本實(shí)用新型涉及LED顯示技術(shù),更具體地,涉及用于LED顯示屏的LED模組和LED封裝組件。
背景技術(shù):
LED顯示屏具有以下方面的優(yōu)越性:高灰度、寬可視角度、豐富的色彩以及可定制的屏幕形狀。因此,LED顯示屏被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、交通、商業(yè)廣告、信息發(fā)布、體育比賽等各個(gè)領(lǐng)域。
在LED顯示屏中使用的像素元件是LED。像素元件例如是表面安裝器件(Surface Mounted Devices,即SMD)封裝方式的LED封裝組件。每個(gè)LED封裝組件可以包括引線框、安裝在引線框上的分別顯示紅、綠、藍(lán)三種顏色的三個(gè)LED元件、以及覆蓋引線框以及允許光透出的樹(shù)脂封裝料。三個(gè)LED元件各自的出光側(cè)為被封裝料覆蓋的一側(cè)。在顯示圖像時(shí),每個(gè)LED封裝組件的三個(gè)LED元件的亮度受到控制,從而可以利用顏色混合實(shí)現(xiàn)全彩色發(fā)光。
在上述的LED封裝組件中,LED安裝在引線框上,然后覆蓋封裝料。每個(gè)LED封裝組件形成單個(gè)的像素單元,并且包括四個(gè)焊盤(pán)。在形成LED模組時(shí),將多個(gè)LED封裝組件焊接在印刷電路板(PCB)上。該LED模組需要進(jìn)行大量的放置和焊接工作,導(dǎo)致生產(chǎn)效率很低,成本偏高。由于小尺寸焊盤(pán)的焊接困難,因此,LED模組的可靠性差。
因此,期望進(jìn)一步改進(jìn)LED模組的結(jié)構(gòu)和制造方法,以降低LED模組的制造成本和提高產(chǎn)品可靠性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
鑒于上述問(wèn)題,本實(shí)用新型的目的是提供一種改進(jìn)的LED模組和LED封裝組件,其中通過(guò)在LED封裝組件中包括多個(gè)LED元件以及減少LED封裝組件的焊盤(pán)數(shù)量以降低制造成本和提高產(chǎn)品可靠性。
根據(jù)本實(shí)用新型的一方面,提供一種LED模組,其特征在于,包括:印刷電路板,包括第一絕緣基板及其上的多個(gè)第一布線;以及多個(gè)LED封裝組件,分別包括引線框和固定在所述引線框上的多個(gè)像素單元,其中,所述多個(gè)LED封裝組件固定在所述印刷電路板上,經(jīng)由所述多個(gè)第一布線連接至控制芯片,所述引線框包括第二絕緣基板及其上的多個(gè)第二布線至多個(gè)第五布線,多個(gè)第二布線至多個(gè)第五布線用于互連所述多個(gè)像素單元。
優(yōu)選地,所述多個(gè)像素單元排列成像素陣列,其中包括2至200個(gè)像素單元。
優(yōu)選地,所述第一絕緣基板具有相對(duì)的第一表面和第二表面,所述多個(gè)LED封裝組件位于所述第一絕緣基板的第一表面上,所述控制芯片位于所述第一絕緣基板的第二表面上。
優(yōu)選地,還包括多個(gè)第一過(guò)孔,用于提供所述第一絕緣基板的第一表面與第二表面之間的電連接。
優(yōu)選地,所述控制芯片包括選自顯示驅(qū)動(dòng)電路和供電電路中的至少一種。
優(yōu)選地,所述多個(gè)像素單元中的每個(gè)像素單元包括至少一個(gè)LED元件。
優(yōu)選地,所述多個(gè)LED封裝組件分別還包括:位于第二絕緣基板上的多個(gè)第一至多個(gè)第四引腳、以及多個(gè)第一至多個(gè)第四焊盤(pán);封裝料,用于覆蓋所述引線框并且允許光線透出,其中,所述多個(gè)像素單元中的每個(gè)像素單元包括第一LED元件、第二LED元件和第三LED元件;以及在每個(gè)像素單元中,所述第一LED元件、第二LED元件和第三LED元件各自的第一電極共同固定在公共的一個(gè)所述第一引腳上,各自的第二電極分別固定在一個(gè)第二引腳至一個(gè)第四引腳上。
優(yōu)選地,所述第二布線中的每條布線用于將多個(gè)像素單元的第一引腳彼此互連并且連接至所述第一焊盤(pán)中的相應(yīng)一個(gè)焊盤(pán),所述第三布線中的每條布線用于將多個(gè)像素單元的第二引腳彼此互連并且連接至所述第二焊盤(pán)中的相應(yīng)一個(gè)焊盤(pán),所述第四布線中的每條布線用于將多個(gè)像素單元的第三引腳彼此互連并且連接至所述第三焊盤(pán)中的相應(yīng)一個(gè)焊盤(pán),所述第五布線中的每條布線用于將多個(gè)像素單元的第四引腳彼此互連并且連接至所述第四焊盤(pán)中的相應(yīng)一個(gè)焊盤(pán)。
優(yōu)選地,所述第二絕緣基板包括相對(duì)的第三表面和第四表面,所述多個(gè)第一至所述多個(gè)第四引腳以及所述多個(gè)第二布線位于所述第二表面上,所述多個(gè)第二至所述多個(gè)第四焊盤(pán)以及所述多個(gè)第三至所述多個(gè)第五布線位于所述第二表面上,其中,所述LED模組還包括多個(gè)第二過(guò)孔,用于提供所述第二絕緣基板的第三表面與第四表面之間的電連接。
根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面,提供一種LED封裝組件,其特征在于,包括:引線框;多個(gè)像素單元,固定在所述引線框上;以及封裝料,用于覆蓋所述引線框并且允許光線透出,其中,所述引線框包括第二絕緣基板及其上的多個(gè)第二布線至多個(gè)第五布線,多個(gè)第二布線至多個(gè)第五布線用于互連所述多個(gè)像素單元。
優(yōu)選地,所述多個(gè)像素單元排列成像素陣列,其中包括2至200個(gè)像素單元。
優(yōu)選地,所述多個(gè)像素單元中的每個(gè)像素單元包括至少一個(gè)LED元件。
優(yōu)選地,還包括:位于第二絕緣基板上的多個(gè)第一至多個(gè)第四引腳、以及多個(gè)第一至多個(gè)第四焊盤(pán);封裝料,用于覆蓋所述引線框并且允許光線透出,其中,所述多個(gè)像素單元中的每個(gè)像素單元包括第一LED元件、第二LED元件和第三LED元件;以及在每個(gè)像素單元中,所述第一LED元件、第二LED元件和第三LED元件各自的第一電極共同固定在公共的一個(gè)所述第一引腳上,各自的第二電極分別固定在一個(gè)第二引腳至一個(gè)第四引腳上。
優(yōu)選地,所述第二布線中的每條布線用于將多個(gè)像素單元的第一引腳彼此互連并且連接至所述第一焊盤(pán)中的相應(yīng)一個(gè)焊盤(pán),所述第三布線中的每條布線用于將多個(gè)像素單元的第二引腳彼此互連并且連接至所述第二焊盤(pán)中的相應(yīng)一個(gè)焊盤(pán),所述第四布線中的每條布線用于將多個(gè)像素單元的第三引腳彼此互連并且連接至所述第三焊盤(pán)中的相應(yīng)一個(gè)焊盤(pán),所述第五布線中的每條布線用于將多個(gè)像素單元的第四引腳彼此互連并且連接至所述第四焊盤(pán)中的相應(yīng)一個(gè)焊盤(pán)。
優(yōu)選地,所述第二絕緣基板包括相對(duì)的第三表面和第四表面,所述多個(gè)第一至所述多個(gè)第四引腳以及所述多個(gè)第二布線位于所述第二表面上,所述多個(gè)第二至所述多個(gè)第四焊盤(pán)以及所述多個(gè)第三至所述多個(gè)第五布線位于所述第二表面上,其中,所述LED模組還包括多個(gè)第二過(guò)孔,用于提供所述第二絕緣基板的第三表面與第四表面之間的電連接。
根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的LED模組,每個(gè)LED封裝組件分別包括多個(gè)像素單元,每個(gè)像素單元包括至少一個(gè)LED元件,所述多個(gè)LED封裝組件經(jīng)由所述多條第一布線連接至所述控制芯片。由于在LED封裝組件中將多個(gè)像素單元集成封裝,然后連接至印刷電路板上。該方案的優(yōu)勢(shì)為:由于集成封裝的LED陣列數(shù)量可以隨意選定,因此,產(chǎn)品的封裝難度和可靠性可以控制在合理范圍內(nèi)。
由于采用集成封裝,可以大大減少封裝體背面的焊盤(pán)。例如,LED模組是包括9×12個(gè)像素單元的一個(gè)陣列封裝體,采用的焊盤(pán)數(shù)量為:9+12×3=45個(gè)。如果采用傳統(tǒng)的單顆封裝組件,采用的焊盤(pán)數(shù)量為:9×12×4=432個(gè)。遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)單顆封裝體的焊盤(pán)數(shù)量。從而大大降低了進(jìn)一步將LED模組焊接到PCB板上的難度。
該LED模組采用集成多個(gè)像素單元的LED封裝組件,與傳統(tǒng)的單顆LED封裝組件相比,提高了焊接效率,降低了焊接成本。進(jìn)一步地,采用集成封裝的LED封裝組件可以提高LED模組的可靠性和模組的氣密性。
附圖說(shuō)明
通過(guò)以下參照附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的描述,本實(shí)用新型的上述以及其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更為清楚。
圖1示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的LED封裝組件的分解透視圖。
圖2示出根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的LED封裝組件的分解透視圖。
圖3a和3b分別示出根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的LED封裝組件的俯視圖和仰視圖。
圖4a和4b分別示出根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的LED封裝組件的不同觀察角度的透視圖。
圖5示出根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的LED模組的制造方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
以下將參照附圖更詳細(xì)地描述本實(shí)用新型的各種實(shí)施例。在各個(gè)附圖中,相同的元件采用相同或類(lèi)似的附圖標(biāo)記來(lái)表示。為了清楚起見(jiàn),附圖中的各個(gè)部分沒(méi)有按比例繪制。
本實(shí)用新型可以各種形式呈現(xiàn),以下將描述其中一些示例。
圖1示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的LED封裝組件的分解透視圖。LED封裝組件100包括引線框110、LED元件120至140、以及封裝料150,其中,LED元件120至140安裝在引線框110上,封裝料150為透光材料,覆蓋于引線框110的表面。在圖中,為了清楚起見(jiàn),將封裝組件100的封裝料150與其他部分之間分離示出。
引線框110為由PCB工藝制造的雙層線路板,包括PCB基板101、多個(gè)焊盤(pán)116、引腳111(或稱為“固晶區(qū)”)以及多個(gè)引腳112。多個(gè)引腳112與引腳111位于PCB基板101同一側(cè),并且分別與位于PCB基板101另一側(cè)的多個(gè)焊盤(pán)116相對(duì),多個(gè)引腳112與引腳111分別與對(duì)應(yīng)的多個(gè)焊盤(pán)116通過(guò)PCB基板101中的過(guò)孔實(shí)現(xiàn)電連接。引腳111用于為L(zhǎng)ED元件120至140提供機(jī)械支撐。由于引腳111自身也是導(dǎo)電的,因此引腳111也兼作為引腳,用于與LED元件120電連接,并且延伸至PCB基板的邊角處,用于與對(duì)應(yīng)的PCB基板另一側(cè)的焊盤(pán)116通過(guò)過(guò)孔實(shí)現(xiàn)電連接,從而提供LED元件120與外部電路之間的電連接。所述多個(gè)引腳112彼此隔開(kāi),用于與LED元件120至140電連接,并且分別延伸至PCB基板的邊角處,分別用于與對(duì)應(yīng)的PCB基板另一側(cè)的焊盤(pán)116通過(guò)過(guò)孔實(shí)現(xiàn)電連接,以提供LED元件120至140與外部電路之間的電連接。此外,所述多個(gè)引腳112中的至少一個(gè)引腳同時(shí)連接至LED元件120至140,以提供所述LED元件120至140彼此之間的電連接。
引線框110可以由PCB制作工藝制造,例如應(yīng)用圖案轉(zhuǎn)移以及蝕刻等方法限定引腳和引腳的形狀。其中,引腳和多個(gè)引腳還可以包括附加的鍍層以改善導(dǎo)電性,例如,由選自金、銀等貴金屬的材料對(duì)引腳111和多個(gè)引腳112形成的導(dǎo)電鍍層。進(jìn)一步地,引線框110可以包括內(nèi)部焊盤(pán)114,用于容納焊料以便與LED元件之間電連接。
LED元件120至140分別為紅綠藍(lán)三色之一的發(fā)光元件。LED元件120至140分別包括陽(yáng)極電極和陰極電極,并且內(nèi)部包括PN結(jié)。在LED元件的陽(yáng)極電極和陰極電極之間施加正向電壓時(shí),LED元件導(dǎo)通,電子從N區(qū)注入P區(qū),空穴從P區(qū)進(jìn)入N區(qū),從而利用少數(shù)載流子與多數(shù)載流子的復(fù)合發(fā)光??梢圆捎谜辰觿ED元件120至140固定在引線框110的承載區(qū)上。
根據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),LED元件120至140的陽(yáng)極電極和陰極電極可以形成在LED元件的同一個(gè)表面或相反的表面上。例如,在圖1中示出LED元件120為垂直結(jié)構(gòu)的紅色LED元件,陽(yáng)極電極121和陰極電極(未示出)分別形成在相對(duì)的表面上。在該現(xiàn)有技術(shù)中,LED元件120的陽(yáng)極電極121設(shè)置于LED元件120的上表面。LED元件130和140分別為平面結(jié)構(gòu)的藍(lán)色LED元件和綠色LED元件。例如,LED元件130的陽(yáng)極電極131和陰極電極132分別設(shè)置于LED元件130的上表面且彼此隔開(kāi)。
采用導(dǎo)電膠(例如銀膠)將LED元件120固定在引線框110的引腳上,同時(shí)實(shí)現(xiàn)LED元件120的陰極電極與引腳111之間的電連接。采用鍵合引線115,將LED元件130和140的陰極電極分別連接至多個(gè)引腳112中的相應(yīng)一個(gè)引腳,以及將LED元件120至140的陽(yáng)極電極連接至多個(gè)引腳112中的一個(gè)公共引腳。
封裝料150允許LED元件120至140產(chǎn)生的光線透出,封裝料150的材料例如為環(huán)氧樹(shù)脂。
焊盤(pán)116用于與外部電路電連接。例如,可以將LED封裝組件的焊盤(pán)116采用焊料固定在印刷電路板上,并且進(jìn)一步經(jīng)由印刷電路板連接至顯示驅(qū)動(dòng)電路。
所述顯示驅(qū)動(dòng)電路在工作中向LED封裝組件150的LED元件120至140提供驅(qū)動(dòng)信號(hào),通過(guò)控制各個(gè)LED元件的亮度,從而產(chǎn)生期望顏色的發(fā)光及期望的亮度。將LED封裝組件作為像素單元組成LED顯示屏之后,該LED顯示屏即可以在驅(qū)動(dòng)電路的控制下顯示圖像內(nèi)容。
在上述現(xiàn)有技術(shù)的LED封裝組件中,引腳111不僅用于為L(zhǎng)ED元件120至140提供機(jī)械支撐,而且自身也作為一個(gè)引腳,從LED元件的下方延伸至PCB基板101的邊角,并與對(duì)應(yīng)的PCB基板101另一側(cè)的焊盤(pán)116通過(guò)過(guò)孔實(shí)現(xiàn)電連接。
此外,多個(gè)引腳112分別包括用于與LED元件120至140電連接的第一部分、與焊盤(pán)116通過(guò)過(guò)孔電連接的第二部分、以及在第一部分和第二部分之間延伸的中間部分。所述多個(gè)引腳112的第一部分用于提供互連區(qū),與鍵合引線115電連接。在圖1所示的實(shí)例中,所述多個(gè)引腳112的第一部分為條帶狀。
在上述的LED封裝組件中,LED元件120至140安裝在引線框110上,然后覆蓋封裝料。每個(gè)LED封裝組件形成單個(gè)的像素單元,并且包括四個(gè)焊盤(pán)116。在形成LED模組時(shí),將多個(gè)LED封裝組件焊接在印刷電路板(PCB)上。例如,為了形成和包括9×6個(gè)像素單元的LED模組,焊盤(pán)116的總數(shù)達(dá)到9×6×4=216個(gè)。該LED模組需要進(jìn)行大量的LED封裝組件放置和焊接工作,導(dǎo)致生產(chǎn)效率很低,成本偏高。在小間距LED顯示屏的應(yīng)用中,像素單元的間距例如小于1.6毫米,尺寸例如小于1×1毫米。LED封裝組件的焊盤(pán)尺寸例如為0.3×0.3毫米。由于小尺寸焊盤(pán)的焊接困難,因此,LED模組的可靠性差。
圖2示出根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的LED封裝組件的分解透視圖,圖3a和3b分別示出根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的LED封裝組件的俯視圖和仰視圖。LED封裝組件200包括引線框、排列成9×6陣列的多個(gè)像素單元、以及封裝料250。然而,每個(gè)LED封裝組件中的像素單元的數(shù)量不限于54個(gè),而是可以在合適的數(shù)量范圍內(nèi)選擇,例如2至200個(gè)。每個(gè)像素單元包括安裝在引線框上的LED元件220至240,封裝料250為透光材料,覆蓋于引線框的表面。在圖中,為了清楚起見(jiàn),將封裝組件200的封裝料250與其他部分之間分離示出。
引線框?yàn)橛蒔CB工藝制造的雙層線路板,包括PCB基板201(第二絕緣基板)、多條布線261至264(第二布線)、多個(gè)焊盤(pán)261P至264P、多個(gè)過(guò)孔261V至264V、多個(gè)引腳211至214。多個(gè)引腳211至214位于PCB基板201同一側(cè),并且分別與位于PCB基板201另一側(cè)的多個(gè)焊盤(pán)261P至264P相對(duì)。引腳211可以兼用作引腳。
引線框可以由PCB制作工藝制造,例如應(yīng)用圖案轉(zhuǎn)移以及蝕刻等方法限定引腳和引腳的形狀。其中,引腳和多個(gè)引腳還可以包括附加的鍍層以改善導(dǎo)電性,例如,由選自金、銀等貴金屬的材料在所述多個(gè)引腳211至214上形成的導(dǎo)電鍍層。
LED元件220至240分別為紅綠藍(lán)三色之一的發(fā)光元件。LED元件220至240分別包括陽(yáng)極電極和陰極電極,并且內(nèi)部包括PN結(jié)。在LED元件的陽(yáng)極電極和陰極電極之間施加正向電壓時(shí),LED元件導(dǎo)通,電子從N區(qū)注入P區(qū),空穴從P區(qū)進(jìn)入N區(qū),從而利用少數(shù)載流子與多數(shù)載流子的復(fù)合發(fā)光。可以采用粘接劑將LED元件220至240固定在引線框的承載區(qū)上。
封裝料250允許LED元件220至240產(chǎn)生的光線透出,封裝料250的材料例如為環(huán)氧樹(shù)脂。
根據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),LED元件220至240的陽(yáng)極電極和陰極電極可以形成在LED元件的同一個(gè)表面或相反的表面上。例如,在圖2中示出LED元件220為垂直結(jié)構(gòu)的紅色LED元件,陽(yáng)極電極(未示出)和陰極電極(未示出)分別形成在相對(duì)的表面上。在該現(xiàn)有技術(shù)中,LED元件220的陽(yáng)極電極設(shè)置于LED元件220的上表面。LED元件230和240分別為平面結(jié)構(gòu)的藍(lán)色LED元件和綠色LED元件。例如,LED元件230的陽(yáng)極電極231和陰極電極232分別設(shè)置于LED元件230的上表面且彼此隔開(kāi)。
采用導(dǎo)電膠(例如銀膠)將LED元件220固定在引腳211上,同時(shí)實(shí)現(xiàn)LED元件220的陰極電極與引腳211之間的電連接。采用鍵合引線,將LED元件230和240的陰極電極分別電連接至引腳211,實(shí)現(xiàn)共陰極電連接。進(jìn)一步地,采用鍵合引線,將LED元件220至240的陽(yáng)極電極分別電連接至引腳212至213。該實(shí)施例描述了LED封裝組件200中的每個(gè)像素單元的LED元件220至240的陰極電極連接至公共的一個(gè)引腳211,形成共陰極結(jié)構(gòu)。在替代的實(shí)施例中,LED封裝組件200中的每個(gè)像素單元的LED元件220至240的陽(yáng)極電極可以電連接至公共的一個(gè)引腳211,各自的陰極電極分別電連接至引腳212和213,形成共陽(yáng)極結(jié)構(gòu)。
LED封裝組件200包括9×6個(gè)像素單元形成的像素陣列,采用多個(gè)布線261至264用于實(shí)現(xiàn)不同像素單元在LED封裝組件200內(nèi)部的互連。如圖3a所示,布線261位于PCB基板201上與像素單元相同的第一表面上,用于將像素陣列中的同一列像素單元的引腳211彼此連接在一起,進(jìn)一步經(jīng)由過(guò)孔261V連接至PCB基板201的第二表面上的焊盤(pán)261P。在該實(shí)施例中,布線261、過(guò)孔261V和焊盤(pán)261P的數(shù)量均為9個(gè),與像素陣列中的列數(shù)相對(duì)應(yīng)。
該LED封裝組件200中的每一個(gè)像素單元的引腳220和240分別經(jīng)由相應(yīng)的過(guò)孔262V至263V連接至PCB基板201的第二表面上的布線262至264,其中,布線262用于將像素陣列中的同一行像素單元的引腳212彼此連接在一起,進(jìn)一步連接至焊盤(pán)262P,布線263用于將像素陣列中的同一行像素單元的引腳213彼此連接在一起,進(jìn)一步連接至焊盤(pán)263P,布線264用于將像素陣列中的同一行像素單元的引腳214彼此連接在一起,進(jìn)一步連接至焊盤(pán)264P。在該實(shí)施例中,布線262、過(guò)孔262V和焊盤(pán)262P的數(shù)量均為6個(gè),布線263、過(guò)孔263V和焊盤(pán)263P的數(shù)量均為6個(gè),布線264、過(guò)孔264V和焊盤(pán)264P的數(shù)量均為6個(gè),分別與像素陣列中的列數(shù)相對(duì)應(yīng)。
焊盤(pán)261P至264P用于與外部電路電連接。例如,可以將LED封裝組件的焊盤(pán)261P至264P采用焊料固定在印刷電路板上,并且進(jìn)一步經(jīng)由印刷電路板連接至顯示驅(qū)動(dòng)電路。
所述顯示驅(qū)動(dòng)電路在工作中向LED封裝組件200的LED元件220至240提供驅(qū)動(dòng)信號(hào),通過(guò)控制各個(gè)LED元件的亮度,從而產(chǎn)生期望顏色的發(fā)光及期望的亮度。將LED封裝組件作為像素單元組成LED顯示屏之后,該LED顯示屏即可以在驅(qū)動(dòng)電路的控制下顯示圖像內(nèi)容。
在上述的LED封裝組件中,LED元件220至240安裝在引線框上,然后覆蓋封裝料。每個(gè)LED封裝組件包括多個(gè)像素單元,并且采用四組布線實(shí)現(xiàn)內(nèi)部的互連,然后,該四組布線連接至相應(yīng)的焊盤(pán)。在形成LED模組時(shí),將多個(gè)LED封裝組件焊接在印刷電路板(PCB)上。例如,為了形成和包括9×6個(gè)像素單元的LED模組,焊盤(pán)261P至264P的總數(shù)為9+6×3=27個(gè)。該LED封裝組件200提高了像素單元的集成度,并且減小了焊盤(pán)的總數(shù)。在形成LED模組時(shí),可以減少LED封裝組件的放置和焊接工作,從而高生產(chǎn)效率和降低產(chǎn)品成本。由于在該LED封裝組件僅僅需要在9×6個(gè)像素單元的面積內(nèi)形成27個(gè)焊盤(pán),因此可以采用較大尺寸的焊盤(pán),降低焊盤(pán)的焊接困難,從而提高LED模組的可靠性。
圖4a和4b分別示出根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的LED封裝組件的不同觀察角度的透視圖。LED模組300包括PCB基板301、安裝在PCB基板301的第一表面上的如圖2所示的多個(gè)LED封裝組件200、安裝在PCB基板301的第二表面上的顯示驅(qū)動(dòng)電路310和供電電路320。作為示例,在圖中示出LED模組300包括10×10個(gè)LED封裝組件200排列而成的陣列。所述PCB基板301為第一絕緣基板。
正如可以理解的那樣,多個(gè)LED封裝組件200可以焊接在PCB基板301上,在PCB基板301(即第一絕緣基板)上形成布線(第一布線,未示出),用于將LED封裝組件電連接至顯示驅(qū)動(dòng)電路310和供電電路320。
在圖4所示的實(shí)施例中,LED封裝組件200位于PCB基板301的第一表面,顯示驅(qū)動(dòng)電路310和供電電路320位于PCB基板301的第二表面上。該實(shí)施例可以省去控制芯片占據(jù)的表面區(qū)域,從而有利于多個(gè)LED組件拼接成完整的LED顯示屏。
在替代的實(shí)施例中,LED封裝組件200、顯示驅(qū)動(dòng)電路310和供電電路320均位于PCB基板301的第一表面上。顯示驅(qū)動(dòng)電路310和供電電路320位于LED模組300的外圍區(qū)域中。
顯示驅(qū)動(dòng)電路310在工作中向LED封裝組件200的LED元件220至240提供驅(qū)動(dòng)信號(hào),通過(guò)控制各個(gè)LED元件的亮度,從而產(chǎn)生期望顏色的發(fā)光及期望的亮度。將LED封裝組件作為像素單元組成LED顯示屏之后,該LED顯示屏即可以在驅(qū)動(dòng)電路的控制下顯示圖像內(nèi)容。
圖5示出根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的LED模組的制造方法的流程圖。
在步驟S01中,采用PCB制作工藝完成引線框的制造。例如首先通過(guò)在PCB基板的多個(gè)引腳定位處打通由PCB基板的第一表面至第二表面的多個(gè)過(guò)孔,并使用掩模在PCB基板的第一表面限定出引腳和第一組布線的形狀,在PCB基板的第二表面限定出第二組布線至第四組布線、以及第一組焊盤(pán)至第四組焊盤(pán)的形狀。所述多個(gè)引腳分別通過(guò)第一組布線至第四組布線以及所述多個(gè)過(guò)孔與對(duì)應(yīng)的PCB基板的第二表面的焊盤(pán)實(shí)現(xiàn)電連接,從而形成引線框的主體結(jié)構(gòu)。
在步驟S02中,優(yōu)選地,進(jìn)行引線框表面處理。該步驟例如包括表面清洗及形成金屬鍍層。在引線框的引腳的表面形成由選自金、銀等貴金屬的材料組成的導(dǎo)電鍍層。該導(dǎo)電鍍層可以改善導(dǎo)電性,以及提高焊料的浸潤(rùn)性。
在步驟S03中,采用粘接劑,將紅綠藍(lán)三色的多個(gè)LED元件固定在引線框的引腳上。對(duì)于紅色LED元件,由于該LED元件具有垂直結(jié)構(gòu),其陽(yáng)極電極和陰極電極分別位于LED元件的相對(duì)表面上,因此可以采用導(dǎo)電膠(例如銀膠)將紅色LED元件粘接在引線框的引腳上并且實(shí)現(xiàn)二者的電連接。
在步驟S04中,采用鍵合引線,將LED元件的電極連接至多個(gè)引腳。該步驟例如包括在引線框的引腳的互連區(qū)上放置焊料,通過(guò)加熱使得焊料回流,以及將鍵合引線焊接在引腳的互連區(qū)上。
在步驟S05中,將已經(jīng)固定LED元件的引線框放置在模具中,注入樹(shù)脂等封裝料進(jìn)行模壓成型。該封裝料可以為透光材料,允許LED元件產(chǎn)生的光透出。封裝料也可以形成有光出射口,例如在樹(shù)脂封裝料中形成的錐臺(tái)狀的光出射口,并且三個(gè)LED元件各自的出光側(cè)暴露于光出射口的底部。
在步驟S06中,將上述步驟形成的組件,通過(guò)切割的方式分離成為分別包括多個(gè)像素單元并且利用第一組布線至第四組布線實(shí)現(xiàn)內(nèi)部互連的LED封裝組件。在每個(gè)LED封裝組件中,多個(gè)像素單元排列成像素陣列。每個(gè)像素單元包括三個(gè)LED元件。所述LED封裝組件中的多個(gè)像素單元經(jīng)由第一組布線至第四組布線實(shí)現(xiàn)內(nèi)部的互連,從而減少LED封裝組件的焊盤(pán)的數(shù)量。
在步驟S07中,將多個(gè)LED封裝組件固定在PCB基板上。該P(yáng)CB基板包括多個(gè)焊盤(pán)及多條布線。例如,采用焊料,將所述多個(gè)LED封裝組件的焊盤(pán)與所述PCB基板的焊盤(pán)固定在一起,并且實(shí)現(xiàn)二者的電連接。
在步驟S08中,將控制芯片固定在PCB板上。該控制芯片例如包括顯示驅(qū)動(dòng)電路310和供電電路320??梢圆捎煤噶蠈⒖刂菩酒暮副P(pán)與所述PCB基板的焊盤(pán)固定在一起,并且實(shí)現(xiàn)二者的電連接。在該P(yáng)CB板上的布線用于提供所述控制芯片與所述LED封裝組件之間的電連接。該步驟形成包括多個(gè)像素單元及其附加電路的LED模組。
在步驟S09中,對(duì)LED模組進(jìn)行測(cè)試,以判斷LED模組中的多個(gè)像素單元是否可以正常點(diǎn)亮。經(jīng)過(guò)測(cè)試的LED模組作為合格產(chǎn)品提供給客戶。
在上述的實(shí)施例中,描述了采用PCB制作工藝直接形成引線框的主體結(jié)構(gòu)的方法。在替代的實(shí)施例中,采用沖壓的機(jī)械加工方法,利用模具形狀限定引腳的形狀,并且還可以包括附加的支撐框以臨時(shí)支撐引腳,完成封裝后,采用沖壓機(jī)切斷引線框與支撐框之間的連接,使得LED封裝組件形成獨(dú)立的元件,從而形成引線框的主體結(jié)構(gòu)。
依照本實(shí)用新型的實(shí)施例如上文所述,這些實(shí)施例并沒(méi)有詳盡敘述所有的細(xì)節(jié),也不限制該實(shí)用新型僅為所述的具體實(shí)施例。顯然,根據(jù)以上描述,可作很多的修改和變化。本說(shuō)明書(shū)選取并具體描述這些實(shí)施例,是為了更好地解釋本實(shí)用新型的原理和實(shí)際應(yīng)用,從而使所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能很好地利用本實(shí)用新型以及在本實(shí)用新型基礎(chǔ)上的修改使用。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本實(shí)用新型權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。