实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于,提供一种模压一体化封装LED光源的成型模具。
为解决上述技术问题,本实用新型采用了如下技术方案:一种模压一体化封装LED光源的成型模具,用于封装LED芯片,包括承载板、围框以及模体;所述LED芯片设置在该承载板上,所述围框与所述承载板配合,界定出一个容置空间;所述模体的外形尺寸与所述容置空间相适配,且下表面形成有若干个模腔单元,所述模腔单元对应所述LED芯片的位置设置。
在一些实施例中,所述模体包括若干排胶孔,所述若干排胶孔分别设置于相邻的模腔单元之间,以排除空气和多余的硅胶等透明封装材料。
在一些实施例中,该成型模具还包括上盖,该上盖凸设有若干顶针,这些顶针分别与所述若干排胶孔对应,且两者的尺寸相适配。
在一些实施例中,所述若干模腔单元阵列式排布。
在一些实施例中,,所述围框呈圆筒状,所述模体呈圆形板状,且所述模体的直径与所述围框的内径相适配。
本实用新型的有益效果包括:
1)很好地保留了注塑成型方法的优点,使LED光源尺寸的控制更加精确,保证了很好的尺寸一致性,并能够精确控制封装LED光源外形尺寸的中心与芯片中心重合度。
2)最终产品为整片排列的封装LED光源,可直接利用现有的固晶设备对该封装LED光源光源进行贴片操作,无需重新编带,生产效率和精度都会大大提高。
具体实施方式
以下结合具体实施例和说明书附图对本实用新型做进一步详细说明。
图1示出了本实用新型第一实施例中的模压一体化封装LED光源的成型模具1的分解示意图,如图所示,该成型模具1可用于成型一体化封装LED光源,该一体化封装LED光源可直接(即无需重新编带)用于后续的贴片操作,其可包括用于放置在一个工作台(未图示)上的承载板10、用于放置于承载板10上的围框20、用于塞入围框20内的模体30以及用于与模体30配合以去除排胶孔中硅胶的上盖40。
一同参阅图1及图2,承载板10在一些实施例中可呈圆形板状,并包括一个光滑的上表面11以及与上表面11相对的下表面,该上表面11可以用于放置LED芯片,该下表面可以用于平放于一个工作台上。该承载板10可以采用铝、铁等金属材料制成。可以理解地,承载板10并不局限于圆形板状,其也可以是方形或不规则形状。
一同参阅图1及图3,围框20在一些实施例可呈圆筒状,其可与承载板10配合,界定出一个圆柱状的容置空间。围框20的内径小于承载板10的直径。优选地,围框20的外径小于承载板10的直径。可以理解地,围框20并不局限于呈圆筒状,当需要成型的一体化封装LED光源呈矩形等其他形状时,该围框20也可以呈矩形或其他形状。
一同参阅图4,模体30在一些实施例中大致呈圆形板状,其直径略小于围框20的内径,以便该模体30能够紧密地放入到上述容置空间中进行模压动作。模体30可包括一个平坦光滑的下表面31以及与该下表面31相对的上表面33,该下表面31上沿模体30厚度方向内凹形成有多数个矩形模腔单元310,这些模腔单元310按照预定的规则(例如矩形阵列)排列,形成该模体30的模腔。每个模腔单元310的形状与最终的封装LED光源外形尺寸一致。另外,模体30上还形成有多数个排胶孔35,这些排胶孔35由下表面31贯穿至上表面33,并分别位于相邻的模腔单元310之间,用于在模压的过程,排除多余的硅胶。可以理解地,根据需要这些模腔单元310可以呈圆形阵列,其尺寸大小可以相同,也可以不同。
一同参阅图1及图5,上盖40包括上盖本体41以及多数个顶针43。上盖本体41在一些实施例可呈圆形板状,其直径与模体30的直径相当。这些顶针43竖立在上盖本体41的下表面上,并对应模体30的排胶孔35进行排布。顶针43的直径与排胶孔35相适配,以便顶针43能够紧密地插入排胶孔35中,将排胶孔35中的硅胶推出。
该成型模具1在使用过程中,首先,需要将该成型模具1所在的工作台(图未示)做成封闭空间,将该成型模具1完全收容在内。其次,要利用真空泵对工作台抽真空,使得其内的成型模具1及硅胶处于真空状态。该承载板10可通过紧固组件固定于工作台上,该围框20可通过导杆组件(未图示)可上下移动地设置于承载板10上方,该模体30也可以通过导杆组件可上下移动地设置于围框20的上方,上盖40则可固定于模体30的上方。该围框20以及该模体30的上下移动,可以采用常规的电动或手动控制系统进行控制,以实现成型操作,在此就不再详细描述。可以理解地,由于模体30的尺寸略小于该围框20的内径,模体30也可以移动到围框20的上方。
本实用新型还提供了模压一体化成型封装LED光源的成型方法,该成型方法采用上述成型模具1成型LED光源,其可包括如下步骤:
A、如图6所示,首先用热剥离膜(Tape)50将多数个LED倒装芯片(flip-chip)60临时粘在承载板10的上表面11上;热剥离膜50呈圆形,其直径小于围框20的内径。该LED倒装芯片60在热剥离膜50上排布成与模体30的模腔单元310的位置相对应的阵列。可以理解地,本成型方法并不局限于LED倒装芯片(flip-chip)的成型。也不局限于一个模腔单元310只能封装一个LED芯片的情形。在一个模腔单元310对应收容多个LED芯片的情形下,本成型方法及其模具也可以用于封装固定在基板上带金线的正装LED芯片。再可以理解地,本成型方法也不局限于应用热剥离膜作为LED承载体,其也可以采用其他的承载膜片来实现。热剥离膜50的作用主要在于使成型后的LED芯片可以被剥离,在LED芯片已经固定在基板或线路板上的情况下,可以不用该热剥离膜50。
B、如图7所示,然后将围框20固定到承载板10的上表面11,并围绕在热剥离膜50外围。
C、如图8所示,再将将混有荧光粉的硅胶70注入围框20中。可以理解地,在一些实施例中,硅胶70也可以采用透明的环氧树脂等其他的透明封装材料替代。
D、将脱模剂(例如,铁氟龙)喷涂于模体30的模腔单元310的内表面,以利于脱模。
E、将成型模具1所在的工作台做成封闭空间(未图示),该封闭空间收容该成型模具1,再利用真空泵对该封闭空间抽真空,使得模体30及硅胶70处于真空状态。
F、如图9所示,向下压合模体30与承载板10闭合,将硅胶70分隔成多数个硅胶单元71,并使LED倒装芯片60浸入硅胶单元71中;此时,多余硅胶72进入模体30上的排胶孔35。
G、给成型模具1加热,使硅胶单元71固化,LED倒装芯片60固定在硅胶单元71中。
H、如图10所示,将模体30抬起,使模体30与硅胶单元71脱离,并与上盖40闭合,此时,上盖40的顶针41插入模体30的排胶孔35,残留于排胶孔35中的多余硅胶72被上盖40的顶针41顶出,以便成型模具1的下次使用。可以理解地,也可以采用其他的结构来替代上盖40,只要能够实现去除多余硅胶72的目的即可。
I、如图11所示,最后加热承载板10,使热剥离膜50与承载板10粘合的一面失去粘性,便可制成的一体式封装LED光源。可以理解地,该成型方法也可以用于制作非白光光源,例如,只要在硅胶70不加入荧光粉即可。
本实用新型中的成型方法至少具备如下优点:
1)很好地保留了注塑成型方法的优点,使LED光源尺寸的控制更加精确,保证了很好的尺寸一致性,并能够精确控制封装LED光源外形尺寸的中心与芯片中心重合度。
2)最终产品为整片排列的封装LED光源,可直接利用现有的固晶设备对该封装LED光源进行贴片操作,无需重新编带,生产效率和精度都会大大提高。
由于设置了该排胶孔35,使得多余的硅胶可以被排出,从而确保最终成型的LED光源的尺寸精度较高。
应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理前提下的若干个改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。