專(zhuān)利名稱(chēng)：Led發(fā)光裝置、制造方法和具有該led發(fā)光裝置的led廣告模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種LED發(fā)光裝置。此外，本發(fā)明還涉及一種上述類(lèi)型的LED發(fā)光模塊的制造方法以及具有該LED發(fā)光裝置的LED廣告模塊。
背景技術(shù)：
LED照明具有發(fā)光效率較高，能耗較小，比較環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，隨著LED照明技術(shù)的不斷發(fā)展，其成本越來(lái)越低。因此人們?cè)絹?lái)越愿意將其作為光源應(yīng)用到現(xiàn)有類(lèi)型的照明裝置中。通常，LED發(fā)光裝置的LED芯片安裝在印刷電路板上，并在印刷電路板上設(shè)置一個(gè)封閉住LED芯片的光學(xué)器件，然后通過(guò)包封膠利用包覆注塑工藝對(duì)LED發(fā)光裝置進(jìn)行包封。在包封的過(guò)程中，灌封壓力可能大于100個(gè)大氣壓,這造成在印刷電路板的對(duì)應(yīng)于光學(xué)器件的區(qū)域的兩側(cè)的壓力不一致。這是因?yàn)椋诠鈱W(xué)器件對(duì)應(yīng)的印刷電路板的一側(cè)的壓力 可能只有一個(gè)大氣壓，而印刷電路板的另一側(cè)需要承受大于100個(gè)大氣壓，這就有可能造成印刷電路板發(fā)生變形，并最終使安裝在其上的LED芯片損害。為了解決上述問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)中通常采用加厚印刷電路板的方法。但是該方法并不能完全解決上述技術(shù)問(wèn)題，這是因?yàn)?，特定厚度的印刷電路板只能承受特定的壓力，超過(guò)該壓力就需要繼續(xù)增加厚度，這就會(huì)帶來(lái)成本不斷上升的問(wèn)題。如果將印刷電路板的厚度從I. 2mm提高到2. Omm那么成本就會(huì)上升超過(guò)40%。同時(shí)，印刷電路板的厚度增加還會(huì)進(jìn)一步降低整個(gè)LED發(fā)光組件的散熱性能。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種LED發(fā)光裝置。該LED發(fā)光裝置能夠完全避免在包封時(shí)可能由包封過(guò)程對(duì)LED芯片造成的損壞，同時(shí)其具有更加良好的散熱性能。此外本發(fā)明還提出了一種上述類(lèi)型的LED發(fā)光裝置的制造方法，以及具有上述類(lèi)型的LED發(fā)光裝置的LED廣告模塊。本發(fā)明的第一個(gè)目的通過(guò)一種LED發(fā)光裝置由此實(shí)現(xiàn)，即該LED發(fā)光裝置具有印刷電路板；設(shè)置在印刷電路板的一側(cè)上的LED芯片以及設(shè)置在印刷電路板上并封閉住LED芯片的光學(xué)器件，其中LED發(fā)光裝置利用包封膠進(jìn)行包封，其中，LED發(fā)光裝置還具有加強(qiáng)板，加強(qiáng)板設(shè)置在至少與光學(xué)器件在印刷電路板上所限定的區(qū)域相對(duì)應(yīng)且位于印刷電路板的另一側(cè)的區(qū)域上。在LED發(fā)光裝置的實(shí)際制造中，為了使LED芯片具有良好的光學(xué)性能，通常需要為L(zhǎng)ED芯片配備專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的光學(xué)器件，例如LED透鏡。在包封時(shí)，包封膠要對(duì)整個(gè)LED發(fā)光裝置進(jìn)行包封，但是由于LED透鏡包圍了 LED芯片，從而在LED透鏡中形成了一個(gè)空腔。在包封時(shí)，空腔內(nèi)外的壓力時(shí)不一致的，從而有可能造成印刷電路板變形。在本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案中，在與光學(xué)器件在印刷電路板上所限定的區(qū)域相對(duì)應(yīng)且位于印刷電路板的另一側(cè)的區(qū)域上設(shè)置一個(gè)加強(qiáng)板，該加強(qiáng)板承受包封時(shí)的壓力，從而有效地避免了印刷電路板的變形，進(jìn)而避免了 LED芯片的損壞。
優(yōu)選的是，加強(qiáng)板通過(guò)表面貼裝技術(shù)固定在印刷電路板的另一側(cè)上。這種常用的裝配工藝簡(jiǎn)單易行并且成本低廉。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案提出，加強(qiáng)板通過(guò)焊盤(pán)焊接在印刷電路板的另一側(cè)，其中，焊盤(pán)覆蓋區(qū)域至少對(duì)應(yīng)于光學(xué)器件與印刷電路板接觸的區(qū)域。焊盤(pán)完全覆蓋了光學(xué)器件與印刷電路板接觸的區(qū)域，從而不會(huì)有力作用到光學(xué)器件與印刷電路板接觸的區(qū)域，從而避免了在該區(qū)域中的印刷電路板的變形，進(jìn)而避免了 LED芯片的損壞。進(jìn)一步有優(yōu)選的是，焊盤(pán)設(shè)計(jì)成圓盤(pán)形，圓盤(pán)形的焊盤(pán)的覆蓋區(qū)域?qū)?yīng)于光學(xué)器件在印刷電路板上限定出的區(qū)域。這種情況下，加強(qiáng)板完全抵靠在印刷電路板的另一側(cè)上，其本身強(qiáng)度足夠大，從而在承受外力的情況下不會(huì)出現(xiàn)變形，從而避免印刷電路板變形，進(jìn)而避免損壞LED芯片?？蛇x的是，焊盤(pán)設(shè)計(jì)成環(huán)形，環(huán)形的焊盤(pán)在加強(qiáng)板和印刷電路板之間限定出封閉的緩沖腔。在受到外力的情況下，加強(qiáng)板可能會(huì)出現(xiàn)變形，并彎折進(jìn)入到緩沖腔中，但是該 緩沖腔可以有效地避免彎折的加強(qiáng)板進(jìn)一步對(duì)印刷電路板施加力的作用，從而避免了印刷電路板變形，進(jìn)而避免損壞LED芯片。進(jìn)一步優(yōu)選的是，光學(xué)器件與印刷電路板的一側(cè)限定出一空腔，加強(qiáng)板在印刷電路板的另一側(cè)設(shè)置在與空腔相對(duì)應(yīng)的區(qū)域上。通過(guò)這種方式，加強(qiáng)板在盡可能小地占據(jù)印刷電路板的另一側(cè)的同時(shí)，還能有效地避免印刷電路板的變形，進(jìn)而避免損壞LED芯片。優(yōu)選的是，加強(qiáng)板由銅或鋁制成。當(dāng)然該加強(qiáng)板也可以由其他的具有足夠強(qiáng)度的材料制成。采用銅和鋁等具有高的導(dǎo)熱性能的材料還能夠顯著地提高LED發(fā)光裝置的散熱性能。優(yōu)選的是，包封膠是環(huán)氧樹(shù)脂包封膠、硅橡膠包封膠、聚氨酯包封膠UV包封膠或者熱熔性包封膠。當(dāng)然該包封膠也可以是采用其他材料制成的包封膠。根據(jù)本發(fā)明提出，通過(guò)包封膠利用包覆注塑工藝對(duì)LED發(fā)光裝置進(jìn)行包封。優(yōu)選的是，光學(xué)器件設(shè)計(jì)成LED透鏡。該LED透鏡可以是專(zhuān)門(mén)為L(zhǎng)ED芯片設(shè)計(jì)的透鏡。本發(fā)明的另一目的通過(guò)一種LED廣告模塊由此實(shí)現(xiàn)，該LED廣告模塊具有至少一個(gè)上述類(lèi)型的LED發(fā)光裝置。該LED廣告模塊在制造過(guò)程中的成品率更高，并且散熱性能更好。本發(fā)明的最后一個(gè)目的通過(guò)一種上述類(lèi)型的LED發(fā)光裝置的制造方法實(shí)現(xiàn)，在方法包括以下步驟，即a)提供設(shè)置有LED芯片的印刷電路板；b)將設(shè)計(jì)成LED透鏡的光學(xué)器件設(shè)置在印刷電路板上，以與印刷電路板限定出一容納LED芯片的空腔；c)將加強(qiáng)板設(shè)置在至少與空腔在印刷電路板上所限定的區(qū)域相對(duì)應(yīng)且位于印刷電路板的另一側(cè)的區(qū)域上；
d)利用包封膠對(duì)LED發(fā)光裝置進(jìn)行包封。通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的方法生產(chǎn)的LED發(fā)光裝置在包封的過(guò)程中有效地避免了印刷電路板的變形，進(jìn)而避免了 LED芯片的損壞，從而極大地提高了 LED發(fā)光裝置的成品率。


附圖構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分，用于幫助進(jìn)一步理解本發(fā)明。這些附解了本發(fā)明的實(shí)施例，并與說(shuō)明書(shū)一起用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的原理。在附圖中相同的部件用相同的標(biāo)號(hào)表示。圖中示出圖I是根據(jù)本發(fā)明的LED發(fā)光裝置的第一實(shí)施例的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的LED發(fā)光裝置的第一實(shí)施例的截面圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的LED發(fā)光裝置的第二實(shí)施例的示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的LED發(fā)光裝置的第二實(shí)施例的截面圖；圖5是第二實(shí)施例中的加強(qiáng)板受力變形后的示意圖。
具體實(shí)施例方式圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的LED發(fā)光裝置的第一實(shí)施例的示意圖。從圖中可見(jiàn)，該LED發(fā)光裝置具有印刷電路板I ;設(shè)置在印刷電路板I的一側(cè)上的LED芯片2以及設(shè)置在 印刷電路板I上并封閉住LED芯片2的光學(xué)器件3，在本實(shí)施例以及接下來(lái)的實(shí)施例中，該光學(xué)器件3設(shè)計(jì)成LED透鏡。在本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案中，光學(xué)器件3在印刷電路板I上限定出一個(gè)空腔8，LED芯片2容納在其中。從圖中可見(jiàn)，在印刷電路板I的另一側(cè)上設(shè)置有加強(qiáng)板4，該加強(qiáng)板4由銅或者鋁等強(qiáng)度較高并且具有良好的導(dǎo)熱性能的材料制成。在第一實(shí)施例中，通過(guò)圓盤(pán)形的焊盤(pán)5將加強(qiáng)板4固定在印刷電路板I的另一側(cè)上。在本實(shí)施例中，該焊盤(pán)5為圓盤(pán)形的，并且焊盤(pán)5和加強(qiáng)板4占據(jù)的區(qū)域至少對(duì)應(yīng)于光學(xué)器件3在印刷電路板I上限定的區(qū)域，并且加強(qiáng)板4具有足夠的強(qiáng)度，從而在通過(guò)包封膠7進(jìn)行包封時(shí)，包封的壓力完全作用到加強(qiáng)板4上，并且加強(qiáng)板4承受該壓力，防止印刷電路板I變形，進(jìn)而防止LED芯片2受到損壞。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，加強(qiáng)板4在印刷電路板I的另一側(cè)僅僅設(shè)置在與空腔8相對(duì)應(yīng)的區(qū)域上。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的LED發(fā)光裝置的第一實(shí)施例的截面圖，從圖中可見(jiàn)，圓盤(pán)形的焊盤(pán)5在印刷電路板I的另一側(cè)上完全覆蓋與光學(xué)器件3在印刷電路板I上限定的區(qū)域相對(duì)應(yīng)的區(qū)域。由此，加強(qiáng)板4通過(guò)圓盤(pán)形的焊盤(pán)5完全抵靠在印刷電路板I上，并通過(guò)自身的剛性來(lái)防止其本身受壓變形，進(jìn)而防止印刷電路板I變形。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的LED發(fā)光裝置的第二實(shí)施例的示意圖，其與圖I中的實(shí)施例的唯一區(qū)別在于，在印刷電路板I的另一側(cè)布置有一個(gè)環(huán)形的焊盤(pán)5，該焊盤(pán)5在加強(qiáng)板4和印刷電路板I之間限定出封閉的緩沖腔6。當(dāng)加強(qiáng)板4受壓變形時(shí)，其會(huì)彎折進(jìn)入到緩沖腔6中，從而抵消包封時(shí)的壓力，防止印刷電路板I變形，進(jìn)而防止LED芯片2受到損壞。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的LED發(fā)光裝置的第二實(shí)施例的截面圖，從該截面圖中可以更加直觀地看到形成在加強(qiáng)板4和印刷電路板I之間、由環(huán)形的焊盤(pán)5限定的緩沖腔6。圖5示出了第二實(shí)施例中的加強(qiáng)板受力變形后的示意圖。從圖中可見(jiàn)，包封膠7的壓力作用到加強(qiáng)板4上之后，加強(qiáng)板4受力變形，并向緩沖腔6中彎折，但是在包封完畢之后，印刷電路板I并沒(méi)有發(fā)生變形，這樣有效地避免了 LED芯片2的損壞。以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。參考標(biāo)號(hào)I 印刷電路板
2LED 芯片3光學(xué)器件(LED透鏡)4加強(qiáng)板5焊盤(pán)6緩沖腔7包封膠8空腔·
權(quán)利要求
1.一種LED發(fā)光裝置，具有印刷電路板⑴；設(shè)置在所述印刷電路板⑴的一側(cè)上的LED芯片⑵以及設(shè)置在所述印刷電路板⑴上并封閉住所述LED芯片⑵的光學(xué)器件(3)，其中所述LED發(fā)光裝置利用包封膠(7)進(jìn)行包封，其特征在于，所述LED發(fā)光裝置還具有加強(qiáng)板(4)，所述加強(qiáng)板(4)設(shè)置在至少與所述光學(xué)器件(3)在所述印刷電路板(I)上所限定的區(qū)域相對(duì)應(yīng)且位于所述印刷電路板(I)的另一側(cè)的區(qū)域上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LED發(fā)光裝置，其特征在于，所述加強(qiáng)板(4)通過(guò)表面貼裝技術(shù)固定在所述印刷電路板(I)的另一側(cè)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LED發(fā)光裝置，其特征在于，所述加強(qiáng)板(4)通過(guò)焊盤(pán)(5)焊接在所述印刷電路板(I)的另一側(cè)，其中，所述焊盤(pán)(5)的覆蓋區(qū)域至少對(duì)應(yīng)于所述光學(xué)器件⑶與印刷電路板⑴接觸的區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED發(fā)光裝置，其特征在于，所述焊盤(pán)(5)設(shè)計(jì)成圓盤(pán)形，圓盤(pán)形的所述焊盤(pán)(5)的覆蓋區(qū)域?qū)?yīng)于所述光學(xué)器件(3)在所述印刷電路板(I)上限定出的區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED發(fā)光裝置，其特征在于，所述焊盤(pán)(5)設(shè)計(jì)成環(huán)形，環(huán)形的所述焊盤(pán)(5)在所述加強(qiáng)板(4)和所述印刷電路板(I)之間限定出封閉的緩沖腔(6)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的LED發(fā)光裝置，其特征在于，所述光學(xué)器件(3)與所述印刷電路板(I)限定出一空腔(8)，所述加強(qiáng)板(4)在所述印刷電路板(I)的另一側(cè)設(shè)置在與所述空腔(8)相對(duì)應(yīng)的區(qū)域上。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的LED發(fā)光裝置，其特征在于，所述加強(qiáng)板(4)由銅或招制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的LED發(fā)光裝置，其特征在于，所述包封膠(7)是環(huán)氧樹(shù)脂包封膠、硅橡膠包封膠、聚氨酯包封膠UV包封膠或者熱熔性包封膠。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的LED發(fā)光裝置，其特征在于，通過(guò)所述包封膠(7)利用包覆注塑工藝對(duì)所述LED發(fā)光裝置進(jìn)行包封。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的LED發(fā)光裝置，其特征在于，所述光學(xué)器件(3)設(shè)計(jì)成LED透鏡。
11.一種LED廣告模塊,其特征在于,所述LED廣告模塊具有至少一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求I至10中任一項(xiàng)所述的LED發(fā)光裝置。
12.一種根據(jù)權(quán)利要求I至10中任一項(xiàng)所述的LED發(fā)光模塊的制造方法，其特征在于以下步驟 a)提供設(shè)置有LED芯片⑵的印刷電路板⑴； b)將設(shè)計(jì)成LED透鏡的光學(xué)器件(3)設(shè)置在所述印刷電路板⑴上，以與所述印刷電路板⑴限定出一容納所述LED芯片⑵的空腔⑶； c)將加強(qiáng)板(4)設(shè)置在至少與所述空腔(8)在所述印刷電路板(I)上所限定的區(qū)域相對(duì)應(yīng)且位于所述印刷電路板(I)的另一側(cè)的區(qū)域上； d)利用包封膠(7)對(duì)所述LED發(fā)光裝置進(jìn)行包封。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種LED發(fā)光裝置，具有印刷電路板(1)；設(shè)置在印刷電路板(1)的一側(cè)上的LED芯片(2)以及設(shè)置在印刷電路板(1)上并封閉住LED芯片(2)的光學(xué)器件(3)，其中LED發(fā)光裝置利用包封膠(7)進(jìn)行包封，此外，LED發(fā)光裝置還具有加強(qiáng)板(4)，該加強(qiáng)板(4)設(shè)置在至少與光學(xué)器件(3)在印刷電路板(1)上所限定的區(qū)域相對(duì)應(yīng)且位于所述印刷電路板(1)的另一側(cè)的區(qū)域上。此外，本發(fā)明還涉及一種上述類(lèi)型的LED發(fā)光裝置的制造方法以及具有上述類(lèi)型的LED發(fā)光裝置的LED廣告模塊。
文檔編號(hào)H01L33/54GK102983246SQ201110262089
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2011年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月6日
發(fā)明者馮耀軍, 何源源, 何玉寶, 范華建 申請(qǐng)人:歐司朗股份有限公司