CN106058027A - 一种带透镜的led光源及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带透镜的LED光源及其制作方法，其中，带透镜的LED光源包括：LED支架，所述LED支架上设置有凹槽，所述凹槽的底面设置有LED晶片，所述凹槽中填充有荧光胶层，荧光胶层低于凹槽的槽口，所述荧光胶层上设置有透镜封装体，所述透镜封装体的边缘覆盖在LED支架的顶面上。本发明采用碗杯带凹槽的支架设计，增加胶体和PPA的粘接性，降低了成品应用的制造成本，挺高产品的信赖性,使得产品的出光效率提升，性能更优。
Description
技术领域
本发明涉及LED封装领域，尤其涉及一种带透镜的LED光源及其制作方法。
背景技术
LED（Light Emitting Diode，发光二极管）是一种能将电能转化为光能的半导体电子原件，由于它具有节能、环保、安全、寿命长等优点，所以，自问世以来，LED作为一种新的照明光源材料被广泛应用着。而LED封装技术对发光二极管的出光效率起到了一个很关键的作用。
传统2835 LED封装工艺采用SMD支架先固焊、将碗杯点平，做成光源后贴在PCB基板后再加透镜；或在直插式支架先固焊，再点荧光胶，然后用模条模压成各角度的产品。由于这种LED封装工艺受限于应用方面的约束，在成品设计时需增加二次光学透镜，使得制造成本增加，且光效降低；而且直插灯珠使用环氧树脂胶水使得产品的信赖度降低。
因而现有技术还有待改进和提高。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种带透镜的LED光源及其制作方法，采用碗杯带凹槽的支架设计，增加胶体和PPA的粘接性。
为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
一种带透镜的LED光源，包括LED支架，所述LED支架上设置有凹槽，所述凹槽的底面设置有LED晶片，所述凹槽中填充有荧光胶层，荧光胶层低于凹槽的槽口，所述荧光胶层上设置有透镜封装体，所述透镜封装体的边缘覆盖在LED支架的顶面上。
所述带透镜的LED光源中，所述凹槽的下部呈圆台状，凹槽的上部呈圆柱状，且圆柱的半径大于圆台下底的半径。所述凹槽中，所述荧光胶层与圆台下底平齐。
所述带透镜的LED光源中，所述LED支架的长度为3.5mm，宽度为2.8mm。
所述带透镜的LED光源中，所述凹槽的底面设置有负极标示，所述LED晶片位于负极标示的一侧。
一种带透镜的LED光源的制作方法，包括以下步骤：
A、输送机构将一块LED支架板输送至固晶设备中，由固晶设备将LED晶片装贴在各LED支架的凹槽中；
B、在LED晶片固化后，由焊线设备对LED晶片进行焊线；
C、采用点胶机在凹槽中点荧光胶，且荧光胶低于凹槽的槽口；
D、采用烘烤设备将荧光胶烘干；
E、采用模压设备在各LED支架上模压透镜封装体；所述透镜封装体的中间部分填充于凹槽中，透镜封装体的边缘覆盖在LED支架的顶面上；
F、采用烘烤设备将透镜封装体烘干，完成LED光源的制作。
进一步地，在步骤F后，所述的制作方法还包括：
G、将各LED光源从LED支架板上剥离；
H、对LED光源进行分光测试；
I、将多颗LED光源编成SMT料带。
进一步地，所述步骤E中，模压透镜封装体采用粘度为3000MPa.s的硅胶。
进一步地，所述步骤C中，荧光胶由镓亚格黄绿粉、113氮化物红粉与硅胶混合而成。
进一步地，所述步骤E包括：
E1、将粘度为3000MPa.s的硅胶注入14ml的胶桶中；
E2、将固化有荧光胶的LED支架板放入模压模具中；
E3、在模压模具中注入硅胶，采用150℃的模压温度模压300秒以上，使透镜封装体模压成型。
相较于现有技术，本发明提供的带透镜的LED光源及其制作方法，采用碗杯带凹槽的支架设计，增加了胶体和PPA的粘接性，便于后续直接模压透镜，使得成品设计时无需增加二次光学透镜，提高了产品的信赖性，降低了产品应用的制造成本，同时模压硅胶成型的方式提高了产品外形的一致性。
附图说明
图1为本发明的LED光源的结构示意图。
图2为本发明的LED光源的LED支架俯视结构示意图。
图3为本发明的LED光源的LED支架主视结构示意图。
图4为本发明的带透镜的LED光源的制作方法的流程图。
图5为本发明的带透镜的LED光源的制作流程图。
具体实施方式
本发明提供一种带透镜的LED光源及其制作方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请一并参阅图1，图2和图3，本发明提供的一种带透镜的LED光源，包括：LED支架11；LED支架11上设置有凹槽12；凹槽12的底面设置有LED晶片（图中未示出），凹槽12中填充有荧光胶层14，荧光胶层14低于凹槽12的槽口。荧光胶层14上设置有透镜封装体15，透镜封装体15的边缘覆盖在LED支架的顶面上。本发明采用荧光胶层14的厚度低于凹槽12的槽口的设计方式，增加了胶体和支架PPA的粘接性，从而便于后续直接模压透镜，使得成品设计时无需增加二次光学透镜，提高了产品的信赖性，降低了产品应用的制造成本，同时模压硅胶成型的方式提高了产品外形的一致性。
具体来说，所述LED支架11的长度为3.5mm、宽度为2.8mm。LED支架11上设置的凹槽12下部呈圆台状（具体为倒置的圆台状），凹槽12的上部呈圆柱状，且圆柱的半径大于圆台下底的半径，通过这种结构设计，可防止点胶时，荧光胶溢出凹槽12，既能防止胶溢流走失，避免胶水浪费，又能使得光斑更加均匀，胶水和支架的结合性更好。本实施例中，所述圆柱的直径2.4mm，所述圆台的下底直径为2.3mm，圆台的上底直径为2.1mm。
在点荧光胶时，可使荧光胶层14与所述凹槽12的圆台下底平齐，提高了发光均匀性和光效。荧光胶由荧光粉和15%-20%的硅胶按比例混合而成。本实施例中，硅胶的粘度为3000MPa.s，荧光粉分别使用镓亚格黄绿粉和113氮化物红粉。荧光粉采用为90-95%的镓亚格黄绿粉和为5-10%的113氮化物红粉混合而成。
凹槽12的底面设置有负极标识16，所述LED晶片位于负极标识16的一侧，负极标识16的设计便于LED晶片的定位。
透镜封装体15是模压成型的半球形胶体，胶体材质可以是但不限于硅胶，透镜封装体15的中间部分填充在凹槽12中。本实施例中，胶体材质选用的是硅胶，具体是将粘度为3000MPa.s的硅胶注入14ml的胶桶中，将固化有荧光胶的LED支架板放在模压模具中，在模压模具中注入硅胶，采用150℃的模压温度300秒以上，使透镜封装体成型。由于采用直接模压硅胶成型使产品的出光效率更高，产品的性能更优，而且在进行成品设计时无需再增加二次光学透镜，提升了产品的信赖性。另外，通过直接模压成型的方式可利用成熟的模压技术，便于工业上大批量生产。
本发明还相应提供一种带透镜的LED光源的制作方法，请参阅图4，所述的制作方法包括：
S100、输送机构将一块LED支架板输送至固晶设备中，由固晶设备将LED晶片装贴在各LED支架的凹槽中；
S200、在LED晶片固化后，由焊线设备对LED晶片进行焊线；
S300、采用点胶机在凹槽中点荧光胶，且荧光胶低于凹槽的槽口；
S400、采用烘烤设备将荧光胶烘干；
S500、采用模压设备在各LED支架上模压透镜封装体；所述透镜封装体的中间部分填充于凹槽中，透镜封装体的边缘覆盖在LED支架的顶面上；
S600、采用烘烤设备将透镜封装体烘干，完成LED光源的制作。
在步骤S300中，所述荧光胶由镓亚格黄绿粉、113氮化物红粉与硅胶混合而成。由于点胶区域小，而且精度要求高，在点胶时，采用定位技术使整块LED支架板的位置固定，并采用顶板将整块LED支架板顶住，然后再点荧光胶，以提高点胶工序的精度，也便于胶量的精确控制。
在步骤S500中，在进行模压时，首将粘度为3000MPa.s的硅胶注入14ml的胶桶中；之后，将固化有荧光胶的LED支架板放入模压模具中；然后，在模压模具中注入硅胶，采用150℃的模压温度模压300秒以上，使透镜封装体模压成型。
优选地，在步骤S600之后，所述的制作方法还包括：将各LED光源从LED支架板上剥离；然后，对LED光源进行分光测试；再将多颗LED光源编成SMT料带。
为了更好的理解本发明提供的制作方法，以下具体一应用实施例
请参阅图5所示，这种LED光源的制作方法包括如下步骤；
A、固晶：输送机构将一块LED支架板输送至固晶设备中，由固晶设备将LED晶片装贴在各LED支架的凹槽中；
B、第一次烘烤：使用使用150°C的温度，将固晶后的LED晶片烘烤1-2小时，使LED晶片固化；
C、焊线：在LED晶片固化后，由焊线设备对LED晶片进行焊线；
D、点胶：采用点胶机在凹槽中点荧光胶，且荧光胶低于凹槽的槽口；
E、第二次烘烤：将烘烤设备的温度控制在100℃，烘烤30分钟将荧光胶烘干；
F、模压硅胶：采用模压设备在各LED支架上模压透镜封装体；具体是将粘度为3000MPa.s的硅胶注入14ml的胶桶中；将固化有荧光胶的LED支架板放入模压模具中；在模压模具中注入硅胶，采用150℃以上的模压温度模压300秒以上，使透镜封装体模压成型。所述透镜封装体的中间部分填充于凹槽中，透镜封装体的边缘覆盖在LED支架的顶面上；
G、第三次烘烤：将烘烤设备的温度控制在150℃，将透镜封装体烘烤1.5小时，将透镜封装体烘干，完成LED光源的制作；
H、剥料：将各LED光源从LED支架板上剥离；
I、分光：对LED光源进行分光测试；
J、编带：将多颗LED光源编成SMT飞达的料带。
综上所述，本发明与现在技术相比具有以下有益效果：
1、本发明采用采用碗杯带凹槽的支架设计，增加了胶体和PPA的粘接性，便于后续直接模压透镜；
2、透镜采用模压硅胶成型的方式，提高了LED外形的一致性，提升了LED出光效率，提升了LED亮度；
3、采用模压成型工艺降低了LED成品应用的制造成本，（成品设计时无需增加二次光学透镜），提升了产品的信赖性。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种带透镜的LED光源，包括LED支架，其特征在于，所述LED支架上设置有凹槽，所述凹槽的底面设置有LED晶片，所述凹槽中填充有荧光胶层，荧光胶层低于凹槽的槽口，所述荧光胶层上设置有透镜封装体，所述透镜封装体的边缘覆盖在LED支架的顶面上。
2.根据权利要求1所述的带透镜的LED光源，其特征在于，所述凹槽的下部呈圆台状，凹槽的上部呈圆柱状，且圆柱的半径大于圆台下底的半径。
3.根据权利要求2所述的带透镜的LED光源，其特征在于，所述荧光胶层与圆台下底平齐。
4.根据权利要求1所述的带透镜的LED光源，其特征在于，所述LED支架的长度为3.5mm、宽度为2.8mm。
5.根据权利要求1所述的带透镜的LED光源，其特征在于，所述凹槽的底面设置有负极标识，所述LED晶片位于负极标识的一侧。
6.一种带透镜的LED光源的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
A、输送机构将一块LED支架板输送至固晶设备中，由固晶设备将LED晶片装贴在各LED支架的凹槽中；
B、在LED晶片固化后，由焊线设备对LED晶片进行焊线；
C、采用点胶机在凹槽中点荧光胶，且荧光胶低于凹槽的槽口；
D、采用烘烤设备将荧光胶烘干；
E、采用模压设备在各LED支架上模压透镜封装体；所述透镜封装体的中间部分填充于凹槽中，透镜封装体的边缘覆盖在LED支架的顶面上；
F、采用烘烤设备将透镜封装体烘干，完成LED光源的制作。
7.根据权利要求6所述的带透镜的LED光源的制作方法，其特征在于，在步骤F之后，所述的制作方法还包括：
G、将各LED光源从LED支架板上剥离；
H、对LED光源进行分光测试；
I、将多颗LED光源编成SMT料带。
8.根据权利要求6所述的带透镜的LED光源的制作方法，其特征在于，所述步骤E中，模压透镜封装体采用粘度为3000MPa.s的硅胶。
9.根据权利要求6所述的带透镜的LED光源的制作方法，其特征在于，所述步骤C中，荧光胶由镓亚格黄绿粉、113氮化物红粉与硅胶混合而成。
10.根据权利要求6所述的带透镜的LED光源的制作方法，其特征在于，所述步骤E包括：
E1、将粘度为3000MPa.s的硅胶注入14ml的胶桶中；
E2、将固化有荧光胶的LED支架板放入模压模具中；
E3、在模压模具中注入硅胶，采用150℃的模压温度模压300秒以上，使透镜封装体模压成型。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20161026 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |