CN201247780Y - 发光二极管及其封装装置 - Google Patents

Abstract

一种发光二极管及其封装装置，其中，封装装置用于对一发光二极管进行封装，发光二极管包括一具有一开口朝上的凹槽的基座、一设置于基座的凹槽内的晶粒及多个设置于基座上的接脚，基座、晶粒及所述接脚共同组成一半成品，封装装置包括一底模、一成型板及一成型模，底模包括一用以供半成品容置且开口朝上的容置槽，成型板设置于底模上并包括一与基座的凹槽位置相对应的穿孔，成型模包括一开口朝下且与成型板的穿孔位置相对应的凹穴、一邻近于凹穴一侧的流道及一与流道相连通的注胶道，注胶道可供一液态封装材料注入并经由流道将基座的凹槽、成型板的穿孔及成型模的凹穴填满，使得液态封装材料经加热硬化后形成一透镜。

Description

发光二极管及其封装装置

技术领域

本实用新型涉及一种发光二极管及其封装装置，特别涉及一种高亮度发光二极管及其封装装置。

背景技术

如图1所示，一般高亮度发光二极管(High BrightnessLED)1，通常包括一基座11、一晶粒12、四接脚13(图中只显示二个)、一环氧树脂层14及一透镜15。基座11由塑胶绝缘材质所制成，其包括一凹槽111，晶粒12设置于凹槽111内并用以发出光源，每一金属材质所制成的接脚13穿设于基座11上，并包括一位于凹槽111内的第一端131及一外露出基座11外侧的第二端132，接脚13的第一端131用以与晶粒12电连接，而接脚13的第二端132用以与外部电源(图未示)电连接以提供晶粒12工作时所需的电源。

如图2、图3及图4所示，高亮度发光二极管1(图1)在进行封装的过程中，是通过机器手臂101以点胶的方式将液态的环氧树脂140灌注在基座11的凹槽111内并将凹槽111填满，待填满于凹槽111内的液态环氧树脂140凝固并硬化后即形成图1中的环氧树脂层14，环氧树脂层14为透明材质，可使晶粒12所发出的光线穿透，并能防止晶粒12与外界空气接触而造成氧化。另一方面，通过另一机器手臂102对一模具103的模穴104灌注液态环氧树脂140并将模穴104填满后，把基座11倒置于模具103上使凹槽111的开口与模穴104的开口位置相对，此时基座11上硬化后的环氧树脂层14与模穴104的液态环氧树脂140相接触，待模穴104内的液态环氧树脂140凝固并硬化后即形成图1中所示的透镜15，透镜15用以供晶粒12所发出的光线穿透并将其发散至外部。

环氧树脂层14及透镜15是以点胶方式分别成型于基座11的凹槽111及模具103的模穴104内，由于点胶过程的速度较慢因而导致生产的效率差，同时容易产生溢胶至基座11外侧的接脚13上，因而造成封装品质不佳的问题。此外，透镜15是以凝固的方式成型于环氧树脂层14上，因此晶粒12工作时所产生的高温易造成透镜15与环氧树脂层14由接合处上分离，导致使用上的可靠性不佳。

实用新型内容

本实用新型的一目的，在于提供一种以模造成型的方式进行封装，借此以提升生产速度以及使用的可靠性且封装品质佳的发光二极管的封装装置。

本实用新型的另一目的，在于提供一种以模造成型的方式封装而成的发光二极管，借此以提升生产速度以及使用的可靠性且封装品质佳。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的，依据本实用新型提出的封装装置，用于对一发光二极管进行封装，发光二极管包括一具有一开口朝上的凹槽的基座、一设置于基座的凹槽内的晶粒及多个设置于基座上的接脚，基座、晶粒及所述接脚共同组成一半成品。

封装装置包括一底模、一成型板及一成型模，底模包括一用以供半成品容置且开口朝上的容置槽，成型板设置于底模上并包括一与基座的凹槽位置相对应的穿孔，成型模包括一开口朝下且与成型板的穿孔位置相对应的凹穴、一邻近于凹穴一侧的流道及一与流道相连通的注胶道，注胶道可供一液态封装材料注入并经由流道将基座的凹槽、成型板的穿孔及成型模的凹穴填满，使得液态封装材料经加热硬化后形成一透镜。

本实用新型所述的封装装置，流道与凹穴相连通。

本实用新型所述的封装装置，穿孔具有一与凹穴及凹槽位置相对应的主孔部及一凸设于主孔部一侧并与流道相连通的导流孔部。

本实用新型所述的封装装置，还包括一设置于成型模上用以提供一固态封装材料于该成型模的注胶道内的供料元件、一用以将该固态封装材料熔融成该液态封装材料的加热元件，及一用以对该液态封装材料加压使其能够经由该流道将该基座的凹槽、该成型板的穿孔及该成型模的凹穴填满的加压元件，被填满的该液态封装材料并经该加热元件的加热而硬化。

本实用新型所述的封装装置，底模包括多个定位销，成型板包括多个用以供所述定位销穿设以使穿孔与基座的凹槽位置相对应的定位孔。

本实用新型所述的封装装置，底模包括多个导柱，成型模包括多个供所述导柱穿设以使凹穴与成型板的穿孔位置相对应的导槽。

本实用新型所述的封装装置，该流道与该凹穴相连通。

本实用新型所述的封装装置，该穿孔具有一与该凹穴及该凹槽位置相对应的主孔部及一凸设于该主孔部一侧并与该流道相连通的导流孔部。

本实用新型所述的封装装置，液态封装材料的材质为环氧树脂。

本实用新型还提出一种发光二极管，包括一基座、一晶粒、多个接脚及一透镜，基座由绝缘材质所制成并包括一开口朝上的凹槽，晶粒设置于凹槽内用以发出光源，所述接脚由导电材质所制成，所述接脚穿设于基座并与晶粒电连接，透镜以模造成型的方式形成于基座的凹槽，透镜包括一位于凹槽内的本体部、一由本体部顶端朝上延伸并外露出基座的柱体部及一形成于柱体部顶端用以将晶粒所产生的光源发散至外部的发散部。

本实用新型所述的发光二极管，柱体部呈一圆柱形。

本实用新型所述的发光二极管，发散部呈一曲面朝上的半球形。

通过上述技术方案，本实用新型封装装置的优点及有益效果在于，通过封装装置以模造成形的方式对发光二极管的半成品进行封装作业，可提升生产的速度及效率，且发光二极管的透镜是一体成型地形成于基座的凹槽，因此可提高使用上的可靠性。此外，通过成型板的配置，可阻隔成形模的流道以及凹穴内的胶流入底模的容置槽内，以保护基座外侧的接脚，借此提升封装的品质。

附图说明

下面通过较佳实施例及附图对本实用新型发光二极管的封装装置进行详细说明，附图中：

图1是一般高亮度发光二极管的剖视图。

图2是图1中基座的剖视图。

图3是一般模具的剖视图。

图4是图2的基座倒置于图3的模具上的剖视图。

图5是本实用新型发光二极管的封装装置的第一较佳实施例的立体分解图。

图6是沿图5中的直线V-V所取的剖视图。

图7是本实用新型发光二极管的封装装置的第一较佳实施例的基座卡固于两定位片间的俯视图。

图8是本实用新型发光二极管的封装装置的第一较佳实施例的成型模的仰视图。

图9是本实用新型发光二极管的封装装置的第一较佳实施例的封装作业的操作流程图。

图10是本实用新型发光二极管的封装装置的第一较佳实施例的立体分解图，说明金属支架组装于底模的容室内。

图11是本实用新型发光二极管的封装装置的第一较佳实施例的立体分解图，说明成型板组装于底模上。

图12是本实用新型发光二极管的封装装置的第一较佳实施例的剖视图，说明成型板组装于底模上，且成型板的穿孔与基座的凹槽位置相对应。

图13是本实用新型发光二极管的封装装置的第一较佳实施例的立体图，说明成型模组装于底模上。

图14是本实用新型发光二极管的封装装置的第一较佳实施例的侧视图，说明加压元件对注胶道内的液态封装材料加压。

图15是本实用新型发光二极管的封装装置的第一较佳实施例的剖视图，说明成型板的穿孔分别与基座的凹槽以及成型模的凹穴位置相对应。

图16是本实用新型发光二极管的封装装置的第一较佳实施例所封装而成的高亮度发光二极管的剖视图。

图17是本实用新型发光二极管的封装装置的第二较佳实施例中的成型板的俯视图。

图18是本实用新型发光二极管的封装装置的第二较佳实施例的剖视图，说明成型板的穿孔分别与基座的凹槽以及成型模的凹穴位置相对应。

图19是本实用新型发光二极管的封装装置的第二较佳实施例所封装而成的高亮度发光二极管的剖视图。

具体实施方式

有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的二个较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本实用新型为达成预定目的所采取的技术手段及功效得一更加深入且具体的了解，然而所附图式只是提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。在本实用新型被详细描述前，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。

如图5所示，是本实用新型发光二极管的封装装置的第一较佳实施例，封装装置200是通过转移成型(transfer molding)的方式对一高亮度发光二极管的半成品20进行封装作业，封装装置200包括一底模3、一金属支架4、一成型板5及一成型模6。

如图5、图6及图7所示，金属支架4包括多个互呈纵向及横向排列的区块41，以及三间隔排列的限位孔42，每一区块41设有一模具(图未示)，同时在该模具上穿设有多个金属材质的接脚22，通过射出成型的方式在每一区块41的模具内成型出一绝缘塑胶材质的基座21后，将该模具去除，接脚22即成型于基座21上，同时基座21卡固于区块41内的两定位片43间，其中，每一基座21具有一开口212朝上的凹槽211，每一接脚22具有一位于基座21的凹槽211内的第一端221及一位于基座21外侧的第二端222。接着将一用以发出光源的晶粒23焊接于基座21的凹槽211内，通过多条导线24分别电连接于晶粒23与接脚22的第一端221间，即完成固晶及打线的步骤，此时基座21、接脚22、晶粒23及导线24共同组成高亮度发光二极管的半成品20。

如图5所示，底模3包括一形成于顶面的容室31、多对设置于容室31内的凸壁32及多个由所述多对凸壁32所界定出互呈纵向及横向排列且开口朝上的容置槽33，所述容置槽33数量与金属支架4上的半成品20数量相同并用以供半成品20容置。底模3还包括三间隔排列的定位销34，以及二设置于底模3顶面的导柱35，所述导柱35设置底模3相对侧近边角处。成型板5概呈方形，并包括多个互呈纵向及横向排列的圆形穿孔51及三间隔排列用以供底模3的定位销34穿设的定位孔52，所述穿孔51数量与金属支架4上的半成品20数量相同。

如图5及图8所示，成型模6是安装于一模压机(图未示)上，成型模6包括一由顶面601贯穿至底面602呈圆锥状的注胶道61，注胶道61底端与一呈横卧U形状的主流道62相连通，主流道62后侧与四呈长形并朝后延伸的次流道63相连通，而所述次流道63的一侧分别与多个呈半球形状的凹穴64相连通，其中，主流道62、次流道63及凹穴64的底端皆呈开放状，所述凹穴64数量与成型板5的穿孔51数量相同，且每一凹穴64的开口641与穿孔51的孔径相当。此外，成型模6还包括二设置于相对侧用以供底模3的导柱35穿设的导槽65，借此使成型模6可定位于底模3上。值得一提的是，前述金属支架4上的半成品20数量并不以图示中所揭露的为限，可视使用者的不同需求作数量上的增减设计，但底模3的容置槽33数量、成型板5的穿孔51数量以及成型模6的凹穴64数量必须与半成品20的数量相配合。

以下将针对金属支架4上的半成品20的封装方法进行详细说明，首先参阅图9及图10，如步骤91中，将金属支架4置放于底模3的容室31内，使底模3上的定位销34穿过金属支架4的限位孔42，此时金属支架4上的每一半成品20即定位并容置于底模3的容置槽33内。如图9、图11及图12所示，步骤92中，将成型板5置放于底模3上，使底模3上的定位销34穿过成型板5的定位孔52，此时成型板5抵于底模3的凸壁32顶端，且成型板5上的穿孔51位置与基座21的凹槽211的开口212位置相对应。

接着，如图9、图13、图14及图15所示，步骤93中，将成型模6置放于成型板5上，通过底模3的两导柱35分别滑接于成型模6的两导槽65内，使得成型模6的底面602抵于成型板5的顶面，且成型模6的凹穴64的开口641与成型板5的穿孔51位置相对应，此时成型模6即安装定位于成型板5的顶面。之后，如步骤94中，将封装装置200的一供料元件70于成型模6的注胶道61内置放一固态封装材料250，该固态封装材料250的材质为环氧树脂，通过一成型模6上的加热元件72对成型模6加热一至适当温度使固态封装材料250熔融成液态封装材料251后，接着通过一加压元件71将注胶道61内的液态封装材料251加压至主流道62内，使液态封装材料251可经由主流道62流至次流道63内，次流道63内的液态封装材料251即可经由凹穴64及成型板5的穿孔51流至基座21的凹槽211内，并将凹槽211、穿孔51以及凹穴64填满。值得一提的是，在步骤94中也可直接通过供料元件70将已熔融后的液态封装材料251灌注于注胶道61内，并不受限于本实施例中必须将固态封装材料250加热熔融成液态的设计方式。需说明的是，在本实施例的图13及图14中，供料元件70与加压元件71无连接关系，图13及图14中显示的柱体状元件与倒圆台状元件连接的整体分别为供料元件70、加压元件71，此外，加压元件71是以物理方式直接下压液态封装材料251，使液态封装材料251可流入主流道62内。

如步骤95中，当液态封装材料251填满基座21的凹槽211、成型板5的穿孔51及成型模6的凹穴64后，通过加热元件72对成型模6加热，使液态封装材料251热硬化后形成一透镜25，即可先将成型模6与成型板5分离，并利用工具(图未示)将由凹穴64所界定出透镜25以外的部分截断后，成型板5即可与底模3分离。之后将金属支架4与底模3分离，并通过人工方式将每个封装完成后的半成品20拔离两定位片43间，即完成如图16所示中高亮度发光二极管2的封装作业，此时高亮度发光二极管2的透镜25包括有一位于凹槽211内的本体部252、一由本体部252顶端朝上延伸并外露出基座21的圆柱形柱体部253及一形成于柱体部253顶端呈半球形且曲面朝上的发散部254，发散部254用以将晶粒23所产生的光源发散至外部。

如图17、图18及图19所示，是本实用新型发光二极管的封装装置的第二较佳实施例，其整体构造与封装步骤大致与第一实施例相同，不同处在于成型板5的穿孔53形状有所不同，且成型模6的次流道63未与凹穴64相连通。

穿孔53包括一分别与凹槽211的开口212以及凹穴64的开口641位置相对应的主孔部531，以及一凸设于主孔部531一侧并与次流道63相连通的导流孔部532，次流道63内的液态环氧树脂(图未示)会经由导流孔部532以及主孔部531而流至凹槽211内，并将凹槽211、穿孔53以及凹穴64填满，液态环氧树脂经热硬化后即形成透镜25。因此封装完成后，高亮度发光二极管2的透镜25的柱体部255包括有一位于本体部252与发散部254间的连接部256，以及一凸设于连接部256一侧且抵于基座21顶面的凸伸部257。

归纳上述，上述两实施例中，通过封装装置200以模造成形的方式对高亮度发光二极管2的半成品20进行封装作业，可提升生产的速度及效率，且高亮度发光二极管2的透镜25是一体成型地形成于基座21的凹槽211，因此可提高使用上的可靠性。此外，通过成型板5的配置，可阻隔成形模6的主流道62、次流道63以及凹穴64内的胶流入底模3的容置槽33内，以保护基座21外侧的接脚22，借此提升封装的品质，确实能达到本实用新型的目的。

Claims (12)

1.一种封装装置，用于对一发光二极管进行封装，该发光二极管包括一具有一开口朝上的凹槽的基座、一设置于该基座的凹槽内的晶粒及多个设置于该基座上的接脚，该基座、该晶粒及所述接脚共同组成一半成品，其特征在于，

该封装装置包括一底模、一成型板及一成型模，该底模包括一用以供该半成品容置且开口朝上的容置槽，该成型板设置于该底模上并包括一与该基座的凹槽位置相对应的穿孔，该成型模包括一开口朝下且与该成型板的穿孔位置相对应的凹穴、一相邻于该凹穴一侧的流道及一与该流道相连通的注胶道，该注胶道供一液态封装材料注入并经由该流道将该基座的凹槽、该成型板的穿孔及该成型模的凹穴填满，使得该液态封装材料经加热硬化后形成一透镜。

2.根据权利要求1所述的封装装置，其特征在于，该流道与该凹穴相连通。

3.根据权利要求1所述的封装装置，其特征在于，该穿孔具有一与该凹穴及该凹槽位置相对应的主孔部及一凸设于该主孔部一侧并与该流道相连通的导流孔部。

4.根据权利要求1所述的封装装置，其特征在于，该封装装置还包括一设置于该成型模上用以提供一固态封装材料于该成型模的注胶道内的供料元件、一用以将该固态封装材料熔融成该液态封装材料的加热元件，及一用以对该液态封装材料加压使其能够经由该流道将该基座的凹槽、该成型板的穿孔及该成型模的凹穴填满的加压元件，被填满的该液态封装材料并经该加热元件的加热而硬化。

5.根据权利要求4所述的封装装置，其特征在于，该底模包括多个定位销，该成型板包括多个用以供所述定位销穿设以使该穿孔与该基座的凹槽位置相对应的定位孔。

6.根据权利要求5所述的封装装置，其特征在于，该底模包括多个导柱，该成型模包括多个供所述导柱穿设以使该凹穴与该成型板的穿孔位置相对应的导槽。

7.根据权利要求6所述的封装装置，其特征在于，该流道与该凹穴相连通。

8.根据权利要求6所述的封装装置，其特征在于，该穿孔具有一与该凹穴及该凹槽位置相对应的主孔部及一凸设于该主孔部一侧并与该流道相连通的导流孔部。

9.根据权利要求1所述的封装装置，其特征在于，该液态封装材料的材质为环氧树脂。

10.一种使用权利要求1所述的封装装置进行封装的发光二极管，其特征在于，

该发光二极管包括一基座、一晶粒、多个接脚及一透镜，该基座由绝缘材质所制成并包括一开口朝上的凹槽，该晶粒设置于该凹槽内用以发出光源，所述接脚由导电材质所制成，所述接脚穿设于该基座并与该晶粒电连接，该透镜以模造成型的方式形成于该基座的凹槽，该透镜包括一位于该凹槽内的本体部、一由该本体部顶端朝上延伸并外露出该基座的柱体部及一形成于该柱体部顶端用以将该晶粒所产生的光源发散至外部的发散部。

11.根据权利要求10所述的发光二极管，其特征在于，该柱体部呈一圆柱形。

12.根据权利要求10所述的发光二极管，其特征在于，该发散部呈一曲面朝上的半球形。

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