TWI540762B - 發光二極體模組之製造方法 - Google Patents

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Description

發光二極體模組之製造方法
本發明涉及半導體發光領域，尤其涉及一種發光二極體模組之製造方法。
發光二極體(light emitting diode，LED)作為一種高效之發光源，具有環保、省電、壽命長等諸多特點已經被廣泛之運用於各種領域，目前將發光二極體應用於背光模組中已經成為產業之趨勢。習知之背光模組在製作過程中，會先將一電路板(PCB)上做為承載作為光源之LED之基板，繼而在PCB上用SMT(Surface Mount Technology)貼片機將LED元件貼片上去，藉由融化焊錫等工藝完成LED在電路板上之安裝，同時在LED上方覆蓋一擴散片來均勻光線。為進一步均勻光線，可以先在每個LED上對應加裝一個光學透鏡(Lens)，然後固化，再完成擴散片組裝。
然，這種情況下LED與光學透鏡之配合就顯得更加重要，如果出現二者間之組裝偏位就會造成出光不均勻，後續背光模組在工作中將可能出現不均勻之亮暗帶現象。
一種發光二極體模組之製造方法，包括以下步驟：準備步驟，提供貼片機，該貼片機具有CCD圖像感測器及吸嘴，再提供條形電路板裝置於貼片機中，該電路板上間隔設置有複數發光二極體； 準備透鏡步驟，提供複數透鏡，每一透鏡上形成有光學識別部，以供該貼片機之CCD圖像感測器成像識別；透鏡沾膠步驟，在該貼片機內提供黏膠區域，在該沾膠區域內塗佈有黏膠，利用貼片機之吸嘴吸取透鏡並攜帶透鏡至黏膠區域沾取該黏膠；檢查步驟，利用吸嘴吸取透鏡帶離該黏膠區域，利用貼片機之CCD圖像感測器成像識別透鏡，以檢查透鏡之相對位置；裝置透鏡步驟，利用該貼片機之貼片工藝將該透鏡對應定位裝置於每一發光二極體上，固定透鏡於該電路板上。
與習知技術相比，本發明之發光二極體模組之製造方法中在透鏡上形成圖案化光學識別部，以供該貼片機之CCD圖像感測器識別，在貼片機內完成透鏡沾取黏膠後再利用該貼片機之貼片工藝將該透鏡對應定位裝置於每一發光二極體上，定位精確、有效，生產效率高，同時確保所製造之發光二極體模組具有較佳之出光效果。
10‧‧‧電路板
20‧‧‧發光二極體
30‧‧‧透鏡
301‧‧‧入光面
302‧‧‧出光面
303‧‧‧側壁面
304‧‧‧容置槽
32‧‧‧光學識別部
100‧‧‧貼片機
102‧‧‧CCD圖像感測器
104‧‧‧吸嘴
圖1為本發明一實施例之發光二極體模組之製造方法之流程圖。
圖2為圖1中所示發光二極體模組之製造方法之步驟S101中元件示意圖。
圖3為圖1中所示發光二極體模組之製造方法之步驟S103中元件示意圖。
圖4為圖1中所示發光二極體模組之製造方法之步驟S104中元件示意圖。
圖5為圖1中所示發光二極體模組之製造方法之步驟S105中元件示 意圖。
圖6為圖3中所示透鏡之仰視示意圖。
請一併參閱圖1至圖5，本發明一實施例之發光二極體模組之製造方法，包括以下步驟：準備步驟S101，提供一貼片機100，該貼片機100具備CCD(Charge-Coupled Device)圖像感測器102及吸嘴104，再提供至少一條形電路板10裝置於貼片機100中，該電路板10上間隔設置有複數發光二極體20；準備透鏡步驟S102，提供複數透鏡30，每一透鏡30上形成至少一圖案化光學識別部32，以供該貼片機100之CCD圖像感測器102識別；透鏡沾膠步驟S103，在該貼片機100內提供一黏膠區域40，在該沾膠區域40內塗佈有黏膠50，利用貼片機100之吸嘴104吸取透鏡30並攜帶透鏡30至黏膠區域40沾取該黏膠50；檢查步驟S104，利用吸嘴104吸取透鏡30帶離該黏膠區域40，利用貼片機100之CCD圖像感測器102成像識別透鏡30，以檢查透鏡30之相對位置；裝置透鏡步驟S105，利用該貼片機100之貼片工藝將該透鏡30對應定位裝置於每一發光二極體20上，固定透鏡30於該電路板10上。
具體地，該貼片機100之貼片工藝流程包括：首先該電路板10通 過傳送裝置被傳輸到固定位置並被夾板機構固定，貼片機100之吸嘴104移至電路板10基準點上方，由CCD圖像感測器102對電路板10上基準點照相，確定電路板10之坐標系，當貼片機100之吸嘴104吸取透鏡30後，由CCD圖像感測器102對光學識別部32成像識別，確定元件之坐標系，並將結果轉換為數位資訊形式經存儲、編碼、放大、整理和分析，再回饋到控制單元，由控制單元執行將吸嘴104吸取透鏡30定位到電路板10上預定位置，最後完成貼片操作。
另，在該檢查步驟S104中，由於該黏膠50為膠質，該CCD圖像感測器102對透鏡30成像識別時，該透鏡30之光學識別部32能夠被識別，而透鏡30底部上之黏膠50亦能被識別。具體地，圖像中存在該黏膠50之位置灰階亮度低，沒有黏膠50之位置則是灰階亮度高。這樣，在該檢查步驟S104中可同時檢查透鏡30是否完成透鏡沾膠步驟S103。
該透鏡30由光學性能良好之透明材料一體成型，如PMMA或PC塑膠。每一透鏡30對應蓋置於一發光二極體20上。該透鏡30水平貼置於該電路板10上。
請一併參照圖6，該透鏡30包括入光面301、與入光面301相對設置之出光面302和連接該入光面301和出光面302之側壁面303。該透鏡30在其底面之中部區域開設一容置槽304對應容置該發光二極體20。該出光面302設於入光面301上方，該入光面301直接罩設在發光二極體20上。該光學識別部32形成於該透鏡30之入光面301上。該CCD圖像感測器102與該黏膠區域40鄰近設置，便於CCD圖像感測器102在檢查步驟S104中進行成像識別。
可以理解地，該透鏡30之光學識別部32之數量可以為多個，這樣，可以實現對透鏡30之之位置作出細化調整，進而得到最佳化之定位效果。在本實施例中，該透鏡30之光學識別部32為三個，相互均勻、間隔設置。
另，由於該透鏡30之光學識別部32之圖案尺寸大致在0.1mm左右，對貼片機100之CCD圖像感測器102之解析度要求較高，這樣所佔工序時長較長。而該透鏡30之尺寸大致在3mm左右。這樣，本發明之發光二極體模組之製造方法中，該貼片機100中可以裝置有兩個CCD圖像感測器102，其中一個CCD圖像感測器102解析度較低，通過識別整個透鏡30之外廓進行定位，而另外一個CCD圖像感測器102解析度較高，能夠通過識別透鏡30之光學識別部32進行後定位，這樣，該裝置透鏡步驟S105包括預定位元透鏡步驟及終定位透鏡步驟，預定位元透鏡步驟中利用該貼片機100之解析度CCD圖像感測器102通過貼片工藝將該透鏡30對應裝置於每一發光二極體20上，再進行終定位透鏡步驟，即再利用該貼片機100之高解析度CCD圖像感測器102通過貼片工藝將該透鏡30精確定位，並固定透鏡30於該電路板10上。從而在保證定位精確之前提下，可以節約工序時長，提高生產效率。
與習知技術相比，本發明之發光二極體模組之製造方法中在透鏡30上形成圖案化之光學識別部32，以供該貼片機100之CCD圖像感測器102成像識別，在貼片機100內完成透鏡30沾取黏膠50後再利用該貼片機100之貼片工藝將該透鏡30對應定位裝置於每一發光二極體20上，定位精確、有效，生產效率高，同時確保所製造之發光二極體模組具有較佳之出光效果。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。

Claims (9)

  1. 一種發光二極體模組之製造方法，包括以下步驟：準備步驟，提供貼片機，該貼片機具有CCD圖像感測器及吸嘴，再提供條形電路板裝置於貼片機中，該電路板上間隔設置有複數發光二極體；準備透鏡步驟，提供複數透鏡，每一透鏡上形成有光學識別部，以供該貼片機之CCD圖像感測器成像識別；透鏡沾膠步驟，在該貼片機內提供黏膠區域，在該沾膠區域內塗佈有黏膠，利用貼片機之吸嘴吸取透鏡並攜帶透鏡至黏膠區域沾取該黏膠；檢查步驟，利用吸嘴吸取透鏡帶離該黏膠區域，利用貼片機之CCD圖像感測器成像識別透鏡，以檢查透鏡之相對位置；裝置透鏡步驟，利用該貼片機之貼片工藝將該透鏡對應定位裝置於每一發光二極體上，固定透鏡於該電路板上，該貼片機還具有另一CCD圖像感測器，該裝置透鏡步驟分為預定位元透鏡步驟及終定位透鏡步驟，預定位元透鏡步驟中利用該貼片機之該另一CCD圖像感測器通過貼片工藝將該透鏡對應定位裝置於每一發光二極體上，再進行終定位透鏡步驟，即再利用該貼片機之該CCD圖像感測器通過貼片工藝將該透鏡最終定位，並固定透鏡於該電路板上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體模組之製造方法，其中該透鏡包括入光面、與入光面相對設置之出光面和連接該入光面和出光面之側壁面。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的發光二極體模組之製造方法，其中該光學識別部形成於該透鏡之入光面上。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的發光二極體模組之製造方法，其中該CCD圖 像感測器與該黏膠區域鄰近設置。
  5. 如申請專利範圍第2項所述的發光二極體模組之製造方法，其中該入光面直接罩設在發光二極體上，該出光面位於入光面之上方，該出光面為向上拱起之穹狀曲面。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體模組之製造方法，其中該光學識別部之數量為多個，光學識別部相互均勻、間隔設置。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體模組之製造方法，其中在該檢查步驟中，同時利用該貼片機之CCD圖像感測器成像識別該透鏡是否完成該檢查步驟。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體模組之製造方法，其中該另一CCD圖像感測器在解析度上低於該CCD圖像感測器。
  9. 如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的發光二極體模組之製造方法，其中該貼片機之貼片工藝流程包括：首先該電路板通過貼片機之傳送裝置被傳輸到固定位置並被夾板機構固定，貼片機之吸嘴移至電路板上方，由CCD圖像感測器對電路板照相，確定電路板之坐標系，然後，貼片機之吸嘴吸取透鏡，由CCD圖像感測器對光學識別部成像識別，確定透鏡之坐標系，並將結果轉換為數位資訊形式經存儲、編碼、放大、整理和分析，再回饋到控制單元，由控制單元執行將吸嘴及透鏡定位到電路板上預定位置，最後完成貼片操作。
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