CN1304185A - 发光二极管及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种发光二极管及其制造方法,其制造方法为:首先以表面粘着方法将发光用的芯片贴覆于PCB(印刷电路板)金属线路上的一电极上,然后再用晶线将一电极上附有的芯片连接至另一电极,使之成为通路状态,再将PCB置入环氧树脂的点胶机中,使用点胶机在贴有芯片的PCB上点置环氧树脂,再将PCB置入一高温烘烤,待烘烤完毕后,再利用切割机将含有芯片在其上的PCB板切割成型。这样不仅制程简单,产量大,并可节省材料,降低制作成本。
Description
本发明涉及一种发光二极管及其制造方法。
目前LED(发光二极管)灯泡已广泛使用于人们的日常生活之中，到处可见发光二极管的产品用于广告看板、小型照明设备和警示用的显示板等，甚至用于移动电话液晶面板的照明。
由于电子产品的发展趋向轻巧小型化，以广告看板而言，较小的发光二极管灯泡可以使得整个看板的解析度提高，而使得面板上能显示的文字图样可以有更多的变化，以更引人注目达到广告宣传的功效。
现有的发光二极管，如图3所示，其制造时先将铁片冲制成型，形成如栏杆状的支架20粗胚，在该支架20的粗胚顶端形成如图4所示呈相间隔的正、负电极21、22端，且在负电极22端顶部以冲压方式制成一容置杯26，然后依序进行镀铜、镀镍保护铜，以不使氧化、镀铜、镀银等四道电镀程序，以完成支架20的加工，并增加导电性，降低阻抗：接着可在支架20上进行芯片23的安装，其是将芯片23焊接置于支架20负电极22的容置杯26中，然后将其晶线24与正电极21端相焊接，此时可将支架20置入模条(图中未示)中，再在模条中灌入环氧树脂25，经烘烤成型后即可将模条剥离，最后将支架20冲压裁切以完成LED灯泡的成品。
上述的LED灯泡制作流程根据各厂商的安排各有所不同，但所运用的原理及制成的LED灯泡均大同小异，差异仅在容置杯26中所灌的物质为单纯萤光材料层27(如图5所示)，或者为萤光材料层27与一般AB胶的混合层28(如图6所示)，从现有的LED灯泡制作过程来看，尚有下列问题存在：
1·设备成本高：现有的支架20在电镀流程中采用镀银的步骤，虽可提高支架20的导电效果，但其设备成本高，无法与现有的钨丝灯泡设备相比。
2·材料成本高：现有芯片23晶线24是以纯黄金材质制成，使得材料成本提升。
3·生产成本高：现有的支架20在以铁片冲制成型后，另需搭配一冲压作业流程，以便在负电极22端的端面上冲制一容置杯26，这种生产制作流程的增加，必然使生产成本提高。
4·设计的限制：由于现有LED灯泡是将芯片23置于支架20负电极22端的容置杯26之中，故其仅可朝容置杯26开口的方向发光，并无法向侧面发光。
基于上述原因，便有人以SMD(表面粘装技术)及Backligh的方法制作LED，其具备有省电、制程简单、体积小等的优点，但其芯片的封装乃利用灌胶的方式，利用胶饼融化后灌胶在粘有芯片32的印刷电路板PCB30上而成如图7所示的半成品后，再经切割完成。这种方法所使用的胶饼在融化后即无法再回收，费用高，且灌胶后的成品表面无弧面(如图7、图8所示)，其聚光力较不良，且现有的胶饼具有流动性高、粘度低，易浪费的缺点存在。
本发明的目的再于提供一种节省制作成本、制程简单、亮度佳、且体积小的发光二极管LED及其制造方法。
为了实现上述的目的，本发明所提供的发光二极管包括：印刷电路板金属线路上的一对电极、以表面粘装方式粘着在一电极上的发光用的芯片、连接芯片与另一电极为电路通路状态的晶线、以及覆盖在芯片所在的印刷电路板上的呈弧状面的环氧树脂。
上述的发光二极管，其中，环氧树脂为二液型环氧树脂，它的主剂与硬化剂以重量百分比100比30至33的比例所混合，并可加入改变其色系的萤光粉。
上述的发光二极管，其中，主剂的主要成份为液态环氧树脂和无机硅填料，硬化剂的主要成份为聚胺类。
上述的发光二极管，其中，环氧树脂的弧状面可为半球体。
为了实现上述的目的，本发明所提供的发光二极管制造方法，其特点为：首先以表面粘着方法将发光用的芯片贴覆于印刷电路板金属线路上的一电极上，然后再用晶线将一电极上附有的芯片连接至另一电极，使之成为通路状态，再将印刷电路板置入环氧树脂的点胶机中，使用点胶机在贴有芯片的印刷电路板上点置环氧树脂，再将印刷电路板置入一高温烘烤，待烘烤完毕后，再利用切割机将含有芯片在其上的印刷电路板切割成型。
上述的发光二极管制造方法，其中，高温烘烤的条件为短烤温度110～130℃，时间2小时，长烤温度约150℃，时间1.5～2小时。
由于采用了上述的技术解决方案，使发光二极管不仅制程简单，产量大，并在制造过程中不需要多组模具，如支架，切割器等等，且以点胶的方式制作发光二极管，可节省材料，不会导致如灌胶的方式般的浪费原料，故可大量节省成本。
以下结合附图进一步说明本发明的具体结构特征及目的。
图1是本发明半成品的立体图。
图2是本发明的局部立体图。
图3是现有的LED灯泡支架示意图。
图4是现有的LED灯泡芯片安置于支架正、负电极端部分后放大剖面示意图。
图5是现有的LED灯泡负电极处容置杯中充填物的示意图。
图6是另一现有的LED灯泡负电极处容置杯中充填物的示意图。
图7是现有的印刷电路板上LED半成品的立体图。
图8是现有的印刷电路板上LED的局部立体图。
本发明所用的二液型环氧树脂乃由主剂与硬化剂所组成，其中主剂中的主要成份为液态环氧树脂与无机硅填料，而硬化剂的主要成份为聚胺类，此主剂为极具高摇变性的糊状液体，当与硬化剂以适当比例混合后将其滴于平面上，会形成一半球状，虽经烘烤，亦不会变形，以下便是主剂与硬化剂的物性表：
主剂 硬化剂
外观浅蓝半透明液体 无色透明液体
粘度cps/25℃ 25000～45000 5～15
混合比wt％ 100： 30～33
硬化条件 80～100℃×2～1hr
胶化时间 12～18min15g×80℃)
硬化剂物性：
引张强度 psi 9800
曲折强度 psi 454,000
热变形 HDT℃ 75
吸水率 RT×24hr,％ 2.7
硬度 shore D 74～77
介电常数 1000Hz 3.6
100Hz 4.7
上述的二液型环氧树脂与萤光粉调和后可改变发光二极管的发光色系，使用在点胶机中制作成品，而萤光粉的制法步骤如下：
1·将单离出来的萤光粉先以真空方式进行干燥制程。
2·取出干燥后的萤光粉以球磨机进行研磨。
3·将研磨好的萤光粉取出，置于摇筛机内，进行萤光粉粒径的筛选，每50μm为一个分布，取出粒径范围在10μm至250μm间的萤光粉末备用。大于250μm粒径的萤光粉末留至下次继续研磨使用。
4·取研磨好的萤光粉(10μm至250μm间皆可，但以75±25μm粒径范围为最佳)，以重量百分比方式计算，秤取胶剂的0.01％至3％(其中以0.5±0.05％的比例为最佳，以电磁搅拌器搅拌子应避免使用金属材质，以铁弗龙包覆的搅拌子为佳)充分混合。
5·将混和好的萤光胶剂置于温、湿度控制范围(温度在10℃±2℃，湿度在30％RH±10％RH内)的环境静置至少6小时后备用。
PCB在铜线路印刷在其上完成之后，即将芯片利用(SMD表面粘着)的技术将芯片粘着于PCB之上，再将晶线置于其上，而后再将前述的二液型环氧树脂混合萤光粉置入点胶机之中，通过点胶的方式将混合后的环氧树脂点置于芯片之上，由于此混合的环氧树脂粘度高，点置在芯片上时会凝聚为一半球体，之后再将点置完成的含芯片的PCB板置入一高温烘烤，烘烤条件如下：
短烤温度为110～130℃，时间2hrv(小时)
长烤温度为约150℃，时间1.5～2hr(小时)
经烘烤而使环氧树脂硬化，其硬化时间与温度如前所述。最后再将PCB切割后即成。
本发明的产品请参看图1、图2，此为本发明的半成品，其中在一附有铜线路11的PCB10上，以SMD方式将芯片12粘贴于铜线路11的负电极上，之后再由芯片12处牵一晶线13至正电极处，完成后再利用一点胶机，将二液型环氧树脂灌胶以点胶的方式，一颗颗的点胶在芯片12之上。
由于此二液型环氧树脂的粘度及内聚力极高，点胶在PCB上会凝聚为半球型(如图2所示)，此一环氧树脂层具有弧面，拥有良好的聚光效果，且蓝光芯片配合混合有萤光粉的环氧树脂可以发出光度佳的白光，且经切割后的产品体积小，具有更优良的发光效果。
Claims (6)
1·一种发光二极管，其特征在于：它包括印刷电路板金属线路上的一对电极、以表面粘装方式粘着在一电极上的发光用的芯片、连接芯片与另一电极为电路通路状态的晶线、以及覆盖在芯片所在的印刷电路板上的呈弧状面的环氧树脂。
2·根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述的环氧树脂为二液型环氧树脂，它的主剂与硬化剂以重量百分比100比30至33的比例所混合，并可加入改变其色系的萤光粉。
3·根据权利要求2所述的发光二极管，其特征在于：所述的主剂的主要成份为液态环氧树脂和无机硅填料，硬化剂的主要成份为聚胺类。
4·根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述的环氧树脂的弧状面可为半球体。
5·一种发光二极管制造方法，其特征在于：首先以表面粘着方法将发光用的芯片贴覆于印刷电路板金属线路上的一电极上，然后再用晶线将一电极上附有的芯片连接至另一电极，使之成为通路状态，再将印刷电路板置入环氧树脂的点胶机中，使用点胶机在贴有芯片的印刷电路板上点置环氧树脂，再将印刷电路板置入一高温烘烤，待烘烤完毕后，再利用切割机将含有芯片在其上的印刷电路板切割成型。
6·如权利要求5所述的发光二极管制造方法，其特征在于：高温烘烤的条件为短烤温度110～130℃，时间2小时，长烤温度约150℃，时间1.5～2小时。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN00101074A CN1304185A (zh) | 2000-01-12 | 2000-01-12 | 发光二极管及其制造方法 |
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| CN00101074A CN1304185A (zh) | 2000-01-12 | 2000-01-12 | 发光二极管及其制造方法 |
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| CN1304185A true CN1304185A (zh) | 2001-07-18 |
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Family Applications (1)
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| CN (1) | CN1304185A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102222752A (zh) * | 2010-04-15 | 2011-10-19 | 珠海市力丰光电实业有限公司 | 发光二极管及其制造方法 |
| CN102628555A (zh) * | 2012-03-28 | 2012-08-08 | 长春希达电子技术有限公司 | 组合式pcb光源及包含pcb光源的led灯具 |
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2000
- 2000-01-12 CN CN00101074A patent/CN1304185A/zh active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN102222752A (zh) * | 2010-04-15 | 2011-10-19 | 珠海市力丰光电实业有限公司 | 发光二极管及其制造方法 |
| WO2011127718A1 (zh) * | 2010-04-15 | 2011-10-20 | 珠海市力丰光电实业有限公司 | 发光二极管及其制造方法 |
| CN102628555A (zh) * | 2012-03-28 | 2012-08-08 | 长春希达电子技术有限公司 | 组合式pcb光源及包含pcb光源的led灯具 |
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