CN206338768U - 一种表面贴装式rgb‑led集成基板 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种表面贴装式RGB‑LED集成基板，所述基板正面设置有多个发光区，每个所述发光区设置有四个相互独立的用于固晶焊线的上焊盘，所述上焊盘上设置有穿过基板的上下导通的金属孔，所述基板反面与金属孔对应位置设置有下焊盘，所述基板上设置有切割线，用于将所述基板分割成多个封装模组，所述封装模组具有多个发光区，所述切割线的位置设置有电镀电路，所述切割线的宽度大于所述电镀电路的宽度，所有上焊盘以及下焊盘通过所述电镀电路电连接。本实用新型通过电镀电路的设计，完成对所有焊盘的电镀，将多个RGB LED灯珠集成在一个封装模组中，使LED在后续应用生产的生产效率得到极大提高，极大地降低了生产成本。

Description

一种表面贴装式RGB-LED集成基板

技术领域

本实用新型涉及到SMD（Surface Mounted Devices，表面贴装器件） LED封装技术，特别是涉及一种表面贴装式RGB LED集成基板。

背景技术

LED显示屏相比其他显示技术，具有自发光、色彩还原度优异、刷新率高、省电、易于维护等优势，但是高亮度、可实现超大尺寸这两个特性，是决定LED显示屏在过去高速增长的根本因素，在超大屏幕室外显示领域，目前没有技术能够与LED显示相抗衡。小间距LED显示屏一般是指点间距在2.5mm以下的LED显示屏，由于小间距LED具有无拼缝、显示效果好、使用寿命长等优势，且近年来成本下降较快，已具备逐步替代室内大屏拼墙的价格基础，未来将逐步进入商用乃至民用领域。

小间距显示屏主要采用2121、1515、1010、0808等型号封装器件。随着LED显示屏像素间距的缩小，单位面积上的封装器件数量越来越多，使得封装器件在整屏的成本中，占比呈上升趋势。根据测算，在小间距LED显示屏P1.9及更小间距型号的产品，封装器件成本占比已经达到70%以上。只要密度提升一个级别，灯珠需求的增涨是提高50%左右，也就是所有灯珠的生产厂家生产能力需增加50%以上。

目前小间距采用的全彩灯珠主要为单颗形态（如图1和图2所示），应用时由于数量巨大，生产效率低，同时容易出品质问题。但如果要同时贴装多颗灯珠将存在以下问题：LED灯珠并不能简单地拼在一起，因为每个灯珠的所有电极都必须相互独立，做成单个产品后不能连在一起，在焊接面必须镀上金属才能进行焊接，而多个独立的电极又难以同时电镀，因此要同时进行一次贴装多颗灯珠存在技术难题。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种表面贴装式RGB LED集成基板，旨在解决现有的贴片式RGB LED产品只能进行单颗贴装，生产效率低、生产难度大、产品机械强度低等问题。

为解决上述问题，本实用新型的技术方案如下：

一种表面贴装式RGB LED集成基板，所述基板双面覆铜，正面设置有多个发光区，每个所述发光区设置有四个相互独立的用于固晶焊线的上焊盘，所述上焊盘上设置有穿过所述基板的上下导通的金属孔，所述基板反面与所述金属孔对应位置设置有下焊盘，所述基板上设置有切割线，用于将所述基板分割成多个封装模组，所述封装模组具有多个发光区，所述切割线的位置设置有电镀电路，所述切割线的宽度大于所述电镀电路的宽度，所有上焊盘以及下焊盘通过所述电镀电路电连接。

所述的表面贴装式RGB LED集成基板，其中，所述发光单元周围还设置有隔离框架。

所述的表面贴装式RGB LED集成基板，其中，所述隔离框架为不透光的黑色框架。

所述的表面贴装式RGB LED集成基板，其中，所述电镀电路设置在基板正面和/或反面。

所述的表面贴装式RGB LED集成基板，其中，所述基板背面设置有用于识别基板正反面的识别区。

所述的表面贴装式RGB LED集成基板，其中，所述发光区的四个上焊盘分为居中的“L”形或倒“L”形的芯片焊接区以及与所述芯片焊接区相邻的第一焊接区、第二焊接区和第三焊接区。

本实用新型的有益效果包括：本实用新型提供的表面贴装式RGB LED集成基板及其制造方法，通过电镀电路的设计，完成对所有焊盘的电镀，使产品在后续切割后，所有焊盘均相互独立，将多个RGB LED灯珠集成在一个封装模组中，使LED在后续应用生产的生产效率得到极大提高，极大地降低了生产成本；同时，将多个RGB LED灯珠集成在一个模组中，相比较传统的单个形态LED，本实用新型提供的LED模组密封性更佳，更不容易受水汽侵蚀，寿命更长；通过在基板上设置隔离框架，减小了RGB LED灯珠之间的影响，进而提高了LED显示屏的分辨率和对比度。

附图说明

图1 现有PPA支架的结构示意图。

图2 现有CHIP类型封装支架的结构示意图。

图3为本实用新型提供的1*4表面贴装式RGB LED集成基板的正面结构简图。

图4为本实用新型提供的1*4表面贴装式RGB LED集成基板的正面切割线路图。

图5为本实用新型提供的1*4表面贴装式RGB LED集成基板的反面结构简图。

图6为本实用新型提供的带有隔离框架的1*4表面贴装式RGB LED集成基板的正面结构简图。

图7为本实用新型提供的切割后的1*4表面贴装式RGB LED集成基板的正面结构简图。

图8为本实用新型提供的切割后的1*4表面贴装式RGB LED集成基板的反面结构简图。

图9为本实用新型提供的切割后的带有隔离框架的1*4表面贴装式RGB LED集成基板的反面结构简图。

图10为本实用新型提供的切割后的带有隔离框架的1*4表面贴装式RGB LED集成基板的剖视图。

图11为本实用新型提供的一种1*4表面贴装式RGB LED集成基板的反面结构简图。

图12为本实用新型提供的一种1*4表面贴装式RGB LED集成基板的反面切割线路图。

图13为本实用新型提供的另一种1*4表面贴装式RGB LED集成基板的反面结构简图。

图14为本实用新型提供的另一种1*4表面贴装式RGB LED集成基板的反面结构简图。

图15为本实用新型提供的1*2表面贴装式RGB LED集成基板的正面结构简图。

图16为本实用新型提供的1*3表面贴装式RGB LED集成基板的正面结构简图。

图17为本实用新型提供的另一种1*3表面贴装式RGB LED集成基板的正面结构简图。

图18为本实用新型提供的一种表面贴装式RGB LED集成基板的制造流程图。

附图标记说明：1、基板；101、识别区；2、上焊盘；201、第一焊接区；202、第二焊接区；203、芯片焊接区；204、第三焊接区；3、金属孔；4、隔离框架；5、下焊盘；6、电镀电路；7、切割线。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。

图1为现有的PPA+铜引脚的封装支架的结构示意图，图2为现有CHIP类型封装支架的结构示意图，均为单颗封装结构，在实际生产中，随着LED显示屏像素间距的缩小，单位面积上的封装器件数量越来越多，因此应用时使用的LED封装器件数量巨大，而仅靠单颗贴装的生产方式，生产效率极低。

参见图3-图17，为本实用新型提供的表面贴装式RGB LED集成基板的多种实施例。本实用新型提供的基板1为覆铜板或其他类型的线路板，优选地，基板1为BT覆铜板或FR4覆铜板。基板1正面设置有多个发光区，优选地，所述发光区的数量为2-10000个，按行列状排布。每个所述发光区设置有四个相互独立的用于固晶焊线的上焊盘2，参见图7，优选地，上焊盘2分为居中的“L”形或倒“L”形的芯片焊接区203以及与芯片焊接区203相邻的第一焊接区201、第二焊接区202和第三焊接区204。四个上焊盘2整体呈方形结构。上焊盘2上设置有穿过基板1的上下导通的金属孔3，参见图5或图8，基板1反面与金属孔3对应位置设置有下焊盘5。优选地，基板1反面还设置有识别区101，方便后续测试、包装等器械识别基板1的正反面。优选地，识别区101位于每组下焊盘5中间。

参见图4，基板1上还设置有切割线7，用于将基板1分割成多个封装模组，所述封装模组具有多个发光区。在实际应用中，切割线7并不需要实际划出，只需设定程序，让切割器械按照设定好的切割方向进行切割即可。切割线7的位置设置有电镀电路6，切割线7的宽度大于电镀电路6的宽度，保证能在切割时将所有电镀电路6切断。为了保证能对所有焊盘进行电镀，本实用新型所有上焊盘2以及下焊盘5通过电镀电路6电连接，在后续生产LED产品时，通过切割工序，将电镀电路6切断，则所有上焊盘2和下焊盘5均相互独立。

参见图6、图9及图10，在实际生产中，为减小发光区之间的相互影响，同时进一步增强基板的机械强度，所述发光区周围还设置有隔离框架4。优选地，隔离框架4材质为PPA\硅胶、环氧树脂等，颜色优选为不透光的黑色。

在实际生产中，对上焊盘2和下焊盘5都必须电镀后才能进行焊接，由于上焊盘2之间、下焊盘5之间都是相互独立的，在电镀前，需要将所有上焊盘2和下焊盘5电连接才能进行电镀。如果生产的是单颗形态的产品，则在电连接后，将基板切割成单颗形态便可将所有电镀电路切断。但是本实用新型提供的集成基板，在切割后，单个产品上存在多个发光区，如不对电镀电路进行设计，则会出现切割时，部分电镀电路无法切断的情况。

针对上述问题，本实用新型根据所述封装模组上发光区的数量，设定好切割线7，并在切割线7的位置设置电镀电路6，将所有上焊盘2以及下焊盘5通过电镀电路6实现电连接。需要注意的是，每组位置对应的上焊盘2和下焊盘5已经通过金属孔3相连，因此，只需将所有上焊盘2或所有下焊盘5连接到电镀电路6便可实现全部焊盘的电连接。还可以选取部分上焊盘2和部分下焊盘5连接电镀电路6，以上变化都在本实用新型所要求保护的范围内。

参见图3-图14，为切割成1*4形态的封装模组时的集成基板，即在切割后单个封装模组内具有4个发光区。图4为所有电镀电路6设置在基板1正面的实施例，所有上焊盘2均连接到电镀电路6上，电镀电路6所在的位置即后续切割工序中切割线7所在的位置。图12所有电镀电路6设置在基板1反面的实施例，所有下焊盘5均连接到电镀电路6上，电镀电路6所在的位置即后续切割工序中切割线7所在的位置。图13和图14也为所有电镀电路6设置在基板1反面的实施例，但下焊盘5的连接方式存在差别。需要注意的是，下焊盘5连接到切割线7位置上的电镀电路6的连接方向及连接方式等本实用新型并不限定，既可连接到最近的电镀电路6上，也可连接到较远的电镀电路上，既可以是直线连接，也可以是曲线连接。上述变换都应属于本实用新型所要求保护的范围。

参见图15，为切割成1*2形态的封装模组时的集成基板，即在切割后单个封装模组内具有2个发光区。本实施例中，2个发光区呈“一”字排列，所有电镀电路6均位于基板1的正面。

参见图16，为切割成1*3形态的封装模组时的集成基板，即在切割后单个封装模组内具有3个发光区。本实施例中，3个发光区呈“一”字排列，所有电镀电路6均位于基板1的正面。

参见图17，为切割成1*3形态的封装模组时的集成基板，即在切割后单个封装模组内具有3个发光区。本实施例中，3个发光区呈倒“L”形排列，所有电镀电路6均位于基板1的正面。由此可见，本实用新型对于发光区的排列方式并不限定，可以是一字排列，也可以是M*N（M和N均为整数）的行列组合，还可以是其他不规则的形状。

参见图18，本实用新型还提供了一种上述表面贴装式RGB LED集成基板的制造流程，包括以下步骤：

步骤1：在基板1两面覆铜，划定发光区，过孔，制作多组上下导通的金属孔3，将基板1的正反两面导通；

步骤2：在基板1正面蚀刻出多组上焊盘2，反面蚀刻出下焊盘5；

步骤3：设定切割线7，在切割线7位置蚀刻电镀电路6，并通过电镀电路6使基板1上所有上焊盘2和下焊盘5电性连接；

步骤4：对基板1进行电镀，优选地，电镀过程中，将金属孔3填满密封，以保证后续制作保护层的过程中，胶水不会通过金属孔3渗透到下焊盘5上。

在实际应用中，还包括步骤5：在每个所述发光区周围制作隔离框架4。优选地，对隔离框架4进行烘烤老化，进一步加强隔离框架4的机械强度，优选地，烘烤温度为150-160摄氏度。

本实用新型提供的表面贴装式RGB LED集成基板及其制造方法，通过电镀电路的设计，完成对所有焊盘的电镀，使产品在后续切割后，所有焊盘均相互独立，将多个RGB LED灯珠集成在一个封装模组中，使LED在后续应用生产的生产效率得到极大提高，极大地降低了生产成本；同时，将多个RGB LED灯珠集成在一个模组中，相比较传统的单个形态LED，本实用新型提供的LED模组密封性更佳，更不容易受水汽侵蚀，寿命更长；通过在基板上设置隔离框架，减小了RGB LED灯珠之间的影响，进而提高了LED显示屏的分辨率和对比度。

应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种表面贴装式RGB-LED集成基板，其特征在于，所述基板正面设置有多个发光区，每个所述发光区设置有四个相互独立的用于固晶焊线的上焊盘，所述上焊盘上设置有穿过所述基板的上下导通的金属孔，所述基板反面与所述金属孔对应位置设置有下焊盘，所述基板上设置有切割线，用于将所述基板分割成多个封装模组，所述封装模组具有多个发光区，所述切割线的位置设置有电镀电路，所述切割线的宽度大于所述电镀电路的宽度，所有上焊盘以及下焊盘通过所述电镀电路电连接。

2.根据权利要求1所述的表面贴装式RGB-LED集成基板，其特征在于，所述发光单元周围还设置有隔离框架。

3.根据权利要求2所述的表面贴装式RGB-LED集成基板，其特征在于，所述隔离框架为不透光的黑色框架。

4.根据权利要求1所述的表面贴装式RGB-LED集成基板，其特征在于，所述电镀电路设置在基板正面和/或反面。

5.根据权利要求1所述的表面贴装式RGB-LED集成基板，其特征在于，所述基板背面设置有用于识别基板正反面的识别区。

6.根据权利要求1所述的表面贴装式RGB-LED集成基板，其特征在于，所述发光区的四个上焊盘分为居中的“L”形或倒“L”形的芯片焊接区以及与所述芯片焊接区相邻的第一焊接区、第二焊接区和第三焊接区。