种IC集成LED的封装结构及透镜安装结构，其特征在于：所述反光碗杯（5）靠近所述下底层（1）一端内壁往靠近反光碗杯（5）中心轴线方向延伸形成有封装孔（6），所述封装孔（6）内设置有封装胶（8）。
5.根据权利要求4所述的一种IC集成LED的封装结构及透镜安装结构，其特征在于：所述封装孔（6）与所述反光碗杯（5）之间形成承载台阶（7），所述反光碗杯（5）内壁往靠近所述下底层（1）方向的内径逐渐减小形成支撑面（10），所述透镜（9）嵌入反光碗杯（5）部分的外壁往靠近下底层（1）方向的半径逐渐减小形成抵接面（11），所述抵接面（11）贴合于所述支撑面（10）上。
6.根据权利要求1所述的一种IC集成LED的封装结构及透镜安装结构，其特征在于：其中一个所述金属焊盘（3）设置为控制焊盘（17），所述控制焊盘（17）远离相应所述引脚（4）一侧外凸倾斜连接有连接部（21），所述连接部（21）往远离所述透镜（9）方向形成，所述连接部（21）远离所述控制焊盘（17）一侧连接有散热焊盘（22），所述下底层（1）靠近所述上封层（2）一侧设置有供所述连接部（21）与所述散热焊盘（22）内嵌的下沉槽（23），所述散热焊盘（22）上设置有控制芯片（18），所述控制芯片（18）朝向所述透镜（9）一侧与其他所述金属焊盘（3）朝向所述透镜（9）一侧齐平；其他所述金属焊盘（3）上设置有发光芯片（19），所述控制芯片（18）与所述控制焊盘（17）通过金属导线（20）连接，所述发光芯片（19）与所述控制芯片（18）之间通过金属导线（20）连接，所述发光芯片（19）与相对应的金属焊盘（3）之间通过金属导线（20）连接。
7.根据权利要求6所述的一种IC集成LED的封装结构及透镜安装结构，其特征在于：所述散热焊盘（22）远离所述控制芯片（18）一侧穿出下底层（1）远离所述上封层（2）一侧。
8.根据权利要求1所述的一种IC集成LED的封装结构及透镜安装结构，其特征在于：所述引脚（4）穿出所述下底层（1）与所述上封层（2）之间的一端通过折弯处理贴合于所述下底层（1）远离所述上封层（2）一侧上。
9.根据权利要求8所述的一种IC集成LED的封装结构及透镜安装结构，其特征在于：所述下底层（1）远离所述上封层（2）一侧上开设有所述引脚（4）折弯一端部分嵌入的让位槽（24），所述引脚（4）折弯嵌入让位槽（24）一端远离所述让位槽（24）槽底一侧凸出所述下底层（1）远离上封层（2）一侧。
10.根据权利要求1所述的一种IC集成LED的封装结构及透镜安装结构，其特征在于：所述上封层（2）远离所述下底层（1）一侧的其中一个角上开设有指示口（25）。
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| CN202011642190.9A Pending CN112687784A (zh) | 2020-12-31 | 2020-12-31 | 一种ic集成led的封装结构及透镜安装结构 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN112687784A (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
2020
- 2020-12-31 CN CN202011642190.9A patent/CN112687784A/zh active Pending
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