TW202218535A

TW202218535A - 發光裝置及其製造方法

Info

Publication number: TW202218535A
Application number: TW109137476A
Authority: TW
Inventors: 鄭旭翔
Original assignee: 翰霖實業股份有限公司
Priority date: 2020-10-28
Filing date: 2020-10-28
Publication date: 2022-05-01
Also published as: TWI779376B

Abstract

一種發光裝置，包括：一基板、一發光模組、一開關模組及一電路板。該發光模組包括多個發光二極體單元，並設置於該基板上。該開關模組設置於該基板上，並組態成控制該發光模組的亮度或色調。該電路板設置於該開關模組上。其中，該開關模組分別與該基板與該電路板電性連接。

Description

發光裝置及其製造方法

本發明是關於一種發光裝置，特別是基板及電路板之間具有新穎的接合結構（bonding structure）的發光裝置，及其製造方法，特別是以新穎的接合步驟來達成上述接合結構的製造方法。

由發光二極體單元（LED）組成的發光裝置具發光效率高、使用壽命長、體積小、環保無汞且可用於低電壓驅動等多項優勢，此外LED可採用簡單的方式驅動，並且可封裝成各種形式，已被廣泛應用於各種領域。而發光裝置中發光二極體單元是與電路板進行接合後，藉由電路板提供訊號來進行控制。

圖1顯示一種習知的電路板對具有發光二極體的基板的接合。如圖1所示，基板與電路板之間的接合是藉由軟性線材的連接。這種接合方式的限制是需要以人工的方式，將軟性線材分別連接至基板與電路板的各銲接點位，而無法以自動化同時完成基板與電路板的接合。另外，軟性線材無法支撐電路板。

圖2顯示另一種習知的電路板對具有發光二極體的基板的接合。如圖2所示，基板與電路板之間的接合是藉由在基板上設置連接件（connector）的一母頭，而電路板設置連接件的一公頭，以作為基板與電路板的介接。然而，分別設置連接件的公頭、母頭後再介接，不僅兩段式組裝的製造過程繁瑣而且需要額外製造成本。

由此可見，上述兩種習知的發光裝置中基板與電路板的接合結構與方式各有缺點。因此，亟須提出一種改良的或全新的發光裝置及其製造方法，以消除或緩和上述問題。

有鑑於此，本發明旨在提供一種發光裝置及其製造方法，其可以克服現有技術中基板與電路板之間無法執行自動化連接方式或者需要繁瑣昂貴的連接件來進行接合步驟的問題，而可達到自動化的快速生產。此外，更提供一開關模組，其一方面是透過銲料分別快速地與基板及電路板接合，另一方面，其是一多段式開關模組，可進一步以手撥的方式控制發光模組的亮暗或色調。

根據本發明的一種觀點，提出一種發光裝置，包括：一基板；一發光模組，其包括多個發光二極體單元，設置於該基板上；一開關模組，設置於該基板上，並組態成控制該發光模組的亮度或色調；及一電路板，設置於該開關模組上；其中該開關模組分別與該基板與該電路板電性連接。

可選地，或較佳地，在本發明的發光裝置中，該基板是一金屬基板，該電路板是一可穿孔基板。

可選地，或較佳地，在本發明的發光裝置中，該開關模組設置有一第一連接模組，其包括多個定位腳。

可選地，或較佳地，在本發明的發光裝置中，該電路板上形成有多個穿孔，該些定位腳分別穿過該些穿孔，並由銲料來固定該些定位腳與該些穿孔。

可選地，或較佳地，在本發明的發光裝置中可更包括一第二連接模組，設置於該開關模組的周圍，該第二連接模組包括多個接腳，而該電路板上更形成有多個額外穿孔，該些接腳穿過該些額外穿孔，並由銲料來固定該些接腳與該些額外穿孔。

可選地，或較佳地，在本發明的發光裝置中，該基板塗布有離散的多個銲接點，用於連接該開關模組，該些銲接點含有銲料。

可選地，或較佳地，在本發明的發光裝置中，該開關模組是一多段式開關模組或一手撥開關。

可選地，或較佳地，在本發明的發光裝置中，該銲料為錫膏或含錫材料。

此外，根據本發明的另一種觀點，提出一種發光裝置的製造方法，包括：步驟S1：提供一基板；步驟S2：在該基板上塗抹銲料（例如錫膏）；步驟S3：將一發光模組及一第二連接模組設置於該基板上；步驟S4：提供一電路板；步驟S5：將該電路板與該開關模組電性連接；及步驟S6：將該開關模組設置（銲接固定）在該基板上。

可選地，或較佳地，在本發明的發光裝置的製造方法中，該基板是一金屬基板，該電路板是一可穿孔基板。

可選地，或較佳地，在本發明的發光裝置的製造方法中，該開關模組設置有一第一連接模組，其包括多個定位腳。

可選地，或較佳地，在本發明的發光裝置的製造方法中，步驟S4更包括步驟S41：透過打孔機，在該電路板上形成多個穿孔及/或多個額外穿孔。

可選地，或較佳地，在本發明的發光裝置的製造方法中，步驟S5更包括步驟S51：將該些定位腳分別穿過該些穿孔；及步驟S52：由銲料來固定該些定位腳與該些穿孔。

可選地，或較佳地，在本發明的發光裝置的製造方法中，在步驟S52中，提供一銲料爐，以機械臂、托板、或製具來把持該開關模組，使該開關模組的該些接腳劃過該銲料爐的一表面來沾上銲料。

可選地，或較佳地，在本發明的發光裝置的製造方法中，步驟S6更包括：步驟S61：將該開關模組設置在該基板上，而位於該第二連接模組設置在該基板的周圍，該第二連接模組亦包括多個接腳；步驟S62：將該些接腳穿過該些額外穿孔；及步驟S63，由銲料來固定該些接腳與該些額外穿孔。

下文將配合圖式並詳細說明，使本發明的其他目的、優點、及新穎特徵更明顯。

以下提供本發明的不同實施例。這些實施例是用於說明本發明的技術內容，而非用於限制本發明的權利範圍。一實施例的一特徵可透過合適的修飾、置換、組合、分離以應用於其他實施例。

應注意的是，在本文中，除了特別指明者之外，具備「一」元件不限於具備單一的該元件，而可具備一或更多的該元件。

此外，在本文中，除了特別指明者之外，「第一」、「第二」等序數，只是用於區別具有相同名稱的多個元件，並不表示它們之間存在位階、層級、執行順序、或製程順序。一「第一」元件與一「第二」元件可能一起出現在同一構件中，或分別出現在不同構件中。序數較大的一元件的存在不必然表示序數較小的另一元件的存在。

在本文中，除了特別指明者之外，所謂的特徵甲「或」（or）或「及/或」（and/or）特徵乙，是指甲單獨存在、乙單獨存在、或甲與乙同時存在；所謂的特徵甲「及」（and）或「與」（and）或「且」（and）特徵乙，是指甲與乙同時存在；所謂的「包括」、「包含」、「具有」、「含有」，是指包括但不限於此。

此外，在本文中，所謂的「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」、或「之間」等用語，只是用於描述多個元件之間的相對位置，並在解釋上可推廣成包括平移、旋轉、或鏡射的情形。

此外，在本文中，除了特別指明者之外，「一元件在另一元件上」或類似敘述不必然表示該元件接觸該另一元件。

此外，在本文中，「較佳」或「更佳」是用於描述可選的或附加的元件或特徵，亦即，這些元件或特徵並不是必要的，而可能加以省略。

此外，在本文中，除了特別指明者之外，所謂的一元件「適於」或「適合於」另一元件，是指該另一元件不屬於申請標的的一部分，而是示例性地或參考性地有助於設想該元件的性質或應用；同理，在本文中，除了特別指明者之外，所謂的一元件「適於」或「適合於」一組態或一動作，其描述的是該元件的特徵，而不表示該組態已經設定或該動作已經執行。

此外，各元件可以適合的方式來實現成單一電路或一積體電路，且可包括一或多個主動元件，例如，電晶體或邏輯閘，或一或多個被動元件，例如，電阻、電容、或電感，但不限於此。各元件可以適合的方式來彼此連接，例如，分別配合輸入信號及輸出信號，使用一或多條線路來形成串聯或並聯。此外，各元件可允許輸入信號及輸出信號依序或並列進出。上述組態皆是依照實際應用而定。

此外，在本文中，「系統」、「設備」、「裝置」、「模組」、或「單元」等用語，是指一電子元件或由多個電子元件所組成的一數位電路、一類比電路、或其他更廣義電路，且除了特別指明者之外，它們不必然有位階或層級關係。

此外，在本文中，除了特別指明者之外，二元件的電性連接可包括直接連接或間接連接。在間接連接中，該二元件之間可能存在一或多個其他元件，例如，電阻、電容、或電感。電性連接是用於傳遞一或多個訊號，例如，直流或交流的電流或電壓，依照實際應用而定。

（發光裝置）

首先，請一併參閱圖3、圖4及圖5。圖3顯示本發明的一實施例的發光裝置1的立體圖，圖4顯示本發明的一實施例的發光裝置1的下視圖，圖5顯示本發明的一實施例的發光裝置1的側視圖。

如圖3、圖4及圖5所示，本發明的一實施例的發光裝置1包括一基板10、一發光模組12、一開關模組14以及一電路板16。發光模組12設置在基板10上，在一實施例中是設置在基板10的中央處，其中包括多個發光二極體單元120，該些發光二極體單元120組態成具有不同亮、暗程度的黃光與白光，是發光裝置1中提供光源的重要元件。發光二極體單元120亦可具有其他顏色。開關模組14設置於基板10上並組態成控制發光模組12的亮度或色調，色調是由黃光與白光的亮度比例來調整。其中，開關模組14可為具有拉桿的一手撥開關，而為了方便人的手能夠撥動（調整）開關，開關模組14的拉桿處的基板10是採用一中空設計，特別如圖4所示。開關模組14的上方設置有電路板16，其中開關模組14分別與基板10與電路板16電性連接，以實現開關元件14對電路板16的控制且電路板16可因此提供驅動訊號至發光模組12。進一步地，電路板16可為一印刷電路板（PCB）或其他足夠柔軟而可由打孔機來打孔者。發光裝置1在加上透光保護蓋（未繪示）後，可鑲入天花板或牆壁等處作為照明燈。

在上述實施例中，開關模組14可選是一多段式開關模組，舉例而言，其可以是5段式開關模組，即，發光模組12的亮度/色調分為5個級別（level），透過5段式開關模組可分別選擇需要的亮度/色調的等級。當發光模組12需要於因採光條件不同、或裝潢方式不同的房間，而需要不同的亮度/色調的配置，或者與鄰近的其他照明燈須呈現相同亮度/色調時，多段式開關模組的使用可選擇發光模組12的亮度/色調。此外，例如，為了呼應歐美地區的應用方式，一旦使用者透過開關模組14而選擇好發光模組12的亮度/色調後，因發光裝置1就此鑲入天花板或牆壁等處，即無法任意再作調整，必須將發光裝置1自天花板或牆壁等處取下後，才可再透過開關模組14選擇發光模組12的亮度/色調，但不限於此應用方式。

需要說明的是，本發明的一實施例的發光裝置1中具有多項新穎的接合結構，以下將對於本發明的多項新穎的接合結構做說明，並請先一併參考圖6A至圖6D。同時為了滿足本發明的多項新穎結構，上述基板10可為一金屬基板（無法由打孔機來打孔），電路板16可為一可穿孔基板。

上述多項新穎的接合結構中的一組態是，開關模組14在基板10上的設置處的周圍塗布有離散（discrete）的多個銲接點20，而銲接點20含有銲料，因此適用於連接開關模組14與基板10的連接。

上述多項新穎的接合結構中的另一組態是，開關模組14的上方設置有一第一連接模組18，其包括多個定位腳181，而電路板16上形成有多個穿孔161。定位腳181分別穿過穿孔161，並由銲料來固定定位腳181與穿孔161。（因此，第一連接模組18及其定位腳181主要是用於將開關模組14固定於電路板16，並不需要提供電性連接的功能。）

上述多項新穎的接合結構中的再一組態是，發光裝置1可更包括一第二連接模組19，其可設置於開關模組14的周圍，在圖3的特定實施例中，是設置在開關模組14的左、右兩側。第二連接模組19包括多個接腳191，而電路板16上更形成有多個額外穿孔162，接腳191分別穿過額外穿孔162，並由銲料來固定接腳191與額外穿孔162，以作為電路板16的一支撐件，以提供電路板16在沒有設置第一連接模組18處的額外支撐。若有訊號須於基板10與電路板16之間傳遞，亦可藉由此再一組態的第二連接模組19來達成。（因此，第二連接模組19及其接腳191除了用於將電路板16及已固定於電路板16的開關模組14進一步固定於基板10之外，還提供電性連接的功能。）

上述多項新穎的接合結構中的又一組態是，開關模組14的上方設置有多個額外接腳288，該些額外接腳288可用於形成開關模組14與電路板16的電性連接。

值得一提的是，上述實施例中所使用的銲料，可為錫膏或含錫材料，但本發明不限於此。

（發光裝置的製造方法）

本發明的再一實施例提供一種發光裝置1的製造方法。請一併參閱圖6A至圖6F，顯示的是本發明的一實施例的發光裝置1於不同製程階段的解析圖。發光裝置1的製造方法包括以下步驟：步驟S1：提供一基板10，對應如圖6A所示；步驟S2：在基板10上塗抹銲料（例如錫膏），對應如圖6B所示；步驟S3：將一發光模組12及一第二連接模組19設置於基板10上，第二連接模組19包括多個接腳191，對應如圖6C所示；步驟S4：提供一電路板16；步驟S5：將電路板16與開關模組14電性連接，對應如圖6D的上半部分所示；及步驟S6：將開關模組14設置（銲接固定）在基板10上，對應如圖6D中虛線表示的連接線來設置，完成圖如圖6F所示。

為了實現本發明發光裝置1的多項新穎結構，進一步地，上述實施例的基板10可為一金屬基板，電路板16可為一可穿孔基板。

再進一步地，開關模組14上可設置有一第一連接模組18，其包括有多個定位腳181。

在本發明的一實施例中，步驟S4可更包括以下的步驟，以執行後續將電路板16設置於開關模組14上的步驟：步驟S41：透過打孔機，在電路板16上形成多個穿孔161及/或多個額外穿孔162。

配合上述實施例，步驟S5可更包括以下的步驟，以下步驟可對應參考圖6D，包括：步驟S51，將定位腳181分別穿過穿孔161；及步驟S52：由銲料來固定定位腳181與穿孔161。（第一連接模組18及其定位腳181主要是用於將開關模組14固定於電路板16，並不需要提供電性連接的功能。開關模組14與電路板16的電性連接可在兩者的接觸面利用額外接腳288並透過銲料來達成，但不限於此。）

值得一提的是，如圖6E所示的製程階段的解析圖，在上述步驟S52中，是提供一銲料爐22，以機械臂24、托板（圖未繪示）、或製具（圖未繪示）來把持開關模組14，使開關模組14的定位腳181劃過銲料爐22的表面來沾上銲料，以此方式，可以快速且全面性的固定定位腳181與穿孔161。

最後，如圖6D所示製程階段，於步驟S6可更包括以下步驟：步驟S61：將開關模組14設置在基板10上，而第二連接模組19位於開關模組14的周圍，其中第二連接模組19在一實施例中是設置於開關模組14的左、右兩側；步驟S62：將接腳191穿過額外穿孔162；及步驟S63，由銲料來固定接腳191與額外穿孔162。（第二連接模組19及其接腳191除了用於將電路板16及已固定於電路板16的開關模組14進一步固定於基板10之外，還提供電性連接的功能。）

需要注意的是，上述各步驟可以依序或同時進行，或者也可以互換順序來執行，甚至於在不同步驟與不同步驟之間可安插有其他額外步驟。尤其是，穿孔161與額外穿孔162可在同一步驟中形成。定位腳181與接腳191也可在同一步驟中固定。

綜上所述，根據本發明的多個實施例，提供一種發光裝置及其製造方法，主要透過將電路板進行打孔和直接將開關模組的接腳或定位腳穿過打出的穿孔來進行固定，而達到自動化的快速生產，克服了先前技術的缺點。此外，本發明的發光裝置更提供一開關模組，其一方面透過銲料可分別快速地與基板及電路板接合，另一方面，其是一多段式開關模組，可進一步以手撥的方式控制發光模組的亮暗或色調。

儘管本發明已透過多個實施例來說明，應理解的是，只要不背離本發明的精神及申請專利範圍所主張者，可作出許多其他可能的修飾及變化。

1:發光裝置 10:基板 12:發光模組 14:開關模組 16:電路板 18:第一連接模組 19:第二連接模組 20:銲接點 22:銲料爐 24:機械臂、托板、或製具 120:發光二極體單元 161:穿孔 162:額外穿孔 181:定位腳 191:接腳 288:額外接腳

圖1顯示一種習知的電路板對具有發光二極體的基板的接合示意圖。圖2顯示另一種習知的電路板對具有發光二極體的基板的接合示意圖。圖3顯示本發明的一實施例的發光裝置的立體圖。圖4顯示本發明的一實施例的發光裝置的下視圖。圖5顯示本發明的一實施例的發光裝置的側視圖。圖6A至圖6F顯示本發明的一實施例的發光裝置於不同製程階段的解析圖。

1:發光裝置

10:基板

12:發光模組

14:開關模組

16:電路板

18:第一連接模組

19:第二連接模組

120:發光二極體單元

181:定位腳

191:接腳

Claims

一種發光裝置（1），包括：一基板（10）；一發光模組（12），其包括多個發光二極體單元（120），設置於該基板（10）上；一開關模組（14），設置於該基板（10）上，並組態成控制該發光模組（12）的亮度或色調；及一電路板（16），設置於該開關模組（14）上；其中該開關模組（14）分別與該基板（10）與該電路板（16）電性連接。
如請求項1所述的發光裝置（1），其中，該基板（10）是一金屬基板，該電路板（16）是一可穿孔基板。
如請求項1所述的發光裝置（1），其中，該開關模組（14）設置有一第一連接模組（18），其包括多個定位腳（181）。
如請求項3所述的發光裝置（1），其中，該電路板（16）上形成有多個穿孔（161），該些定位腳（181）分別穿過該些穿孔（161），並由銲料來固定該些定位腳（181）與該些穿孔（161）。
如請求項4所述的發光裝置（1），更包括一第二連接模組（19），設置於該開關模組（14）的周圍，該第二連接模組（19）包括多個接腳（191），而該電路板（16）上更形成有多個額外穿孔（162），該些接腳（191）穿過該些額外穿孔（162），並由銲料來固定該些接腳（191）與該些額外穿孔（162）。
如請求項5所述的發光裝置（1），其中，該基板（10）塗布有離散的多個銲接點（20），用於連接該些接腳（191），以連接該開關模組（14），該些銲接點（20）含有銲料。
如請求項1所述的發光裝置（1），其中，該開關模組（14）是一多段式開關模組或一手撥開關。
如請求項6所述的發光裝置（1），其中，該銲料為錫膏或含錫材料。
一種發光裝置的製造方法，包括：步驟S1：提供一基板（10）；步驟S2：在該基板（10）上滴上銲料；步驟S3：將一發光模組（12）及一第二連接模組（19）設置於該基板（10）上；步驟S4：提供一電路板（16）；步驟S5：將該電路板（16）設置於一開關模組（14）上，並與該開關模組（14）電性連接；及步驟S6：將該開關模組（14）設置在該基板（10）上。
如請求項9所述的發光裝置的製造方法，其中，該基板（10）是一金屬基板，該電路板（16）是一可穿孔基板。
如請求項9所述的發光裝置的製造方法，其中，該開關模組（14）設置有一第一連接模組（18），其包括多個定位腳（181）。
如請求項11所述的發光裝置的製造方法，其中，步驟S4更包括步驟S41：透過打孔機，在該電路板（16）上形成多個穿孔（161）及/或多個額外穿孔（162）。
如請求項12所述的發光裝置的製造方法，其中，步驟S5更包括步驟S51：將該些定位腳（181）分別穿過該些穿孔（161）；及步驟S52：由銲料來固定該些定位腳（181）與該些穿孔（161）。
如請求項13所述的發光裝置的製造方法，其中，在步驟S52中，提供一銲料爐（22），以機械臂（24）、托板、或製具來把持該開關模組（14），使該開關模組（14）的該些接腳（181）劃過該銲料爐（22）的一表面來沾上銲料。
如請求項8所述的發光裝置的製造方法，步驟S6更包括：步驟S61：將該開關模組（14）設置在該基板（10）上，而該第二連接模組（19）位於該開關模組（14）的周圍，該第二連接模組（19）亦包括多個接腳（191）；步驟S62：將該些接腳（191）穿過該些額外穿孔（162）；及步驟S63，由銲料來固定該些接腳（191）與該些額外穿孔（162）。