專利名稱：：新型單板電路結(jié)構(gòu)的高密度靜態(tài)led顯示屏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型涉及一種LED顯示屏，特別涉及一種室外點(diǎn)間距為10mm16mm的新型單板電路結(jié)構(gòu)的高密度靜態(tài)LED顯示屏。技術(shù)背景目前，市面上流行的點(diǎn)間距為16mm以下LED顯示屏，(單色、多色文字屏，偽彩屏，全彩屏)無論是掃描方式還是靜態(tài)方式均因?yàn)樵O(shè)有的器件多，無法布局，因此現(xiàn)有設(shè)計(jì)均為雙板結(jié)構(gòu)；一塊安裝LED燈頭，(亮度高主要用于室外，亮度低主要用于室內(nèi))，一塊安裝LED顯示屏驅(qū)動(dòng)電路。雙板結(jié)構(gòu)通過連接插針疊加起來，形成顯示單元。雙板結(jié)構(gòu)形成的LED顯示屏，存在如下缺點(diǎn)1、雙板疊加結(jié)構(gòu)，若插接，易松動(dòng)、可靠性不高；若焊死，幾乎無法進(jìn)行維修。2、雙板疊加結(jié)構(gòu)，熱脹冷縮時(shí)，互相不易保持平整；易產(chǎn)生機(jī)械變形，形成機(jī)械馬賽克。因此，該類結(jié)構(gòu)的顯示屏不但體積加大，同時(shí)嚴(yán)重影響了顯示屏整體質(zhì)量的提升。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述不足之處，提供一種易維修，結(jié)構(gòu)簡單合理、生產(chǎn)簡便，機(jī)械結(jié)構(gòu)平整，LED顯示亮度顯著，性能安全可靠的新型單板電路結(jié)構(gòu)酌髙密度靜態(tài)LED顯示屏。為實(shí)現(xiàn)上述目的本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種新型單板電路結(jié)構(gòu)的高密度靜本LED顯示屏，包括LED顯示屏主體和設(shè)置于外框內(nèi)的控制電路板，其特征在于點(diǎn)間距為10mm16mm內(nèi)設(shè)有的控制電路板為單板結(jié)構(gòu)；所述單板控制電路板設(shè)為四層，其上、下外層為控制電路布線，中間夾層分別為電源布線和布地線；LED燈頭均勻設(shè)置于單板電路板一外層，通過設(shè)有的通孔焊盤將LED引線穿過單板電路板,焊接在單板電路板的另一外層;LED驅(qū)動(dòng)芯片設(shè)置于LED燈頭的焊盤之間。所述LED驅(qū)動(dòng)芯片采用的封裝型號(hào)為SSOP24或QFN32。并在點(diǎn)間距為10mm16mm內(nèi)，有效控制LED驅(qū)動(dòng)芯片和被控LED燈頭間的布線距離。本實(shí)用新型主要特點(diǎn)是采用單板電路結(jié)構(gòu)完成LED的固定，驅(qū)動(dòng)顯示，模塊級聯(lián)和電源供應(yīng)等功能。單板電路布設(shè)還包括采用封裝尺寸更小、集成度更高的LED驅(qū)動(dòng)芯片，使設(shè)有的封裝芯片占有空間更??；采用優(yōu)化的布線技術(shù)，控制縮短驅(qū)動(dòng)芯片和被控LED燈頭間的走線，使布線簡潔、可靠。本實(shí)用新魁的有益效果是由于采用單板電路板結(jié)構(gòu)，使其體積縮小，徹底消除采用接插件存在的接觸隱患，通過波峰焊機(jī)，可實(shí)現(xiàn)95%的焊接工作，剩下的5%為級聯(lián)接口，電源接口，濾波電容。有效提高連接接觸可靠性，且使維修更加方便。在實(shí)際維修中，只需簡單的焊接工具(電烙鐵)就可以完成LED燈頭、芯片的更換以及虛點(diǎn)的修復(fù)；供電采用電路板內(nèi)部的電源層，保證了電源的穩(wěn)定性。該單板電路不易干擾其它電路或被其它電路干擾，性能穩(wěn)定可靠，有效提高LED顯示屏的顯示質(zhì)量。該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)點(diǎn)間距為10mm16mm的"新型單板電路結(jié)構(gòu)的高密度靜態(tài)LED顯示屏"的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；a(chǎn)。該單板結(jié)構(gòu)將全部電子器件安裝于一塊四層的單板上，使其集成度更高。該單板結(jié)構(gòu)的顯示屏無板間連接，平整度好，可靠性高，且非常便于維修。采用本實(shí)用新型技術(shù)進(jìn)行綜合優(yōu)化實(shí)現(xiàn)10mm16mm點(diǎn)間距內(nèi)的各類單色、多色文字屏，偽彩屏，全彩屏的單塊板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從而徹底解決了現(xiàn)有顯示屏存在的弊端，使本實(shí)用新型顯示屏的可靠性、可維修性、平整度等綜合質(zhì)量上升一個(gè)更高的檔次。總之，其綣構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，機(jī)械結(jié)構(gòu)平整，維修簡便，'節(jié)能高效，降低成本，應(yīng)用廣泛。圖1是現(xiàn)有LED顯示屏雙板結(jié)構(gòu)組裝示意圖2是現(xiàn)有LED顯示屏雙板結(jié)構(gòu)組裝仰視示意圖3是現(xiàn)有雙板結(jié)構(gòu)采用LED驅(qū)動(dòng)芯片局部連接結(jié)構(gòu)放大示意圖。圖中1-1表示LH>顯示屏單元模塊外框；1-2表示電路板與外框之間的固定孔；1-3表示電路板上的濾波電容；1-4表示驅(qū)動(dòng)LED顯示的驅(qū)動(dòng)電路板；1-5表示驅(qū)動(dòng)電路板上的接口芯片；1-6表示兩塊電路板之間連接的雙排銅柱；1-7表示雙排銅柱上的卡點(diǎn)；1-8表示LED顯示屏單元模塊間信號(hào)連接接口；1-9表示電源接口；1-10表示LED顯示屏單元模塊中的燈頭板；1-11表示LED燈頭；1-12表示電路板上的濾波電容；1-13表示LED驅(qū)動(dòng)芯片。圖4是本實(shí)用新型單板結(jié)構(gòu)組裝示意圖；圖5是本實(shí)用新型單板結(jié)構(gòu)組裝仰視示意圖；圖6是圖3A局部結(jié)構(gòu)放大示意圖，示出本實(shí)用新型單板結(jié)構(gòu)采用LED驅(qū)動(dòng)芯片局部連接結(jié)構(gòu)。圖中2-1表示LED顯示屏單元模塊外框；2-2表示電路板與外框之間的固定孔；2-3表示LED顯示屏單元模塊間信號(hào)連接接口；2-4表示電源接口；2-5表示控制電路板；2-6表示LED燈頭；2-7表示電路板上的濾波電容；2-8表示LED燈頭焊盤；2-9表示LED驅(qū)動(dòng)芯片；2-10表示3LED驅(qū)動(dòng)芯片的焊盤腳；2-11表示LED驅(qū)動(dòng)芯片連接的濾波電容；2-12表示LED驅(qū)動(dòng)芯片連接的調(diào)整電流的電阻；A表示LED驅(qū)動(dòng)芯片與LED燈頭連接結(jié)構(gòu)單元。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖和較佳實(shí)施例，對依據(jù)本實(shí)用新型提供的具體實(shí)施方式、結(jié)構(gòu)、特征詳述如下首先，參見圖1圖3，現(xiàn)有的LED顯示屏為雙板電路板，其結(jié)構(gòu)包括LED顯示屏單元模塊外框1-1、電路板與外框之間的固定孔1-2、電路板上的濾波電容l-3、驅(qū)動(dòng)LED顯示的驅(qū)動(dòng)電路板l-4、驅(qū)動(dòng)電路板上的接口芯片l-5、兩層電路板之間連接的雙排銅柱1-6、雙排銅柱上的卡點(diǎn)1-7，用以防止連接時(shí)不平行，LED顯示屏單元模塊間信號(hào)連接接口1-8、電源接口1-9、LED顯示屏單元模塊中的燈頭板1-10、LED燈頭l-ll、電路板上的濾波電容1-12、LED驅(qū)動(dòng)芯片1-13。由于設(shè)有的控制電路板為雙板疊加結(jié)構(gòu)，兩塊板之間連接設(shè)有雙排銅柱1-6,雖然雙排銅柱上設(shè)有卡點(diǎn)1-7，但仍難以防止連接時(shí)的不平行，特別是在環(huán)境溫度變化的情況下，則難以控制平整度。本實(shí)用新型參見圖4圖6，一種新型單板電路結(jié)構(gòu)的高密度靜態(tài)LED顯示屏，包括LED顯示屏主體和設(shè)置于外框2-1內(nèi)的控制電路板2-5，其特征在于控制電路板2-5為單板結(jié)構(gòu)；所述單板控制電路板2-5設(shè)為四層(一塊單板電路板其內(nèi)由四層組成)，其上下外層為控制電路布線，中間夾層分別為電源布線和布地線，為電源提供獨(dú)立的電源層電路，保證驅(qū)動(dòng)芯片的供電穩(wěn)定可靠。LED燈頭均勻設(shè)置于控制電路板2-5—外層，通過設(shè)有的通孔焊盤將LED引線穿過控制電路板2-5，焊接在控制電路板2-5的另一外層；LED驅(qū)動(dòng)芯片設(shè)置于LED燈頭的焊盤之間。顯示屏組成還包括LED顯示屏單元模塊間信號(hào)連接接口2-3、電源接口2-4、LED燈頭2-6、電路板上的濾波電容2-7、LED燈頭焊盤2-8、LED驅(qū)動(dòng)芯片2-9及LED驅(qū)動(dòng)芯片的焊盤腳2-10。圖4中A例舉了一個(gè)布設(shè)于控制電路板2-5中的LED驅(qū)動(dòng)芯片與LED燈頭連接結(jié)構(gòu)單元；濾波電容2-11、調(diào)整電流的電阻2-12均設(shè)于單板控制電路板2-5上。單板控制電路板2-5上設(shè)有若干個(gè)固定孔2-2，在單元模塊的外框2-l中設(shè)有與電路板固定孔2-2相對應(yīng)的塑料固定圓柱，兩者對應(yīng)插接緊固。所述LED顯示屏單元模塊設(shè)為可級聯(lián)式，每個(gè)單元模塊上分別設(shè)有兩組輸入接口和兩組輸出接口，通過16線的扁平線進(jìn)行級聯(lián)連接；所述兩組輸入、輸出接口分別設(shè)置于單板控制電路板2-5的左右兩側(cè)，每組輸入、輸出接口分別控制8行LED點(diǎn)陣，級聯(lián)為平行連接；且設(shè)有兩個(gè)電源接口2-4上、下間隔置于單板控制電路板2-5中央，同時(shí)每個(gè)電源接口2-4處并聯(lián)設(shè)置兩個(gè)濾波電容2-7。實(shí)施中，LED燈頭根據(jù)像素間的距離要求(12.5mm或10mm)均勻的放置在單板結(jié)構(gòu)的電路板的背面，通過通孔焊盤將LED引線穿過電路板，利用波峰焊機(jī)焊接在電路板的另一面上。單板結(jié)構(gòu)的電路板控制16xl6像素的LED點(diǎn)陣，這256個(gè)像素點(diǎn)又被分成16塊4x4的小區(qū)域。如果是單基色的顯示屏則需要16個(gè)DM135QFN32,如果是雙基色的顯示屏則需要32個(gè)DM135QFN32,同理，三基色需要48個(gè)DM135QFN32。由于每個(gè)驅(qū)動(dòng)芯片DM135QFN32控制16像素的LED點(diǎn)陣，為了連接距離最短，所以將這個(gè)驅(qū)動(dòng)芯片放置在4x4的小區(qū)域里面。由于LED燈頭的位置已經(jīng)固定，所以驅(qū)動(dòng)芯片必須放置在LED燈頭的焊盤之間，同時(shí)考慮走線和芯片濾波電容及電流配置電阻的位置，需要精細(xì)的調(diào)整芯片的位置。一般的顯示屏都不會(huì)只有16x16點(diǎn)陣大小，該設(shè)計(jì)的16x16點(diǎn)陣的LED顯示屏單元模塊是可級聯(lián)的。每個(gè)單元模塊上有兩組輸入接口和兩組輸出接口，通過16線的扁平線進(jìn)行級聯(lián)。這兩組輸入輸出接口被放置在電路板的左右兩側(cè)，左面的兩個(gè)輸入接口，右側(cè)的是兩個(gè)輸出接口，每組輸入輸出接口控制8行LED點(diǎn)陣，級聯(lián)是平行連接就可以了。兩個(gè)電源接口放置在板子的中央，上下均勻放置，同時(shí)每個(gè)電源接口處并聯(lián)兩個(gè)電解電容，用來濾除電源的雜波，保證單板電路板的供電穩(wěn)定。具體制作時(shí)，將燈頭板和驅(qū)動(dòng)板合二為一，做在同一塊電路板上，即形成所述的單板結(jié)構(gòu)。在各個(gè)獨(dú)立的像素間放置驅(qū)動(dòng)芯片和輔助元件，通過導(dǎo)線將驅(qū)動(dòng)部分和LED燈頭之間相連，實(shí)現(xiàn)其全部功能。目前，各個(gè)生產(chǎn)LED驅(qū)動(dòng)芯片的IC廠商競爭激烈，不斷推出新品以滿足整機(jī)廠家和市場的需求。通過對各個(gè)IC廠商產(chǎn)品的跟蹤和市場的調(diào)研，我們發(fā)現(xiàn)封裝為SSOP24的大受歡迎，這種芯片可以滿足點(diǎn)間距為16mm、20mm的"新型單板電路結(jié)構(gòu)的高密度靜態(tài)LED顯示屏"單元板的單板結(jié)構(gòu)，但是對于12.5mm和10mm的單板結(jié)構(gòu)還是望塵莫及。臺(tái)灣點(diǎn)晶，美國TI，MAXIM等IC公司還推出了一種QFN32封裝的LED驅(qū)動(dòng)芯片，以其更小的封裝尺寸滿足了我們對12.5mm和10mm的單板結(jié)構(gòu)的要求。如采用DM135QFN32型號(hào)芯片，即可制造出令用戶更加滿意的高品質(zhì)、高密度的"新型單板電路結(jié)構(gòu)的高密度靜態(tài)LED顯示屏"單元板。由于LED燈頭焊盤的位置是固定的，當(dāng)LED顯示屏顯示像素要求高時(shí),LED燈頭焊盤間的距離就會(huì)相應(yīng)的縮??；因此，適合驅(qū)動(dòng)芯片和輔助電路設(shè)置的狹小空間，也就是需要合適封裝芯片的具體要求。本實(shí)用新型與目前釆用驅(qū)動(dòng)芯片的封裝型號(hào)及外形尺寸等參數(shù)對照表<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>現(xiàn)有雙板結(jié)構(gòu)的電路板接插或焊接的結(jié)構(gòu)中主要采用驅(qū)動(dòng)芯片的封裝芯片型號(hào)為SOP24。本實(shí)用新型的單板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中釆用的芯片封裝型號(hào)為SSOP24或QFN32。本實(shí)用新型采用封裝的LED驅(qū)動(dòng)芯片，以其更小的封裝尺寸滿足了對12.5mm和10mm的單板結(jié)構(gòu)電路板的要求，即可制造出令用戶更加滿意的高品質(zhì)、高密度的"新型單板電路結(jié)構(gòu)的高密度靜態(tài)LED顯示屏"單元板。為使布線簡潔，在單板結(jié)構(gòu)的布線過程中，將每個(gè)驅(qū)動(dòng)芯片的16個(gè)驅(qū)動(dòng)點(diǎn)(LED引腳)相鄰排列成4x4的方塊結(jié)構(gòu)，再將驅(qū)動(dòng)芯片放置在這4x4個(gè)LED像素構(gòu)成的方塊結(jié)構(gòu)的中間，同時(shí)考慮到波峰焊接方向，調(diào)整芯片方向?yàn)檫m合焊接的方向。這樣布線時(shí)芯片驅(qū)動(dòng)端到被驅(qū)動(dòng)的LED引腳端的走線就會(huì)是最短的，最簡潔的，這樣將降低每個(gè)被控LED的驅(qū)動(dòng)電流的離散性，保證了驅(qū)動(dòng)電流的穩(wěn)定、橫流特性。上述參照實(shí)施例對新型單板電路結(jié)構(gòu)的高密度靜態(tài)LED顯示屏進(jìn)行的詳細(xì)描述，是說明性的而不是限定性的，可根據(jù)需要制成各種不同規(guī)格；因此在不脫離本實(shí)用新型總體構(gòu)思下的變化和修改，應(yīng)屬本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1、一種新型單板電路結(jié)構(gòu)的高密度靜態(tài)LED顯示屏，包括LED顯示屏主體和設(shè)置于外框內(nèi)的控制電路板，其特征在于點(diǎn)間距為10mm～16mm內(nèi)設(shè)有的控制電路板為單板結(jié)構(gòu)；所述單板控制電路板設(shè)為四層，其上、下外層為控制電路布線，中間夾層分別為電源布線和布地線；LED燈頭均勻設(shè)置于單板電路板一外層，通過設(shè)有的通孔焊盤將LED引線穿過單板電路板，焊接在單板電路板的另一外層；LED驅(qū)動(dòng)芯片設(shè)置于LED燈頭的焊盤之間。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型單板電路結(jié)構(gòu)的高密度靜態(tài)LED顯示屏，其特征在于所述LED驅(qū)動(dòng)芯片釆用的封裝型號(hào)為SSOP24或QFN32。專利摘要本實(shí)用新型涉及一種新型單板電路結(jié)構(gòu)的高密度靜態(tài)LED顯示屏，包括LED顯示屏主體和設(shè)置于外框內(nèi)的控制電路板，其特征在于點(diǎn)間距為10mm～16mm內(nèi)設(shè)有的控制電路板為單板結(jié)構(gòu)；所述單板控制電路板設(shè)為四層，其上、下外層為控制電路布線，中間夾層分別為電源布線和布地線，為電源提供獨(dú)立的電源層電路，保證驅(qū)動(dòng)芯片的供電穩(wěn)定可靠。并且采用更小封裝尺寸、集成度更高的LED驅(qū)動(dòng)芯片，使其占有空間更??；采用優(yōu)化的布線技術(shù)，控制縮短驅(qū)動(dòng)芯片和被控LED燈頭間的布線，使布線簡潔、可靠。該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)點(diǎn)間距為10mm～16mm的新型單板電路結(jié)構(gòu)的高密度靜態(tài)LED顯示屏的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化生產(chǎn)。其結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，節(jié)能高效，降低成本，應(yīng)用廣泛。文檔編號(hào)G09F9/33GK201017566SQ200720095598公開日2008年2月6日申請日期2007年3月27日優(yōu)先權(quán)日2007年3月27日發(fā)明者叢嚴(yán)修,劉志勇申請人:天津市數(shù)通科技有限公司