專利名稱：Led條形光源及其封裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體光源技術(shù)，尤其涉及一種發(fā)光二極管(Light Emitting Diode, LED )條形光源的結(jié)構(gòu)及其封裝方法。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(Light Emitting Diode, LED)是利用半導(dǎo)體材料中的電子 與空穴結(jié)合時(shí)能量帶位階的改變以發(fā)光形式釋放出能量的器件，其具有體積 小、壽命長(zhǎng)、驅(qū)動(dòng)電壓低、耗電量低、反應(yīng)速度快、耐震性佳等優(yōu)點(diǎn)，為日 常生活中各種應(yīng)用設(shè)備中常見(jiàn)的元件，并且其己逐漸出現(xiàn)在傳統(tǒng)照明市場(chǎng)的 每個(gè)角落。條形光源作為半導(dǎo)體照明光源的一個(gè)重要產(chǎn)品類別，越來(lái)越多的 得到各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。
現(xiàn)有的LED條形光源，是在用于裝配芯片的金屬線路板上安裝一金屬邊 框(或其他材質(zhì)的邊框)，在完成芯片的安放和引線連接后，在邊框所形成 的腔體內(nèi)直接采用點(diǎn)膠設(shè)備覆蓋一層含熒光粉的封裝膠體。然而在封裝膠體 的覆蓋過(guò)程中，由于點(diǎn)膠設(shè)備的氣壓不穩(wěn)定，會(huì)出現(xiàn)個(gè)體與個(gè)體之間的差 異，從而影響產(chǎn)品的一致性，并且封裝LED條形光源所涉及的封裝工藝及結(jié), 構(gòu)較為復(fù)雜，利用邊框封裝膠體的成本相對(duì)較高。 '

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，須提供一種生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、成本低、色度均勻、 一致性高的 LED條形光源及其封裝方法。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的
一種LED條形光源，包括具有線路的條形基板、設(shè)置于所述條形基板 上并與所述條形基板上的線路電性連接的至少一個(gè)LED芯片、以及用于封裝 所述LED芯片的填充膠體，其特征在于還包括有與所述條形基板相互配 合、并形成腔體結(jié)構(gòu)的條形透鏡，所述條形基板上設(shè)有注膠孔與排氣孔，所述填充膠體是通過(guò)所述注膠孔與排氣孔被封裝至所述腔體結(jié)構(gòu)中。
上述的LED條形光源，其中所述條形基板上具有用于固定所述條形透 鏡的多個(gè)定位孔，所述條形透鏡的底部設(shè)有用于裝配至條形基板定位孔中的 多個(gè)定位柱。
上述的LED條形光源，其中所述填充膠體中混合有用于實(shí)現(xiàn)白光光源 的熒光粉。
上述的LED條形光源，其中所述條形透鏡可以是長(zhǎng)條形平面結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)
條形曲面結(jié)構(gòu)或者平面與曲面組合的長(zhǎng)條形結(jié)構(gòu)。
上述的LED條形光源，其中所述條形透鏡與條形基板之間的腔體結(jié)構(gòu)
是由一個(gè)空腔形成，并且所述條形透鏡具有一個(gè)空腔的內(nèi)表面為平面狀。
上述的LED條形光源，其中所述條形透鏡與條形基板之間的腔體結(jié)構(gòu)
是由多個(gè)空腔連通組成，并且所述條形透鏡具有多個(gè)空腔的內(nèi)表面為多個(gè)內(nèi) 陷球面狀。
上述的LED條形光源，其中所述注膠孔與所述排氣孔分別設(shè)置在所述
條形基板的相對(duì)兩端，并且位于所述條形透鏡與條形基板之間腔體結(jié)構(gòu)的內(nèi)'側(cè)。
一種LED條形光源的封裝方法，包括如下歩驟準(zhǔn)備具有線路的條形基 板，在所述條形基板上設(shè)置注膠孔和排氣孔；在所述條形基板上安裝至少一 個(gè)LED芯片，并將所述LED芯片與條形基板上的線路電性連接；準(zhǔn)備具有至 少一個(gè)空腔的條形透鏡，所述空腔的位置需保證能夠覆蓋所述LED芯片；將 所述條形透鏡安裝至所述條形基板安裝有LED芯片的一側(cè)，所述條形基板與 條形透鏡之間形成腔體結(jié)構(gòu)；從所述條形基板底部的注膠孔將填充膠體注入 腔體結(jié)構(gòu)中；以及待注膠完成后，將填充膠體硬化，即完成LED條形光源的 成型。
上述的LED條形光源的封裝方法，其中所述準(zhǔn)備具有線路的條形基板 的步驟還包括在條形基板上加工多個(gè)定位孔，并且，在條形透鏡的準(zhǔn)備過(guò)程 中，還包括有在條形透鏡上設(shè)置多個(gè)與定位孔相對(duì)應(yīng)的定位柱，在將所述條 形透鏡安裝至所述條形基板上時(shí)，將條形透鏡的定位柱固定插入至條形基板 相應(yīng)的定位孔中。
上述的LED條形光源的封裝方法，其中從所述條形基板底部的注膠孔 注入的膠體是混合有熒光粉的填充膠體。上述的LED條形光源的封裝方法，其中其特征在于所述條形透鏡可加 工成長(zhǎng)條形平面結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)條形曲面結(jié)構(gòu)或者平面與曲面組合的長(zhǎng)條形結(jié)構(gòu)。 上述的LED條形光源的封裝方法，其中所述條形透鏡的內(nèi)表面可加工
成平面狀或者內(nèi)陷球面狀的空腔。
本發(fā)明的LED條形光源及其封裝方法是通過(guò)條形基板與具有空腔的條形 透鏡相互配合從而形成腔體結(jié)構(gòu)，并采用基板底部注膠的方式將填充膠體注 入腔體結(jié)構(gòu)中，此種封裝能夠簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝，降低生產(chǎn)成本，而且通過(guò)條形 透鏡與條形基板之間腔體結(jié)構(gòu)的形狀限定填充膠體的形狀，可以提高LED條 形光源產(chǎn)品的一致性，并實(shí)現(xiàn)色度均勻。


為了易于說(shuō)明，本發(fā)明由下述的較佳實(shí)施例及附圖作以詳細(xì)描述。
圖1為本發(fā)明LED條形光源的立體組合示意圖2為本發(fā)明LED條形光源的基板與透鏡的立體分解圖3為本發(fā)明一實(shí)施方式中LED條形光源的基板與熱沉的立體分解圖4為本發(fā)明一實(shí)施方式中LED條形光源的封裝方法流程圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述-請(qǐng)參閱圖1與圖2所示，本發(fā)明的LED條形光源1包括條形基板2、多 個(gè)芯片3 、條形透鏡4以及填充膠體(未圖示)。
請(qǐng)結(jié)合圖2與圖3所示，所述基板2可為金屬線路板或者為裝配有熱沉 的普通線路板。在本實(shí)施方式中，是采用普通線路板嵌入熱沉6的條形光源 基板2,所述條形基板2上設(shè)有用于安裝芯片3的沉孔20，沉孔20的下孔 200直徑大于上孔201直徑。在每個(gè)沉孔20中皆固定設(shè)有一個(gè)用于散熱的熱 沉6，所述熱沉6呈臺(tái)階狀，并且其形狀與沉孔20的結(jié)構(gòu)相匹配。熱沉6的 上表面可被沖壓形成凹陷部(未圖示)，并在凹陷部表面鍍銀即可形成反射 杯。所述芯片3固定設(shè)置在所述熱沉6的反射杯內(nèi)，并通過(guò)內(nèi)引線(未圖 示)與印刷在條形基板2上面的線路21相互連接。在本實(shí)施方式中，線路21 是印刷在條形基板2上，并設(shè)置在與條形透鏡4相接觸的一側(cè)，而芯片3與 熱沉6之間采用粘合劑粘接。當(dāng)然，在其他實(shí)施方式中，芯片3與熱沉6之間可采用其他固定方式。 '
條形基板2的兩端分別具有用于固定LED條形光源1的螺絲定位孔22，' 并且在所述兩個(gè)螺絲定位孔22的內(nèi)側(cè)分別設(shè)有注膠孔23與排氣孔24，所述注 膠孔23與排氣孔24皆為貫穿基板2的通孔。為了保證注入的膠體不被溢出， 注膠孔23與排氣孔24最好分別設(shè)置在條形基板2的相對(duì)兩端。條形基板2的 長(zhǎng)邊兩側(cè)還具有用于固定條形透鏡4的定位孔25。
在本實(shí)施方式中，注膠孔23與排氣孔24的數(shù)量各為1個(gè)，定位孔25的數(shù) 量為3對(duì)，并且沉孔20與芯片3皆呈一字型排列。當(dāng)然，在其他實(shí)施方式 中，注膠孔23、排氣孔24、定位孔25的數(shù)量可為其他數(shù)值，并且沉孔20與芯 片3可設(shè)置為單個(gè)或者多個(gè)，在具有多個(gè)時(shí)，可采用多種排列方式分布在條 形基板2上。
所述多個(gè)芯片3之間可采用串聯(lián)連接、并聯(lián)連接或者串聯(lián)與并聯(lián)的混合 連接方式實(shí)現(xiàn)。
條形透鏡4的底部邊緣部分41具有自底面向外延伸的定位柱40，用于安 裝至條形基板2的定位孔25中，所述定位柱40的數(shù)量與位置與條形基板2上 定位孔25的數(shù)量與位置相對(duì)應(yīng)。在本實(shí)施方式中，所述定位柱40與透鏡4為 一體成型。條形透鏡4的底部中空(未圖示)，即自底部下表面向內(nèi)凹陷形 成多個(gè)空腔，所述多個(gè)空腔分別與設(shè)置在條形基板2上的多個(gè)芯片3相對(duì) 應(yīng)，在基板2與透鏡4的安裝完成后，二者之間通過(guò)多個(gè)空腔的相互連通而 形成密閉的腔體結(jié)構(gòu)。
在本實(shí)施方式中，所述條形透鏡4為多曲面組合透鏡結(jié)構(gòu)，并具有預(yù)定' 的曲率，從而可以使得光照射方向得以控制，而在其他實(shí)施方式中，條形透 鏡4可為長(zhǎng)條形平面等其他結(jié)構(gòu)，并且條形透鏡4的內(nèi)表面可加工成一個(gè)平 面狀或者多個(gè)內(nèi)陷球面狀的空腔。本發(fā)明的條形透鏡4可為透明環(huán)氧樹(shù)脂、 PVC 、 PC、有機(jī)玻璃等材料。
所述填充膠體中混合有熒光粉，用于實(shí)現(xiàn)LED白光光源，并且在本發(fā)明 實(shí)施方式中，所述芯片3為用于產(chǎn)生白光光源的藍(lán)光或紫外芯片。所述填充 膠體可為硅膠或者環(huán)氧樹(shù)脂等材質(zhì)。填充膠體通過(guò)條形基板2上的注膠孔23 注入至透鏡4與基板2之間的腔體結(jié)構(gòu)內(nèi)，并通過(guò)排氣孔24將腔體結(jié)構(gòu)內(nèi)的 氣體排出。由于熒光粉的濃度及用量將影響到白光的顏色，因此通過(guò)透鏡^ 內(nèi)腔體結(jié)構(gòu)的形狀限制混有熒光粉的填充膠體的形狀，從而能夠?qū)崿F(xiàn)LED條
7形光源1色度的一致性。
圖4所示為本發(fā)明一實(shí)施方式中LED條形光源封裝方法的流程圖，在木 實(shí)施方式中，是采用普通線路板嵌入熱沉的條形光源基板，其工藝流程如
下
在步驟S100，準(zhǔn)備條形基板
制備具有多個(gè)沉孔結(jié)構(gòu)20的條形基板2 ，條形基板2的表面印刷有保證 芯片3之間相互連接的線路21。在沉孔結(jié)構(gòu)20及印刷線路21的外側(cè)采用孔加 工工藝制備注膠孔23、排氣孔24以及多對(duì)用于固定條形透鏡4的定位孔25。 其中，注膠孔23與排氣孔24的加工位置在透鏡4腔體結(jié)構(gòu)的下方，并且注膠 孔23與排氣孔24分別加工在條形基板2的相對(duì)兩端。另外，需在條形基板2 的兩端加工有一對(duì)用于固定LED條形光源1的螺絲定位孔22。
在步驟SIOI，裝配熱沉
采用鍛壓的工藝，制作呈臺(tái)階狀的熱沉6，使得臺(tái)階狀的熱沉6恰好與 基板2上的沉孔結(jié)構(gòu)20相匹配，并將熱沉6以粘接或過(guò)盈配合的方式裝配嵌 入基板2的沉孔結(jié)構(gòu)20內(nèi)。在本發(fā)明實(shí)施方式中，可將熱沉6的上表面向內(nèi) 沖壓制成凹陷部，并在凹陷部表面鍍銀形成具有反射杯的熱沉6，從而提高 向前方的光的聚光性。
在步驟S102，安放芯片-
將多個(gè)芯片3采用粘合劑分別粘接在每個(gè)熱沉6的反射杯內(nèi)，所述粘合 劑可為導(dǎo)電銀漿等粘合劑。待芯片3安放完成后，采用內(nèi)引線(未圖示)將 芯片3的電極與基板2上的線路21電性連接。在其他實(shí)施方式中，如熱沉6 不具有反射杯，則可將芯片3直接固定在每個(gè)熱沉6上即可。
在步驟S103，準(zhǔn)備條形透鏡 ，
制備具有多曲面組合的條形透鏡4 ，透鏡4自底面向內(nèi)凹陷形成多個(gè)中' 空腔體，每個(gè)中空腔體的位置與裝配在基板2上芯片3的位置相對(duì)應(yīng)。臨近 的兩個(gè)中空腔體之間需保證在與基板2的安裝完成后能夠順暢的導(dǎo)通填充膠 體。在透鏡4的底部邊緣部分41一體成型的加工有自底面向外延伸的定位柱 40。每個(gè)定位柱40的位置與數(shù)量需加工成與基板2上定位孔25的位置與數(shù)量 相對(duì)應(yīng)，并且所述定位柱40的大小需保證適于插入所述定位孔25中。
在步驟S104，組裝條形透鏡與條形基板
將條形透鏡4上的定位柱40分別裝配至條形基板2的定位孔25中，從而在透鏡4與基板2之間形成了密閉的腔體結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施方式中，是采用熱
壓固定的方式將透鏡4與基板2牢固固定。 在步驟S105，注入膠體
將裝配好的條形透鏡4與條形基板2倒轉(zhuǎn)放置，即條形基板2的下表面 位于上方，條形透鏡3的上表面位于下方。將混有熒光粉的液態(tài)填充膠體通 過(guò)注膠設(shè)備(未圖示)或者采用人工方式從基板2底部的注膠孔23注入透鏡 4與基板2之間的腔體結(jié)構(gòu)內(nèi)。隨著所述填充膠體的注入，腔體結(jié)構(gòu)內(nèi)的空. 氣通過(guò)基板2底部另一側(cè)的排氣孔24排出。當(dāng)填充膠體充滿整個(gè)排氣孔24 時(shí)，膠體的注入操作結(jié)束。
在步驟S106，硬化膠體
采用加熱的方式將混有熒光粉的填充膠體硬化，當(dāng)然也可采用在自然環(huán) 境中硬化的方式實(shí)現(xiàn)。待硬化完成后，即完成了整個(gè)LED條形光源的封裝過(guò)程。
以上所述之具體實(shí)施方式
為本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，并非以此限定本發(fā) 明的具體實(shí)施范圍，本發(fā)明的范圍包括并不限于本具體實(shí)施方式
，例如，條 形透鏡可被加工成長(zhǎng)條形平面結(jié)構(gòu)、透鏡表面呈曲面的形狀、或者透鏡表面 為曲面與平面相結(jié)合的形狀；條形基板也可不采用裝配熱沉的方式，而是將 芯片直接裝配在陶瓷基板或金屬線路板等其他基板上；凡依照本發(fā)明之形 狀、結(jié)構(gòu)所作的等效變化均包含本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種LED條形光源，包括具有線路的條形基板、設(shè)置于所述條形基板上并與所述條形基板上的線路電性連接的至少一個(gè)LED芯片、以及用于封裝所述LED芯片的填充膠體，其特征在于還包括有與所述條形基板相互配合、并形成腔體結(jié)構(gòu)的條形透鏡，所述條形基板上設(shè)有注膠孔與排氣孔，所述填充膠體是通過(guò)所述注膠孔與排氣孔被封裝至所述腔體結(jié)構(gòu)中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED條形光源，其特征在于，所述條形基板上具有用于固定所述條形透鏡的多個(gè)定位孔，所述條形透鏡的底部設(shè)有用于 裝配至條形基板定位孔中的多個(gè)定位柱。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED條形光源，其特征在于，所述填充膠體 中混合有用于實(shí)現(xiàn)白光光源的熒光粉。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED條形光源，其特征在于，所述條形透鏡 可以是長(zhǎng)條形平面結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)條形曲面結(jié)構(gòu)或者平面與曲面組合的長(zhǎng)條形結(jié) 構(gòu)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的LED條形光源的封裝方法，其特征在于，所 述條形透鏡與條形基板之間的腔體結(jié)構(gòu)是由一個(gè)空腔形成，并且所述條形透 鏡具有一個(gè)空腔的內(nèi)表面為平面狀。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的LED條形光源，其特征在于，所述條形透鏡 與條形基板之間的腔體結(jié)構(gòu)是由多個(gè)空腔連通組成，并且所述條形透鏡具有 多個(gè)空腔的內(nèi)表面為多個(gè)內(nèi)陷球面狀。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED條形光源，其特征在于，所述注膠孔與 所述排氣孔分別設(shè)置在所述條形基板的相對(duì)兩端，并且位于所述條形透鏡與 條形基板之間腔體結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)。
8. —種LED條形光源的封裝方法，其特征在于，包括如下步驟 準(zhǔn)備具有線路的條形基板，在所述條形基板上設(shè)置注膠孔和排氣孔； 在所述條形基板上安裝至少一個(gè)LED芯片，并將所述LED芯片與條形基板上的線路電性連接；準(zhǔn)備具有至少一個(gè)空腔的條形透鏡，所述空腔的位置需保證能夠覆蓋所 述LED芯片；將所述條形透鏡安裝至所述條形基板安裝有LED芯片的一側(cè)，所述條形基板與條形透鏡之間形成腔體結(jié)構(gòu)；從所述條形基板底部的注膠孔將填充膠體注入腔體結(jié)構(gòu)中；以及 待注膠完成后，將填充膠體硬化，即完成LED條形光源的成型。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的LED條形光源的封裝方法，其特征在于，所' 述準(zhǔn)備具有線路的條形基板的步驟還包括在條形基板上加工多個(gè)定位孔，并 且，在條形透鏡的準(zhǔn)備過(guò)程中，還包括有在條形透鏡上設(shè)置多個(gè)與定位孔相 對(duì)應(yīng)的定位柱，在將所述條形透鏡安裝至所述條形基板上時(shí)，將條形透鏡的 定位柱固定插入至條形基板相應(yīng)的定位孔中。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的LED條形光源的封裝方法，其特征在于，從所述條形基板底部的注膠孔注入的膠體是混合有熒光粉的填充膠體。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的LED條形光源的封裝方法，其特征在于，其 特征在于所述條形透鏡可加工成長(zhǎng)條形平面結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)條形曲面結(jié)構(gòu)或者平面 與曲面組合的長(zhǎng)條形結(jié)構(gòu)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8或11所述的LED條形光源的封裝方法，其特征在T-，所述條形透鏡的內(nèi)表面可加工成平面狀或者內(nèi)陷球面狀的空腔。
全文摘要
一種LED條形光源，包括具有線路的條形基板，設(shè)置于所述條形基板上并與所述條形基板上的線路電性連接的至少一個(gè)LED芯片，用于封裝所述LED芯片的填充膠體，以及與所述條形基板相互配合并形成腔體結(jié)構(gòu)的條形透鏡。在所述條形基板上設(shè)有注膠孔與排氣孔，所述填充膠體是通過(guò)注膠孔與排氣孔被封裝至所述腔體結(jié)構(gòu)中。本發(fā)明的LED條形光源是通過(guò)與具有空腔的透鏡配合，并采用基板底部注膠的方式實(shí)現(xiàn)封裝結(jié)構(gòu)，此種結(jié)構(gòu)不但能夠簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝，降低生產(chǎn)成本，而且能夠提高LED條形光源產(chǎn)品的一致性，并實(shí)現(xiàn)色度均勻。另外，本發(fā)明還提供一種制作所述LED條形光源的封裝方法。
文檔編號(hào)F21V5/00GK101576212SQ20081014182
公開(kāi)日2009年11月11日 申請(qǐng)日期2008年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月5日
發(fā)明者余彬海, 夏勛力, 李軍政 申請(qǐng)人:佛山市國(guó)星光電股份有限公司