專利名稱：數字led燈及其封裝工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及LED技術領域，特別涉及一種數字LED燈及其封裝工藝。
背景技術：
人類社會正在步入光電子時代，據估計2010年到2015年光電子產業(yè)將取 代傳統(tǒng)的電子產業(yè)，晉升為21世紀最大的產業(yè)，并成為衡量一個國家經濟發(fā) 展和綜合國力的重要標志。目前，LED大屏幕電子顯示屏作為一種光電產品 日益引起人們的重視。它可以實時顯示或循環(huán)播放文字，圖形和圖像信息，具 有顯示方式豐富，觀賞性強，顯示內容修改方便，亮度高，顯示穩(wěn)定且壽命長 等多種優(yōu)點，被廣泛應用于商業(yè)廣告，體育比賽，交通等諸多領域，是信息傳 播的有力工具之一。
目前的LED大屏幕顯示系統(tǒng)采用點陣式模板來制作，通常是8X8， 16X 16的電路板，屏幕越大，需要的模板就越多，電路的連接就越復雜。而且一 旦固定大小以后，要重新改變就很困難，靈活性不強。同時，由于后臺線路復 雜，當一個模板損壞后要更換時極容易損傷到相鄰的模板；而且新換上去的模 板由于新的LED光強和色差都與老的LED不同，產生補丁現象。由于LED
大屏幕的像素多，為節(jié)省硬件，通常采用動態(tài)掃描的方式，這種方法對于小型 的LED屏幕顯示系統(tǒng)來說是可行的，但對大型的LED屏幕來說，隨著像素的 增加，數據傳輸將占用大量的時間，屏幕的顯示亮度會明顯下降，畫面的刷新 速度也將跟不上，容易出現畫面不連續(xù)的現象。目前的LED屏還存在壽命短, 性價比低的缺點，絕大部分LED屏均只能提供一年保修，主要原因是修的效 果不好，尤其是室外屏，通常使用過二年后就無法修了。
近年來出現了一種新的線性LED燈，是將2個紅燈、1個綠燈和1個藍 燈作為一個整體封裝在一起，但是芯片與LED并不封裝在一起，這樣的線性 LED燈存在的缺點是，如果一個燈壞掉，信號就不能繼續(xù)傳遞，這將影響芯 片對其他燈的控制，而且燈的亮度和色彩必須通過其它芯片來控制，增加了設 計的復雜度，沒有做到真正意義上的數字控制。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服上述現有技術的不足，提供一種數字LED燈，該 LED燈不僅可實現逐點驅動，而且其體積很小，可根據實際需要調整屏幕的 大小及形狀，甚至可以用于三維立體顯示，其顯示效果從平面擴展到曲面甚至 立體。
本發(fā)明的另一 目的在于提供一種用于以上數字LED燈的封裝工藝。
本發(fā)明通過以下技術方案實現 一種數字LED燈，包括底座、驅動芯片、 多個LED及外罩，所述底座上設有銅片，所述驅動芯片和多個LED均設于銅 片上，驅動芯片的輸出路數與LED的個數對應；底座上銅片的周圍設有多個 管腳，管腳的個數與驅動芯片的端口個數對應；底座上罩有外罩，固定后為一 個整體密封結構的數字LED封裝燈。
所述驅動芯片為具有3路輸出的LED控制驅動芯片，對應的LED有3個， 為1個紅燈、1個綠燈和1個藍燈，3個LED均勻排列在驅動芯片一邊；所述 多個管腳成線性陣列置于驅動芯片及LED周圍，各管腳之間通過信號線連接。
所述3個LED對應的管腳可外接用于調節(jié)LED亮度的電阻。
所述信號線采用屏蔽護套導線，該屏蔽護套導線可以保護引入至每一路 LED燈的信號不受環(huán)境噪音等的干擾。
所述驅動芯片具有12個端口，包括3個驅動端口、 l個信號輸入端口、 1 個時鐘信號、1個信號輸出端口、 1個輸出控制端口、 1個信號儲存端口、 2 個電源端口和2個接地端口；其中，3個驅動端口分別與3個LED及其對應 管腳依次連接，其它9個端口分別與其對應的各管腳連接。
所述驅動芯片的信號輸入端口與信號輸出端口之間設有信號增強電路；信 號通過信號輸入端口輸入后，經信號增強電路增強再由信號輸出端口輸出，此 過程保證了信號在傳輸過程中不會衰減，即使傳輸很長的距離，來自外部控制 裝置(如主機、信號中繼器等)的信號也能準確無誤地傳遞到最后的LED節(jié) 點，從而保證了每一個LED都能夠按照主機驅動程序工作，確保屏幕的顯示 效果。
所述驅動芯片的響應速度大于50MHz，其程序數據格式為16位元數；使 屏幕的更新速度遠超過人眼的要求。
所述外罩為透明且不可燃的半球形聚光罩，具有可視性，同時可以使LED發(fā)散出來的光聚集在一起，起到聚光的作用，增強LED的發(fā)光亮度。
本發(fā)明的數字LED燈，當用于屏幕顯示時，由于每個數字LED燈都有一
個獨立的芯片，因此外部控制裝置可以通過相應的驅動芯片對每個數字LED
燈的三個顏色及亮度進行控制；而用這種數字LED燈做成的大屏幕還可以根
據實際的需要來調整屏幕的大小與形狀。
本發(fā)明一種用于以上所述數字LED燈的封裝工藝，采用QFN封裝，包括
以下步驟
(1) 采用銅片制作底座支架，然后在支架背面粘貼一塑料底板，形成底 座；其中銅片的作用是盛放驅動芯片和LED,同時傳導各芯片的熱量散發(fā)到 外界；
(2) 用銀漿將驅動芯片和各個LED粘在底座的銅片上，然后經高溫烘烤
固定；
(3) 用金線或者銅線將驅動芯片各端口與其對應管腳和LED連接起來；
(4) 罩上外罩，將整個產品封裝起來；使發(fā)散的光能夠聚集在一起，提 高LED燈的亮度。
所述步驟(1)中在支架背面粘貼塑料底板時，使用塑封機進行。 與現有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果
1、 本數字LED燈是在芯片的源頭上進行開發(fā)，將LED燈及其驅動芯片 合二為一封裝在一個元件內，從而減少了一半的PCB板，并將連接節(jié)點減少 一半，從而減少系統(tǒng)30%的造價，并使屏體出故障的機率減少70%。
2、 本數字LED燈的亮度和色彩可通過驅動芯片和各LED外接的電阻進 行數控調節(jié)。
3、 本數字LED燈由于其驅動芯片和LED之間的驅動導線在同一元件中， 形成與外界干擾隔絕的環(huán)境，從而使驅動信號能夠無干擾輸送，使LED燈色 純正細賦，亮度一致性好。
4、 本發(fā)明由于芯片和LED燈之間是逐點控制的，因此計算機操作系統(tǒng)可 以控制到每一個像素點，這就保證了每一個像素點的光與色都能得到靈敏和忠 實的還原；當其中一個像素點受外力因素損壞而不得不更換時，計算機可對新 換上去的像素燈組進行單點調節(jié)，使它與整個屏的其他數字LED燈的光與色 保持一致，從而實現極佳的可維護性。
5、 通過本發(fā)明封裝工藝制造的數字LED燈，其面積可小至5mmX5mm，
6這就使其能靈活應用于各種形狀及大小的屏幕，可根據實際需要調整屏幕的大 小及形狀，甚至可以用于三維立體顯示，其顯示效果從平面擴展到曲面甚至立 體。
圖1為本數字LED燈的結構示意圖。
具體實施例方式
下面結合實施例及附圖，對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但本發(fā)明的實 施方式不限于此。
實施例
本發(fā)明一種數字LED燈，其結構如圖l所示，包括底座l、驅動芯片2、 多個LED4及外罩5，其中底座上設有銅片6，驅動芯片2和多個LED4均設 于銅片6上，驅動芯片2的輸出路數與LED4的個數對應；底座1上銅片6的 周圍設有多個管腳3，管腳的個數與驅動芯片2的端口個數對應；底座l上罩 有外罩5，固定后為一個整體密封結構的數字LED封裝燈。
本發(fā)明使用的驅動芯片2為具有3路輸出的LED控制驅動芯片，其型號 為SL8018，對應的LED4有3個，為1個紅燈、1個綠燈和1個藍燈，3個 LED4均勻排列在驅動芯片2 —邊；多個管腳3成線性陣列置于驅動芯片2及 LED4周圍，各管腳3之間通過信號線連接。
3個LED4對應的管腳可外接用于調節(jié)LED亮度的電阻。
信號線采用屏蔽護套導線，該屏蔽護套導線可以保護引入至每一路LED 燈的信號不受環(huán)境噪音等的干擾。
驅動芯片2具有12個端口，包括3個驅動端口、 1個信號輸入端口、 1 個時鐘信號、1個信號輸出端口、 1個輸出控制端口、 1個信號儲存端口、 2 個電源端口和2個接地端口；其中，3個驅動端口分別與3個LED4及其對應 管腳依次連接，其它9個端口分別與其對應的各管腳連接。
驅動芯片2的信號輸入端口與信號輸出端口之間設有信號增強電路；信號 通過信號輸入端口輸入后，經信號增強電路增強再由信號輸出端口輸出，此過 程保證了信號在傳輸過程中不會衰減，即使傳輸很長的距離，來自外部控制裝
7置(如主機、信號中繼器等)的信號也能準確無誤地傳遞到最后的LED節(jié)點， 從而保證了每一個LED都能夠按照主機驅動程序工作，確保屏幕的顯示效果。
驅動芯片2的響應速度大于50MHz，其程序數據格式為16位元數；使屏 幕的更新速度遠超過人眼的要求。
外罩5為透明且不可燃的半球形聚光罩，具有可視性，同時可以使LED4 發(fā)散出來的光聚集在一起，起到聚光的作用，增強LED的發(fā)光亮度。
本發(fā)明的數字LED燈，當用于屏幕顯示時，由于每個數字LED燈都有一 個獨立的芯片，因此外部控制裝置可以通過相應的驅動芯片對每個數字LED 燈的三個顏色及亮度進行控制；而用這種數字LED燈做成的大屏幕還可以根 據實際的需要來調整屏幕的大小與形狀。
本發(fā)明一種用于以上數字LED燈的封裝工藝，采用QFN封裝，包括以下
步驟
(1) 采用銅片制作底座支架，然后使用塑封機在支架背面粘貼一塑料底 板，形成底座；其中銅片的作用是盛放驅動芯片和LED，同時傳導各芯片的 熱量散發(fā)到外界；
(2) 用銀漿將驅動芯片和各個LED粘在底座的銅片上，然后經高溫烘烤
固定；
(3) 用金線或者銅線將驅動芯片各端口與其對應管腳和LED連接起來；
(4) 罩上外罩，將整個產品封裝起來；使發(fā)散的光能夠聚集在一起，提 高LED燈的亮度。
如上所述，便可較好地實現本發(fā)明，上述實施例僅為本發(fā)明的較佳實施例， 并非用來限定本發(fā)明的實施范圍；即凡依本發(fā)明內容所作的均等變化與修飾， 都為本發(fā)明權利要求所要求保護的范圍所涵蓋。
權利要求
1、一種數字LED燈，包括底座、驅動芯片、多個LED及外罩，其特征在于，所述底座上設有銅片，所述驅動芯片和多個LED均設于銅片上，驅動芯片的輸出路數與LED的個數對應；底座上銅片的周圍設有多個管腳，管腳的個數與驅動芯片的端口個數對應；底座上罩有外罩，固定后為一個整體密封結構的數字LED封裝燈。
2、 根據權利要求1所述的數字LED燈，其特征在于，所述驅動芯片為具 有3路輸出的LED控制驅動芯片，對應的LED有3個，為1個紅燈、1個綠 燈和1個藍燈，3個LED均勻排列在驅動芯片一邊；所述多個管腳成線性陣 列置于驅動芯片及LED周圍，各管腳之間通過信號線連接。
3、 根據權利要求2所述的數字LED燈，其特征在于，所述3個LED對 應的管腳外接用于調節(jié)LED亮度的電阻。
4、 根據權利要求2所述的數字LED燈，其特征在于，所述信號線采用屏 蔽護套導線。
5、 根據權利要求1所述的數字LED燈，其特征在于，所述驅動芯片具有 12個端口，包括3個驅動端口、 l個信號輸入端口、 l個時鐘信號、l個信號 輸出端口、 l個輸出控制端口、 l個信號儲存端口、 2個電源端口和2個接地 端口；其中，3個驅動端口分別與3個LED及其對應管腳依次連接，其它9個端口分別與其對應的各管腳連接。
6、 根據權利要求1所述的數字LED燈，其特征在于，所述驅動芯片的信號輸入端口與信號輸出端口之間設有信號增強電路。
7、 根據權利要求1所述的數字LED燈，其特征在于，所述驅動芯片的響 應速度大于50MHz，其程序數據格式為16位元數據。
8、 根據權利要求1所述的數字LED燈，其特征在于，所述外罩為透明且不可燃的半球形聚光罩。
9、 一種用于權利要求1 8任一項所述數字LED燈的封裝工藝，其特征在于，包括以下步驟(1) 采用銅片制作底座支架，然后在支架背面粘貼一塑料底板，形成底座；(2) 用銀槳將驅動芯片和各個LED粘在底座的銅片上，然后經高溫烘烤固定；(3) 用金線或者銅線將驅動芯片各端口與其對應管腳和LED連接起來；(4) 罩上外罩，將整個產品封裝起來。
10、根據權利要求9所述的封裝工藝，其特征在于，所述步驟(1)中在 支架背面粘貼塑料底板時，使用塑封機進行。
全文摘要
本發(fā)明提供一種數字LED燈及其封裝工藝，該數字LED燈包括底座、驅動芯片、多個管腳、多個LED及外罩，其中底座上設有銅片，驅動芯片和多個LED均設于銅片上，驅動芯片的輸出路數與LED的個數對應，驅動芯片的端口個數與管腳的個數對應，底座上罩有外罩，固定后為一個整體密封結構的數字LED封裝燈；其封裝工藝為采用銅片制作底座支架，然后在支架背面粘貼一塑料底板，形成底座；用銀漿將驅動芯片和各個LED粘在底座的銅片上，然后經高溫烘烤固定；用金線或者銅線連接各端口與其對應管腳和LED；罩上外罩將整個產品封裝起來。本數字LED燈不僅可實現逐點驅動，而且其體積很小，可根據實際需要調整屏幕的大小及形狀。
文檔編號F21S2/00GK101493193SQ200910037389
公開日2009年7月29日 申請日期2009年2月25日 優(yōu)先權日2009年2月25日
發(fā)明者李宏化, 李紅深, 湯尚寬 申請人:廣州硅芯電子科技有限公司