CN104124328A - 一种新型防水贴片led及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型防水贴片LED及其生产工艺，涉及LED封装技术领域；该防水贴片LED包括环氧树脂封装主体以及一端伸入环氧树脂封装主体内部的至少两个支架，其中一支架上设有固晶区，固晶区内固定有LED晶片，所述环氧树脂封装主体的顶面由四周的顶平面与中间的出光面组成，所述出光面为球面状，从而形成球形的透镜；本发明的有益效果是：本发明公开了一种防水贴片LED以及该LED的生产工艺，所述生产工艺将焊好线的支架用高压注胶机进行压出成型封装，利用压出成型时所产生的高压力，使环氧树脂与支架紧密结合，并且环氧树脂封装主体将支架的一端与LED晶片整体包裹住，实现了环氧树脂的一体化封装，从而实现防水、防潮的功能。

Description

一种新型防水贴片LED及其生产工艺

【技术领域】

本发明涉及LED封装技术，更具体的说，本发明涉及一种新型防水贴片LED以及制作该新型防水贴片LED的生产工艺。

【背景技术】

近年来，贴片式LED成为一个发展热点，很好的解决了亮度、视角、平整度、一致性等问题，非常适合高分辨率的户外、户外全彩显示屏以及户外楼宇的应用。但随着LED的日益普及，对其性能要求也越来越高，普通的贴片LED防水性能低，不能长期置于潮湿恶劣的环境中使用。

贴片式LED防水难点主要由两个方面造成：一是LED支架的渗水。LED支架渗水由支架的材质及材质与电极引脚的接触面引起。目前贴片式LED的支架是将塑料与金属电极压制成型得到，所用的塑胶材质是聚灵苯二酰胺（简称PPA），金属电极材质有铜、铝等。这种材料结构的支架在防水方面的弱点是：1、PPA材质容易吸湿，吸湿率为6%左右；2、PPA与金属电极引脚之间的接触面存在缝隙，且该缝隙会在回流焊后及后续的LED使用过程中变大，从而使水气等杂质入侵。

二是LED封装胶层的渗水。LED使用封装胶主要是环氧树脂和硅树脂（聚硅氧烷树脂）。环氧树脂和硅树脂的热膨胀系数与LED支架的不同，在使用过程中，热胀冷缩现象会使得封装胶体与LED支架的粘合性变弱，出现缝隙，引起水气侵入。因此，需要研究一种具有防水、防潮性能的贴片式LED。

【发明内容】

本发明的目的在于有效克服上述技术的不足，提供一种具有防水、防潮性能的新型防水贴片LED。

本发明的技术方案是这样实现的：它包括环氧树脂封装主体以及一端伸入环氧树脂封装主体内部的至少两个支架，其中一支架上设有固晶区，固晶区内固定有LED晶片，其改进之处在于：所述环氧树脂封装主体的顶面由四周的顶平面与中间的出光面组成，所述出光面为球面状，从而形成球形的透镜；

进一步的，所述球形的透镜内沉于所述环氧树脂封装主体的顶平面，即所述球形透镜的最高点，在所述环氧树脂封装主体的顶平面所在的平面内；

进一步的，所述支架总共有四个，所述固晶区设置在一碗杯上，且具有碗杯的支架为公共端支架，所述固晶区内设有三颗LED晶片，且三颗LED晶片通过金线分别与其余三个支架连接；

进一步的，所述四个支架的一端均伸入环氧树脂封装主体内部，另一端为支架引脚，所述支架引脚经弯折后，折回至环氧树脂封装主体的底部；

进一步的，所述固晶区呈圆台状，所述LED晶片即通过胶体固定在固晶区底部。

本发明还提供了一种应用于上述新型防水贴片LED的生产工艺，该工艺包括以下的步骤：

A、支架的制作：选取铜料，采用支架模具对铜料进行冷冲压，得到支架，其中一支架上具有用于固定LED晶片的固晶区；

B、LED晶片固定：将LED晶片固定在支架的固晶区；

步骤B中还包括步骤B1-B3：

B1、在步骤A中制得的支架的固晶区的三处分别点上LED晶片固定胶，在点胶时，保证每个点胶处无胶体连接；

B2、将三个LED晶片分别放置在固晶区的三个点胶处；

B3、LED晶片放置后，将支架与LED晶片送入热风循环烤箱中进行固化，热风循环烤箱中的烘烤温度为150-160℃，烘烤时间为60分钟。

C、焊线：将LED晶片的焊点与其余支架的焊接区进行焊接；

D、压出成型封装：利用高压注塑机，对已经焊线的两支架压出成型封装；

步骤D中包括步骤D1-D2：

D1、将已经焊线的两支架，放入至高压注胶机模腔中，使用环氧树脂封装胶料进行成型封装，封装后形成包裹支架的一端和LED芯片的环氧树脂封装主体，该环氧树脂封装主体的顶面由四周的顶平面与中间的出光面组成，出光面为球面状，从而形成球形的透镜；所述环氧树脂封装胶料在未使用时为冷冻固态状；

D2、将封装后的支架送入热风循环烤箱内进行固化，热风循环烤箱内的温度为155℃，烘烤时间为4小时。

E、固化：利用高温烤箱对已成型的材料进行固化；

F、弯脚：对材料进行弯脚处理，得到防水贴片LED的个体；

步骤F中还包括步骤F1-F2：

F1、利用弯脚模具，将材料的引脚进行折弯，使得材料的引脚末端折回至环氧树脂封装主体底部；

F2、利用脱粒模具将材料从支架上分离，从而得到防水贴片LED的个体。

本发明的有益效果在于：本发明公开了一种防水贴片LED以及该LED的生产工艺，该生产工艺将焊好线的支架用高压注胶机进行压出成型封装，利用压出成型时所产生的高压力，使环氧树脂与支架紧密结合，并且环氧树脂封装主体将支架的一端与LED晶片整体包裹住，实现了环氧树脂的一体化封装，从而实现防水、防潮的功能，该防水贴片LED是一种低成本、高信赖的新型半导体发光元件。

【附图说明】

图1为本发明的新型防水贴片LED的第一实施例的剖视图；

图2为本发明的新型防水贴片LED的第一实施例的俯视图；

图3为本发明的新型防水贴片LED的第二实施例的俯视图；

图4至图7为本发明的新型防水贴片LED的生产工艺流程图。

【具体实施方式】

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

参照图1、图2所示，本发明揭示了一种新型防水贴片LED，该防水贴片LED包括环氧树脂封装主体10，以及一端伸入环氧树脂封装主体10内部的至少两个支架20，而在本实施例中，参照图2所示，设置有四个支架20，四个支架20的其中一支架201上设有固晶区202，一般的，该支架201上设有呈圆台形的碗杯203，该碗杯203底部即为固晶区202，支架201即为公共端支架，图1中，四个支架的伸出端经弯折后，折回并扣置于环氧树脂封装主体10的底部。参照图2所示，固晶区202内固定有三颗LED晶片30，这三颗LED晶片30通过胶体并排着固定在固晶区202的底部，且三颗LED晶片30分别通过金线40与另外三个支架10的焊接区连接，并保证良好的电性连接关系，在通入电流后，可使得LED晶片30发光。在图1中，上述的环氧树脂封装主体10的顶面由四周的顶平面101和中间的出光面102组成，出光面102为球面状，从而形成球形的透镜103，该球形的透镜103内沉与所述环氧树脂封装主体10的顶平面101，在本实施例中，球形透镜103的最高点，在所述环氧树脂封装主体10的顶平面101所在的平面内，球形透镜103的表面即为光折射面，此种结构能够使得LED晶片发出的光线更为集中，提高光源亮度。

参照图3，为本发明揭示的新型防水贴片LED的另一具体实施例，在本实施例中，减少了支架20伸入环氧树脂封装胶体10的部分，同时增大了支架201与固晶区202的体积，并改变了支架20、201所呈现的形状。

参照图4所示，本发明还揭示了适用于上述新型防水贴片LED的生产工艺，该工艺包括以下步骤：

A、支架的制作：选取铜料，采用支架模具对铜料进行冷冲压，得到支架，其中一支架上具有用于固定LED晶片的固晶区；

B、LED晶片固定：将LED晶片固定在支架的固晶区；

在本实施例中，参照图5所示，该步骤B中还包括以下详细步骤B1-B3：

B1、在步骤A中制得的支架的固晶区的三处分别点上LED晶片固定胶，在点胶时，保证每个点胶处无胶体连接；

B2、将三个LED晶片分别放置在固晶区的三个点胶处；

B3、LED晶片放置后，将支架与LED晶片送入热风循环烤箱中进行固化，热风循环烤箱中的烘烤温度为150-160℃，烘烤时间为60分钟。

C、焊线：将LED晶片的焊点与其余支架的焊接区进行焊接；

D、压出成型封装：利用高压注塑机，对已经焊线的两支架压出成型封装；

在本实施例中，参照图6，该步骤D中包括步骤D1-D2：

D1、将已经焊线的两支架，放入至高压注胶机模腔中，使用环氧树脂封装胶料进行成型封装，封装后形成包裹支架的一端和LED芯片的环氧树脂封装主体，该环氧树脂封装主体的顶面由四周的顶平面与中间的出光面组成，出光面为球面状，从而形成球形的透镜；所述环氧树脂封装胶料在未使用时为冷冻固态状；

D2、将封装后的支架送入热风循环烤箱内进行固化，热风循环烤箱内的温度为155℃，烘烤时间为4小时。

E、固化：利用高温烤箱对已成型的材料进行固化；

F、弯脚：对材料进行弯脚处理，得到防水贴片LED的个体；

在本实施例中，参照图7，该步骤F中还包括步骤F1-F2：

F1、利用弯脚模具，将材料的引脚进行折弯，使得材料的引脚末端折回至环氧树脂封装主体底部；

F2、利用脱粒模具将材料从支架上分离，从而得到防水贴片LED的个体。

通过上述的工艺，将焊好线的支架用高压注胶机进行压出成型封装，利用压出成型时所产生的高压力，使环氧树脂与支架紧密结合，并且环氧树脂封装主体将支架的一端与LED晶片整体包裹住，实现了环氧树脂的一体化封装，从而实现防水、防潮的功能，该防水贴片LED是一种低成本、高信赖的新型半导体发光元件。

以上所描述的仅为本发明的较佳实施例，上述具体实施例不是对本发明的限制。在本发明的技术思想范畴内，可以出现各种变形及修改，凡本领域的普通技术人员根据以上描述所做的润饰、修改或等同替换，均属于本发明所保护的范围。

Claims (10)

1.一种新型防水贴片LED，其包括环氧树脂封装主体以及一端伸入环氧树脂封装主体内部的至少两个支架，其中一支架上设有固晶区，固晶区内固定有LED晶片，其特征在于：所述环氧树脂封装主体的顶面由四周的顶平面与中间的出光面组成，所述出光面为球面状，从而形成球形的透镜。

2.根据权利要求1所述的一种新型防水贴片LED，其特征在于：所述球形的透镜内沉于所述环氧树脂封装主体的顶平面，即所述球形透镜的最高点，在所述环氧树脂封装主体的顶平面所在的平面内。

3.根据权利要求1所述的一种新型防水贴片LED，其特征在于：所述支架总共有四个，所述固晶区设置在一碗杯上，且具有碗杯的支架为公共端支架，所述固晶区内设有三颗LED晶片，且三颗LED晶片通过金线分别与其余三个支架连接。

4.根据权利要求3所述的一种新型防水贴片LED，其特征在于：所述四个支架的一端均伸入环氧树脂封装主体内部，另一端为支架引脚，所述支架引脚经弯折后，折回至环氧树脂封装主体的底部。

5.根据权利要求1所述的一种新型防水贴片LED，其特征在于：所述固晶区呈圆台状，所述LED晶片即通过胶体固定在固晶区底部。

6.一种新型防水贴片LED的生产工艺，其特征在于：该生产工艺包括以下步骤：

A、支架的制作：选取铜料，采用支架模具对铜料进行冷冲压，得到支架，其中一支架上具有用于固定LED晶片的固晶区；

B、LED晶片固定：将LED晶片固定在支架的固晶区；

C、焊线：将LED晶片的焊点与其余支架的焊接区进行焊接；

D、压出成型封装：利用高压注塑机，对已经焊线的两支架压出成型封装；

E、固化：利用高温烤箱对已成型的材料进行固化；

F、弯脚：对材料进行弯脚处理，得到防水贴片LED的个体。

7.根据权利要求6所述的一种新型防水贴片LED的生产工艺，其特征在于：所述步骤B中进一步包括以下步骤：

B1、在步骤A中制得的支架的固晶区的三处分别点上LED晶片固定胶，在点胶时，保证每个点胶处无胶体连接；

B2、将三个LED晶片分别放置在固晶区的三个点胶处；

B3、LED晶片放置后，将支架与LED晶片送入热风循环烤箱中进行固化，热风循环烤箱中的烘烤温度为150-160℃，烘烤时间为60分钟。

8.根据权利要求6所述的一种新型防水贴片LED的生产工艺，其特征在于：所述步骤D中进一步包括以下步骤：

D1、将已经焊线的两支架，放入至高压注胶机模腔中，使用环氧树脂封装胶料进行成型封装，封装后形成包裹支架的一端和LED芯片的环氧树脂封装主体，该环氧树脂封装主体的顶面由四周的顶平面与中间的出光面组成，出光面为球面状，从而形成球形的透镜；

D2、将封装后的支架送入热风循环烤箱内进行固化，热风循环烤箱内的温度为150-160℃，烘烤时间为3.5-4.5小时。

9.根据权利要求8所述的一种新型防水贴片LED的生产工艺，其特征在于：所述环氧树脂封装胶料在未使用时为冷冻固态状；所述热风循环烤箱内的温度为155℃，烘烤时间为4小时。

10.根据权利要求6所述的一种新型防水贴片LED的生产工艺，其特征在于：所述步骤F中进一步包括以下步骤：

F1、利用弯脚模具，将材料的引脚进行折弯，使得材料的引脚末端折回至环氧树脂封装主体底部；

F2、利用脱粒模具将材料从支架上分离，从而得到防水贴片LED的个体。