專利名稱：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。同時，隨著LED照明技術(shù)的不斷發(fā)展，其成本越來越低。因此人們越來越愿意將其作為光源應用到現(xiàn)有類型的照明裝置中。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置一個封閉住LED芯片的光學器件，然后通過包封膠利用包覆注塑工藝對LED發(fā)光裝置進行包封。在包封的過程中，灌封壓力可能大于100個大氣壓,這造成在印刷電路板的對應于光學器件的區(qū)域的兩側(cè)的壓力不一致。這是因為，在光學器件對應的印刷電路板的一側(cè)的壓力 可能只有一個大氣壓，而印刷電路板的另一側(cè)需要承受大于100個大氣壓，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)問題，這是因為，特定厚度的印刷電路板只能承受特定的壓力，超過該壓力就需要繼續(xù)增加厚度，這就會帶來成本不斷上升的問題。如果將印刷電路板的厚度從I. 2mm提高到2. Omm那么成本就會上升超過40%。同時，印刷電路板的厚度增加還會進一步降低整個LED發(fā)光組件的散熱性能。
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，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可能由包封過程對LED芯片造成的損壞，同時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型的LED發(fā)光裝置的制造方法，以及具有上述類型的LED發(fā)光裝置的LED廣告模塊。本發(fā)明的第一個目的通過一種LED發(fā)光裝置由此實現(xiàn)，即該LED發(fā)光裝置具有印刷電路板；設置在印刷電路板的一側(cè)上的LED芯片以及設置在印刷電路板上并封閉住LED芯片的光學器件，其中LED發(fā)光裝置利用包封膠進行包封，其中，LED發(fā)光裝置還具有加強板，加強板設置在至少與光學器件在印刷電路板上所限定的區(qū)域相對應且位于印刷電路板的另一側(cè)的區(qū)域上。在LED發(fā)光裝置的實際制造中，為了使LED芯片具有良好的光學性能，通常需要為LED芯片配備專門設計的光學器件，例如LED透鏡。在包封時，包封膠要對整個LED發(fā)光裝置進行包封，但是由于LED透鏡包圍了 LED芯片，從而在LED透鏡中形成了一個空腔。在包封時，空腔內(nèi)外的壓力時不一致的，從而有可能造成印刷電路板變形。在本發(fā)明的設計方案中，在與光學器件在印刷電路板上所限定的區(qū)域相對應且位于印刷電路板的另一側(cè)的區(qū)域上設置一個加強板，該加強板承受包封時的壓力，從而有效地避免了印刷電路板的變形，進而避免了 LED芯片的損壞。
優(yōu)選的是，加強板通過表面貼裝技術(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單易行并且成本低廉。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選的設計方案提出，加強板通過焊盤焊接在印刷電路板的另一側(cè)，其中，焊盤覆蓋區(qū)域至少對應于光學器件與印刷電路板接觸的區(qū)域。焊盤完全覆蓋了光學器件與印刷電路板接觸的區(qū)域，從而不會有力作用到光學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，進而避免了 LED芯片的損壞。進一步有優(yōu)選的是，焊盤設計成圓盤形，圓盤形的焊盤的覆蓋區(qū)域?qū)诠鈱W器件在印刷電路板上限定出的區(qū)域。這種情況下，加強板完全抵靠在印刷電路板的另一側(cè)上，其本身強度足夠大，從而在承受外力的情況下不會出現(xiàn)變形，從而避免印刷電路板變形，進而避免損壞LED芯片?？蛇x的是，焊盤設計成環(huán)形，環(huán)形的焊盤在加強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，加強板可能會出現(xiàn)變形，并彎折進入到緩沖腔中，但是該 緩沖腔可以有效地避免彎折的加強板進一步對印刷電路板施加力的作用，從而避免了印刷電路板變形，進而避免損壞LED芯片。進一步優(yōu)選的是，光學器件與印刷電路板的一側(cè)限定出一空腔，加強板在印刷電路板的另一側(cè)設置在與空腔相對應的區(qū)域上。通過這種方式，加強板在盡可能小地占據(jù)印刷電路板的另一側(cè)的同時，還能有效地避免印刷電路板的變形，進而避免損壞LED芯片。優(yōu)選的是，加強板由銅或鋁制成。當然該加強板也可以由其他的具有足夠強度的材料制成。采用銅和鋁等具有高的導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，通過包封膠利用包覆注塑工藝對LED發(fā)光裝置進行包封。優(yōu)選的是，光學器件設計成LED透鏡。該LED透鏡可以是專門為LED芯片設計的透鏡。本發(fā)明的另一目的通過一種LED廣告模塊由此實現(xiàn)，該LED廣告模塊具有至少一個上述類型的LED發(fā)光裝置。該LED廣告模塊在制造過程中的成品率更高，并且散熱性能更好。本發(fā)明的最后一個目的通過一種上述類型的LED發(fā)光裝置的制造方法實現(xiàn)，在方法包括以下步驟，即a)提供設置有LED芯片的印刷電路板；b)將設計成LED透鏡的光學器件設置在印刷電路板上，以與印刷電路板限定出一容納LED芯片的空腔；c)將加強板設置在至少與空腔在印刷電路板上所限定的區(qū)域相對應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LED發(fā)光裝置進行包封。通過根據(jù)本發(fā)明的方法生產(chǎn)的LED發(fā)光裝置在包封的過程中有效地避免了印刷電路板的變形，進而避免了 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)成本說明書的一部分，用于幫助進一步理解本發(fā)明。這些附解了本發(fā)明的實施例，并與說明書一起用來說明本發(fā)明的原理。在附圖中相同的部件用相同的標號表示。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)光裝置的第二實施例的截面圖；圖5是第二實施例中的加強板受力變形后的示意圖。
具體實施例方式圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的LED發(fā)光裝置的第一實施例的示意圖。從圖中可見，該LED發(fā)光裝置具有印刷電路板I ;設置在印刷電路板I的一側(cè)上的LED芯片2以及設置在 印刷電路板I上并封閉住LED芯片2的光學器件3，在本實施例以及接下來的實施例中，該光學器件3設計成LED透鏡。在本發(fā)明的設計方案中，光學器件3在印刷電路板I上限定出一個空腔8，LED芯片2容納在其中。從圖中可見，在印刷電路板I的另一側(cè)上設置有加強板4，該加強板4由銅或者鋁等強度較高并且具有良好的導熱性能的材料制成。在第一實施例中，通過圓盤形的焊盤5將加強板4固定在印刷電路板I的另一側(cè)上。在本實施例中，該焊盤5為圓盤形的，并且焊盤5和加強板4占據(jù)的區(qū)域至少對應于光學器件3在印刷電路板I上限定的區(qū)域，并且加強板4具有足夠的強度，從而在通過包封膠7進行包封時，包封的壓力完全作用到加強板4上，并且加強板4承受該壓力，防止印刷電路板I變形，進而防止LED芯片2受到損壞。在本發(fā)明的一個優(yōu)選的設計方案中，加強板4在印刷電路板I的另一側(cè)僅僅設置在與空腔8相對應的區(qū)域上。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的LED發(fā)光裝置的第一實施例的截面圖，從圖中可見，圓盤形的焊盤5在印刷電路板I的另一側(cè)上完全覆蓋與光學器件3在印刷電路板I上限定的區(qū)域相對應的區(qū)域。由此，加強板4通過圓盤形的焊盤5完全抵靠在印刷電路板I上，并通過自身的剛性來防止其本身受壓變形，進而防止印刷電路板I變形。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的LED發(fā)光裝置的第二實施例的示意圖，其與圖I中的實施例的唯一區(qū)別在于，在印刷電路板I的另一側(cè)布置有一個環(huán)形的焊盤5，該焊盤5在加強板4和印刷電路板I之間限定出封閉的緩沖腔6。當加強板4受壓變形時，其會彎折進入到緩沖腔6中，從而抵消包封時的壓力，防止印刷電路板I變形，進而防止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板4和印刷電路板I之間、由環(huán)形的焊盤5限定的緩沖腔6。圖5示出了第二實施例中的加強板受力變形后的示意圖。從圖中可見，包封膠7的壓力作用到加強板4上之后，加強板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)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術(shù)人員來說，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、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。參考標號I 印刷電路板
2LED 芯片3光學器件(LED透鏡)4加強板5焊盤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；設置在所述印刷電路板⑴的一側(cè)上的LED芯片⑵以及設置在所述印刷電路板⑴上并封閉住所述LED芯片⑵的光學器件(3)，其中所述LED發(fā)光裝置利用包封膠(7)進行包封，其特征在于，所述LED發(fā)光裝置還具有加強板(4)，所述加強板(4)設置在至少與所述光學器件(3)在所述印刷電路板(I)上所限定的區(qū)域相對應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，所述加強板(4)通過表面貼裝技術(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，所述加強板(4)通過焊盤(5)焊接在所述印刷電路板(I)的另一側(cè)，其中，所述焊盤(5)的覆蓋區(qū)域至少對應于所述光學器件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(5)設計成圓盤形，圓盤形的所述焊盤(5)的覆蓋區(qū)域?qū)谒龉鈱W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(5)設計成環(huán)形，環(huán)形的所述焊盤(5)在所述加強板(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，所述光學器件(3)與所述印刷電路板(I)限定出一空腔(8)，所述加強板(4)在所述印刷電路板(I)的另一側(cè)設置在與所述空腔(8)相對應的區(qū)域上。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項所述的LED發(fā)光裝置，其特征在于，所述加強板(4)由銅或招制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項所述的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中任一項所述的LED發(fā)光裝置，其特征在于，通過所述包封膠(7)利用包覆注塑工藝對所述LED發(fā)光裝置進行包封。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項所述的LED發(fā)光裝置，其特征在于，所述光學器件(3)設計成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根據(jù)權(quán)利要求I至10中任一項所述的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)提供設置有LED芯片⑵的印刷電路板⑴； b)將設計成LED透鏡的光學器件(3)設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)將加強板(4)設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)域相對應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)對所述LED發(fā)光裝置進行包封。
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)；設置在印刷電路板(1)的一側(cè)上的LED芯片(2)以及設置在印刷電路板(1)上并封閉住LED芯片(2)的光學器件(3)，其中LED發(fā)光裝置利用包封膠(7)進行包封，此外，LED發(fā)光裝置還具有加強板(4)，該加強板(4)設置在至少與光學器件(3)在印刷電路板(1)上所限定的區(qū)域相對應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型的LED發(fā)光裝置的制造方法以及具有上述類型的LED發(fā)光裝置的LED廣告模塊。
文檔編號H01L33/54GK102983246SQ201110262089
公開日2013年3月20日 申請日期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 申請人:歐司朗股份有限公司