專利名稱：Led模組的制造工藝及l(fā)ed模組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體應(yīng)用和封裝領(lǐng)域，更加具體地說是涉及一種LED (發(fā)光二極管)模組及其制造工藝。
背景技術(shù)：
隨著LED芯片技術(shù)與封裝技術(shù)的發(fā)展，越來越多的LED產(chǎn)品應(yīng)用于照明領(lǐng)域，尤其是大功率白光LED。由于LED具有高光效、長(zhǎng)壽命、節(jié)能環(huán)保、合適調(diào)光控制、不含汞等污染物質(zhì)的特點(diǎn)，成為繼白熾燈、熒光燈等傳統(tǒng)光源之后的新一代照明光源。光效是衡量LED性能最為重要的指標(biāo)之一，其表征了 LED出光效率，直接影響LED的節(jié)能效果。為了增加出光率，通常的LED封裝方法是將LED芯片封裝在支架上，再加蓋球形透鏡，或者直接一次成型，使得LED芯片發(fā)出的光，最大效率地通過透鏡出射。LED封裝后的產(chǎn)品稱之LED器件。現(xiàn)有的LED器件有幾種形式:一種是LED芯片封裝在支架上，加蓋球形透鏡；第二種是LED芯片封裝在支架上一體成型一球形透鏡?；趥鹘y(tǒng)LED封裝，即如圖1所示，LED模組的制造工藝包括以下步驟:
首先進(jìn)行步驟SI 10:將LED器件103焊接在線路板102上；
然后進(jìn)行步驟S120:將步驟SllO后的線路板102固定在散熱器101上，
隨后進(jìn)行步驟S130:在LED器件103顆粒上方加蓋透鏡模組105，以配成合適光型。但是，這種LED模組的制造工藝，存在以下兩個(gè)不足:
第一，在帶有球形透鏡的LED器件103上加蓋配光透鏡模組105，兩者之間必然存在空氣，而LED器件103的球形透鏡和透鏡模組105的材質(zhì)分別為硅膠和PC，折射率遠(yuǎn)大于空氣，導(dǎo)致折射率不匹配，LED芯片發(fā)出的光，在不同折射率的材料界面損失嚴(yán)重，以致出光效率低。第二，封裝時(shí)，在LED芯片上加蓋透鏡，或者一次成型，LED芯片非常小，再其上再精準(zhǔn)加蓋透鏡或一次成型,生產(chǎn)工序復(fù)雜，由此導(dǎo)致生產(chǎn)成本高,其成本約占LED器件103成本的10%，甚至達(dá)到30%。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種LED模組的制作工藝，以解決現(xiàn)有技術(shù)中出光率低、生產(chǎn)成本高的技術(shù)問題。本發(fā)明的第二目的在于提供一種LED模組，以解決現(xiàn)有技術(shù)中出光率低、生產(chǎn)成本高的技術(shù)問題。本發(fā)明提供的第一種LED模組的制造工藝，包括以下步驟:
(1)將未設(shè)有出光透鏡的LED器件焊接在線路板上；
(2)將步驟(I)的線路板固定在散熱器上，所述線路板的底部與所述散熱器緊密貼合形成面接觸； (3)在倒置的透鏡模組內(nèi)表面各個(gè)凹坑處填充與透鏡模組光折射率匹配的molding膠體(封裝膠體)；
(4)將步驟(2)的散熱器倒扣在透鏡模組之上，填充molding膠體的凹坑與LED器件位置對(duì)應(yīng)后壓緊，LED器件由molding膠體全部包覆，之間未留空氣；
(5)透鏡模組和散熱器固定，形成LED模組。較佳地，在步驟(3)之前還包括:
在透鏡模組上設(shè)置一用于透鏡模組和散熱器壓緊時(shí)膠溢出的出膠槽，所述出膠通槽與各個(gè)透鏡模組上的凹坑貫通，或
在透鏡模組的各個(gè)凹坑周圍分別設(shè)置一用于透鏡模組和散熱器壓緊時(shí)膠溢出的出膠孔。所述LED器件上的LED芯片采用含熒光粉的LED芯片?；蛘撸诓襟E(3)之前還包括以下步驟的其中之一:在透鏡模組的各個(gè)凹坑內(nèi)表面預(yù)先涂上熒光粉；在molding膠體預(yù)先混合上熒光粉。本工藝還包括透鏡模組四周內(nèi)側(cè)涂上一層密封硅膠，外側(cè)放置成型的硅膠密封圈。本發(fā)明提供了第二種LED模組的制造工藝，包括以下步驟:
(1)將未設(shè)有出光透鏡的LED器件焊接在線路板上；
(2)將步驟(I)的線路板固定在散熱器上，所述線路板的底部與所述散熱器緊密貼合形成面接觸；
(3)透鏡模組的凹坑與LED器件位置對(duì)應(yīng)后，將透鏡模組蓋在LED器件上；
(4)透鏡模組通過注膠孔向各個(gè)凹坑與LED器件之間的位置填充與透鏡模組光折射率匹配的molding膠體，LED器件由molding膠體全部包覆之間未留空氣為注膠完成；
(5)透鏡模組和散熱器固定，形成LED模組。本發(fā)明提供了第三種LED模組的制造工藝，包括以下步驟:
(1)在倒置的透鏡模組內(nèi)表面各個(gè)凹坑處填充與透鏡模組光折射率匹配的molding膠
體；
(2)將未設(shè)有出光透鏡的LED器件焊接在線路板上；
(3)將步驟(I)的線路板固定在散熱器上，所述線路板的底部與所述散熱器緊密貼合形成面接觸；
(4)將步驟(2)的散熱器倒扣在透鏡模組之上，填充molding膠體的凹坑與LED器件位置對(duì)應(yīng)后壓緊，LED器件由molding膠體全部包覆，之間未留空氣；
(5)透鏡模組和散熱器固定，形成LED模組。本發(fā)明提供了一種LED模組，包括由LED芯片和支架封裝的LED器件、
線路板和透鏡模組，所述LED器件直接焊接在線路板上，所述線路板的底部與散熱器面接觸貼合，所述透鏡模組蓋設(shè)在LED器件上，透鏡模組的各個(gè)凹坑與LED器件之間的空間設(shè)置與透鏡模組光折射率匹配的molding膠體，LED器件由molding膠體全部包覆并且之間未留空氣，透鏡模組與線路板和散熱器之間形成密封結(jié)構(gòu)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的LED模組具有以下優(yōu)點(diǎn):
首先，傳統(tǒng)的LED應(yīng)用通常是在帶有球形透鏡的LED器件上加蓋配光透鏡模組，兩者之間必然存在空氣，而LED器件的透鏡和透鏡模組的材質(zhì)分別為硅膠和PC，折射率遠(yuǎn)大于空氣，導(dǎo)致折射率不匹配，LED器件發(fā)出的光，在不同折射率的材料界面損失嚴(yán)重，以致出光效率低。而本發(fā)明的LED模組，透鏡模組與LED芯片之間，僅有molding膠體，不包含空氣，光線經(jīng)過介質(zhì)少，透過率高，并且填充膠體與透鏡模組的折射率匹配，反射損失少，LED模組的出光效率高。第二，傳統(tǒng)的LED封裝，為了提供出光效率，在LED器件上加蓋透鏡，或者一次成型,生產(chǎn)工序復(fù)雜,生產(chǎn)成本高。而本發(fā)明無需LED芯片的透鏡，生產(chǎn)簡(jiǎn)單，成本低廉。


圖1為現(xiàn)有的LED應(yīng)用示意 圖2為本發(fā)明LED模組實(shí)施例示意 圖3為本發(fā)明透鏡模組示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖2所示，一種LED模組包括:散熱器201，線路板202，LED器件203，密封硅膠204，透鏡模組205。所述LED器件203包含LED芯片和支架，焊接在線路板202上。LED器件203不包含出光透鏡。LED器件203直接焊接在線路板202上，線路板202的底部與散熱器201面接觸貼合透鏡模組205蓋在LED器件203之上，內(nèi)部填充molding膠體，并通過密封硅膠204與線路板202和散熱器201形成密封結(jié)構(gòu)。即，透鏡模組205的各個(gè)凹坑與LED器件203之間的空間設(shè)置與透鏡模組205光折射率匹配的molding膠體，LED器件203由molding膠體全部包覆并且之間未留空氣，透鏡模組205與線路板202和散熱器201之間形成密封結(jié)構(gòu)。一種方式為，在透鏡模組205設(shè)置注膠孔，通過注膠孔給凹坑與LED器件203之間的空間注膠。另一種方式為,各個(gè)凹坑上預(yù)先填充好molding膠體，再將線路板202扣上。填充的molding膠體需要滿足以下條件:LED器件由molding膠體全部包覆,之間未留空氣。為了避免膠溢出后影響LED模組整體的密封性，可以在透鏡模組205的各個(gè)凹坑周圍分別設(shè)置一用于透鏡模組和散熱器201壓緊時(shí)膠溢出的出膠孔，或在透鏡模組205上設(shè)置一用于透鏡模組205和散熱器201壓緊時(shí)膠溢出的出膠槽，出膠通孔與各個(gè)透鏡模組上的凹坑貫通。所述透鏡模組205，有多個(gè)單顆透鏡(即上述所說的凹坑)組合而成，并且單顆透鏡對(duì)應(yīng)一 LED器件203。每顆透鏡，內(nèi)表面可以是球面，或者雙曲面，以及其他有利于LED出光的面型；外表面其主要作用為光學(xué)配光。將光線分配到合適的區(qū)域，達(dá)到一定的照明效果。熒光粉的設(shè)置為以下的至少一種形式:
LED器件203上的LED芯片采用含熒光粉的LED芯片；
在透鏡模組205的各個(gè)凹坑內(nèi)表面涂設(shè)熒光粉； molding膠體采用混合有突光粉的molding膠體。另外，LED透鏡模組還包括透鏡模組四周內(nèi)側(cè)涂設(shè)一層密封硅膠，外側(cè)放置成型的硅膠密封圈。
從上可知，LED器件203到透鏡模組205之間，不含空氣，僅有molding膠體，且molding膠體折射率與透鏡模組205和LED器件203匹配，出光損失少，出光效率高。此外，LED器件203上方無需加蓋或者成型其他出光透鏡，生產(chǎn)簡(jiǎn)單，成本低廉。第一種制作工藝:
一種LED模組的制造工藝，包括以下步驟:
S110:將未設(shè)有出光透鏡的LED器件焊接在線路板上。S120:將步驟SllO的線路板固定在散熱器上，所述線路板的底部與所述散熱器緊密貼合形成面接觸。S130:在倒置的透鏡模組內(nèi)表面各個(gè)凹坑處填充與透鏡模組光折射率匹配的molding 膠體。在該步驟之前還包括:在透鏡模組的各個(gè)凹坑周圍分別設(shè)置一用于透鏡模組和散熱器壓緊時(shí)膠溢出的出膠孔，或在透鏡模組上設(shè)置一用于透鏡模組和散熱器壓緊時(shí)膠溢出的出膠槽，所述出膠通孔與各個(gè)透鏡模組上的凹坑貫通。S140:將步驟S120的散熱器倒扣在透鏡模組之上，填充molding膠體的凹坑與LED器件位置對(duì)應(yīng)后壓緊，LED器件由molding膠體全部包覆，之間未留空氣。S150:透鏡模組和散熱器固定，形成LED模組。如果能在LED模組中設(shè)置熒光粉，具有更佳的出光效果:
所述LED器件上的LED芯片采用含熒光粉的LED芯片。或者，在步驟S130之前還包括以下步驟的其中之一:在透鏡模組的各個(gè)凹坑內(nèi)表面預(yù)先涂上熒光粉；在molding膠體預(yù)先混合上突光粉。另外，為了達(dá)到更好的密封性，透鏡模組205和散熱器201通過螺釘或者卡扣固定后，透鏡模組四周內(nèi)側(cè)涂上一層密封硅膠，外側(cè)放置成型的硅膠密封圈。需要說明的是，步驟SllO和步驟S120有著先后順序，其稱之為L(zhǎng)ED器件、線路板和散熱器組合安裝過程，步驟S130為填膠過程，LED器件、線路板和散熱器組合安裝過程與填膠過程為兩個(gè)獨(dú)立過程，可以是一個(gè)過程在先，另一個(gè)過程在后，也可以是同時(shí)完成。第二種方法
t匕如，一種LED模組的制造工藝，包括以下步驟:
一種LED模組的制造工藝，其特征在于:包括以下步驟:
S210:在倒置的透鏡模組內(nèi)表面各個(gè)凹坑處填充與透鏡模組光折射率匹配的molding膠體；
S220:將未設(shè)有出光透鏡的LED器件焊接在線路板上；
S230:將步驟S220的線路板固定在散熱器上，所述線路板的底部與所述散熱器緊密貼合形成面接觸；
S240:將步驟S230的散熱器倒扣在透鏡模組之上，填充molding膠體的凹坑與LED器件位置對(duì)應(yīng)后壓緊，LED器件由molding膠體全部包覆，之間未留空氣；
S250:透鏡模組和散熱器固定，形成LED模組。第三種方法
圖3所公開的是本發(fā)明的第三實(shí)施例，一種LED模組包括:散熱器301，線路板302，LED器件303，molding膠體，透鏡模組304。
所述包含LED器件303焊接在線路板302上。所述線路板302與散熱器301以面接觸的形式緊密貼合。所述透鏡模組304蓋在LED器件303之上，內(nèi)部填充molding膠體，并與線路板202和散熱器201形成緊密配合。所述透鏡模組305，有多個(gè)單顆透鏡組合而成，并且單顆透鏡對(duì)應(yīng)LED器件303。所述透鏡模組305的每顆透鏡，內(nèi)表面可以是球面，或者雙曲面，以及其他有利于LED出光的面型；外表面其主要作用為光學(xué)配光。S卩，一種LED模組的制造工藝，包括以下步驟:
S310:將未設(shè)有出光透鏡的LED器件焊接在線路板上；
S320:將步驟S310的線路板固定在散熱器上，所述線路板的底部與所述散熱器緊密貼合形成面接觸；
S330:透鏡模組的凹坑與LED器件位置對(duì)應(yīng)后，將透鏡模組蓋在LED器件上；
S340:透鏡模組通過注膠孔向各個(gè)凹坑與LED器件之間的位置填充與透鏡模組光折射率匹配的molding膠體，LED器件由molding膠體全部包覆之間未留空氣為注膠完成；S350:透鏡模組和散熱器固定，形成LED模組。該實(shí)施例可用于室內(nèi)照明，如筒燈，射燈等燈具。以上公開的僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，但本發(fā)明并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化，都應(yīng)落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種LED模組的制造工藝，其特征在于:包括以下步驟: (1)將未設(shè)有出光透鏡的LED器件焊接在線路板上； (2)將步驟(I)的線路板固定在散熱器上，所述線路板的底部與所述散熱器緊密貼合形成面接觸； (3)在倒置的透鏡模組內(nèi)表面各個(gè)凹坑處填充與透鏡模組光折射率匹配的molding膠體； (4)將步驟(2)的散熱器倒扣在透鏡模組之上，填充molding膠體的凹坑與LED器件位置對(duì)應(yīng)后壓緊，LED器件由molding膠體全部包覆，之間未留空氣； (5)透鏡模組和散熱器固定，形成LED模組。
2.按權(quán)利要求1所述的LED模組的制造工藝，其特征在于:在步驟(3)之前還包括: 在透鏡模組上設(shè)置一用于透鏡模組和散熱器壓緊時(shí)膠溢出的出膠槽，所述出膠通槽與各個(gè)透鏡模組上的凹坑貫通，或 在透鏡模組的各個(gè)凹坑周圍分別設(shè)置一用于透鏡模組和散熱器壓緊時(shí)膠溢出的出膠孔。
3.按權(quán)利要求1所述的LED模組的制造工藝，其特征在于:還包括按照以下其中一種方式增加熒光粉: 在透鏡模組的各個(gè)凹坑內(nèi)表面預(yù)先噴或涂上熒光粉； 在molding膠體里預(yù)先混合上突光粉,或 所述LED器件上的LED芯片采用含熒光粉的LED芯片。
4.按權(quán)利要求1所述的LED模組的制造工藝，其特征在于:還包括: 透鏡模組四周內(nèi)側(cè)涂上一層密封硅膠，外側(cè)放置成型的硅膠密封圈；或者 透鏡模組四周內(nèi)側(cè)放置成型的硅膠密封圈，外側(cè)涂上一層密封硅膠。
5.一種LED模組的制造工藝，其特征在于:包括以下步驟: (1)將未設(shè)有出光透鏡的LED器件焊接在線路板上； (2)將步驟(I)的線路板固定在散熱器上，所述線路板的底部與所述散熱器緊密貼合形成面接觸； (3)透鏡模組的凹坑與LED器件位置對(duì)應(yīng)后，將透鏡模組蓋在LED器件上； (4)透鏡模組通過注膠孔向各個(gè)凹坑與LED器件之間的位置填充與透鏡模組光折射率匹配的molding膠體，LED器件由molding膠體全部包覆之間未留空氣為注膠完成； (5)透鏡模組和散熱器固定，形成LED模組。
6.按權(quán)利要求5所述的LED模組的制造工藝，其特征在于:還包括按照以下其中一種方式增加熒光粉: 在透鏡模組的各個(gè)凹坑內(nèi)表面預(yù)先噴或涂上熒光粉； 在molding膠體里預(yù)先混合上突光粉,或 所述LED器件上的LED芯片采用含熒光粉的LED芯片。
7.按權(quán)利要求5所述的LED模組的制造工藝，其特征在于: 還包括透鏡模組四周內(nèi)側(cè)涂上一層密封硅膠，外側(cè)放置成型的硅膠密封圈；或者透鏡模組四周內(nèi)側(cè)放置成型的硅膠密封圈，外側(cè)涂上一層密封硅膠。
8.一種LED模組的制造工藝，其特征在于:包括以下步驟:(1)在倒置的透鏡模組內(nèi)表面各個(gè)凹坑處填充與透鏡模組光折射率匹配的molding膠體； (2)將未設(shè)有出光透鏡的LED器件焊接在線路板上； (3)將步驟(2)的線路板固定在散熱器上，所述線路板的底部與所述散熱器緊密貼合形成面接觸； (4)將步驟(3)的散熱器倒扣在透鏡模組之上，填充molding膠體的凹坑與LED器件位置對(duì)應(yīng)后壓緊，LED器件由molding膠體全部包覆，之間未留空氣； (5)透鏡模組和散熱器固定，形成LED模組。
9.按權(quán)利要求8所述的一種LED模組的制造工藝，其特征在于，在步驟(I)之前還包括: 在透鏡模組上設(shè)置一用于透鏡模組和散熱器壓緊時(shí)膠溢出的出膠槽，所述出膠通槽與各個(gè)透鏡模組上的凹坑貫通，或 在透鏡模組的各個(gè)凹坑周圍分別設(shè)置一用于透鏡模組和散熱器壓緊時(shí)膠溢出的出膠孔。
10.按權(quán)利要求8所述的LED模組的制造工藝，其特征在于:還包括按照以下其中一種方式增加熒光粉: 在透鏡模組的各個(gè)凹坑內(nèi)表 面預(yù)先噴或涂上熒光粉； 在molding膠體里預(yù)先混合上突光粉,或 所述LED器件上的LED芯片采用含熒光粉的LED芯片。
11.一種LED模組，其特征在于，包括由LED芯片和支架封裝的LED器件、 線路板和透鏡模組，所述LED器件直接焊接在線路板上，所述線路板的底部與散熱器面接觸貼合，所述透鏡模組蓋設(shè)在LED器件上，透鏡模組的各個(gè)凹坑與LED器件之間的空間設(shè)置與透鏡模組光折射率匹配的molding膠體，LED器件由molding膠體全部包覆并且之間未留空氣，透鏡模組與線路板和散熱器之間形成密封結(jié)構(gòu)。
12.按權(quán)利要求11所述的LED模組，其特征在于，熒光粉的設(shè)置為以下的至少一種形式: LED器件上的LED芯片采用含熒光粉的LED芯片； 在透鏡模組的各個(gè)凹坑內(nèi)表面涂或噴設(shè)熒光粉； molding膠體采用混合有突光粉的molding膠體。
13.按權(quán)利要求11所述的LED模組，其特征在于，在透鏡模組的各個(gè)凹坑周圍分別設(shè)置一用于透鏡模組和散熱器壓緊時(shí)膠溢出的出膠孔。
14.按權(quán)利要求11所述的LED模組，其特征在于: 在透鏡模組上設(shè)置一用于注膠的注膠孔和一用于透鏡模組和散熱器壓緊時(shí)膠溢出的出膠通孔，所述出膠通孔與各個(gè)透鏡模組上的凹坑貫通。
15.按權(quán)利要求11所述的LED模組，其特征在于，還包括: 透鏡模組四周內(nèi)側(cè)涂上一層密封硅膠，外側(cè)放置成型的硅膠密封圈；或者 透鏡模組四周內(nèi)側(cè)放置成型的硅膠密封圈，外側(cè)涂上一層密封硅膠。
全文摘要
一種LED模組的制造工藝，包括以下步驟(1)將未設(shè)有出光透鏡的LED器件焊接在線路板上；(2)將步驟(1)的線路板固定在散熱器上，所述線路板的底部與所述散熱器緊密貼合形成面接觸；(3)在倒置的透鏡模組內(nèi)表面各個(gè)凹坑處填充與透鏡模組光折射率匹配的molding膠體;(4)將步驟(2)的散熱器倒扣在透鏡模組之上，填充molding膠體的凹坑與LED器件位置對(duì)應(yīng)后壓緊，LED器件由molding膠體全部包覆，之間未留空氣；(5)透鏡模組和散熱器固定，形成LED模組。透鏡模組與LED光源之間，僅有molding膠體，不包含空氣，光線經(jīng)過介質(zhì)少，透過率高，并且填充膠體與透鏡模組的折射率匹配，反射損失少，提高了LED模組的出光率。此外，LED光源，僅含芯片和封裝支架，沒有出光透鏡，降低了成本。
文檔編號(hào)H01L33/58GK103094425SQ20111034545
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2011年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月4日
發(fā)明者呂華麗, 蔡建奇 申請(qǐng)人:杭州華普永明光電股份有限公司