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1、(10)申请公布号 CN 103939785 A (43)申请公布日 2014.07.23 CN 103939785 A (21)申请号 201410186685.3 (22)申请日 2014.05.05 103113717 2014.04.15 TW F21S 4/00(2006.01) F21V 19/00(2006.01) F21Y 101/02(2006.01) (71)申请人 瑞仪光电股份有限公司 地址 中国台湾高雄市高雄加工出口区中六 路 1 号 (72)发明人 邱怡仁 张榕殷 (74)专利代理机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 代理人 王宝筠 (54) 发明名称 光。
2、源模组及其制造方法 (57) 摘要 本发明实施例公开了一种光源模组及其制造 方法。本发明实施例的方法包括 : 提供背板及灯 条 ; 灯条包含基板及复数个发光二极管 ; 发光二 极管是设置在基板的安装面上 ; 放置灯条于背板 上, 并在背板与基板之间形成焊接处理区 ; 焊接 处理区为空气界面 ; 利用焊接方式熔融灯条和 / 或背板, 以产生熔融材料填充于焊接处理区中, 以 将基板固定在背板上。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 7 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 附图7页 (10)申请。
3、公布号 CN 103939785 A CN 103939785 A 1/1 页 2 1. 一种光源模组的制造方法, 其特征在于, 包含 : 提供一背板及一灯条, 其中该灯条包含一基板、 及复数个发光二极管设置在该基板的 一安装面上 ; 放置该灯条于该背板上, 并在该灯条与该背板之间形成一焊接处理区, 该焊接处理区 为一空气界面 ; 以及 利用一焊接方式熔融该灯条和 / 或该背板, 以产生一熔融材料填充于该焊接处理区 中, 以将该基板固定在该背板上。 2. 如权利要求 1 所述的光源模组的制造方法, 其特征在于, 该熔融材料填充于该焊接 处理区后将形成一熔接层, 该基板是透过该熔接层固定在该背板。
4、上。 3. 如权利要求 1 所述的光源模组的制造方法, 其特征在于, 在将该灯条放置于该背板 上的步骤之前, 更包含形成至少一连接部于该背板的一表面上或该基板的一底面上的步 骤, 以隔开该灯条与该背板而形成该焊接处理区。 4. 如权利要求 3 所述的光源模组的制造方法, 其特征在于, 形成该至少一连接部的步 骤包含利用一冲压方式。 5. 如权利要求 3 所述的光源模组的制造方法, 其特征在于, 形成该至少一连接部的步 骤更包含同时形成至少一凹陷部于该背板的该表面的相对面或该灯条的该底面的相对面 上, 且该至少一凹陷部是对应该至少一连接部。 6. 如权利要求 1 所述的光源模组的制造方法, 其特。
5、征在于, 放置该灯条于该背板上的 步骤包含在该基板与该背板之间形成小于 90 度的夹角。 7. 如权利要求 1 所述的光源模组的制造方法, 其特征在于, 利用该焊接方式的步骤包 含将一雷射光以 12 度至 20 度的入射角射入该焊接处理区中。 8. 如权利要求 3 所述的光源模组的制造方法, 其特征在于, 该至少一连接部的高度为 从 0.04mm 至 0.12mm。 9. 如权利要求 1 所述的光源模组的制造方法, 其特征在于, 该安装面垂直于该基板的 一底面。 10. 一种光源模组, 其特征在于, 包含 : 一背板 ; 以及一灯条, 该灯条是利用一熔接层接合在该背板的一表面上 ; 以及 至少。
6、一连接部, 位于该背板及该灯条之间, 并邻接于该熔接层。 11. 如权利要求 10 所述的光源模组, 其特征在于, 该灯条包含一基板、 及复数个发光二 极管设置在该基板的一安装面上。 12. 如权利要求 11 所述的光源模组, 其特征在于, 该安装面垂直于该基板的一底面。 13. 如权利要求 10 所述的光源模组, 其特征在于, 该至少一连接部为该背板的一冲压 凸起结构或该灯条的一冲压凸起结构。 14. 如权利要求 10 所述的光源模组, 其特征在于, 该背板更包含至少一凹陷部, 位于该 背板的该表面的相对面或该灯条的一底面的相对面上。 权 利 要 求 书 CN 103939785 A 2 1。
7、/5 页 3 光源模组及其制造方法 技术领域 0001 本发明是有关于一种光源模组, 且特别是有关于一种利用焊接的方式来将灯条固 定在背板上的光源模组及制造方法。 背景技术 0002 请参照图1及图2, 图1是表示一种现有技术中将灯条焊接在背板上的焊接过程示 意图, 图 2 是表示一种现有技术中灯条焊接在背板上的装置示意图。在一般背光模组中, 灯 条 110 是直接焊接在背板 130 上。在焊接之前, 灯条 110 是直接放置在背板 130 上, 使灯条 110 的底面 110a 完全贴合背板 130 的表面 130a。接着, 利用焊接装置 190 从灯条 110 的背 面 110b 与背板 。
8、130 的表面 130a 间的缝隙 150 开始焊接, 而使灯条 110 固定在背板 130 上。 0003 如图 1 所示, 在焊接过程中, 灯条 110 的热传递区域 A1 形状是略呈 1/4 圆形, 而背 板 130 的热传递区域 A2 则是呈半圆形。代表在焊接过程中, 灯条 110 与背板 130 热传递路 径长度、 范围不同, 导致焊接时灯条 110 与背板 130 所承受的热应力并不均匀。而且, 在焊 接的过程中, 缝隙150周围的位置会先受热而熔融, 导致焊接完成后的灯条110并非直立而 相对于背板130倾斜(如图2所示), 或是背板130出现不规则的翘曲, 进而增加焊接难度, 。
9、而影响焊接质量以及整体背光模组的光学效率。 0004 此外, 如图2所示, 在焊接结束后, 灯条110的底面110a与背板130的表面130a之 间会产生熔接层 170。此熔接层 170 的主要可将灯条 110 所产生的热传递至背板 130, 进而 排至外界。 因此, 熔接层170的深度D1为有效导热范围深度。 也就是说, 熔接层170的深度 D1 越大, 代表熔接层 170 的面积越大, 导热效果越好。但是, 如果要达到一定的深度 D1, 焊 接所需的能量则越高。而如图 1 所示, 在焊接过程中, 灯条 110 与背板 130 之间的缝隙 150 会先承受极高的温度。当焊接的动作持续进行以使。
10、深度 D1 增加时, 焊接所需的能量及温度 也随的增加, 如此易导致整个灯条 110 因温度过高而损毁。 发明内容 0005 因此, 本发明的一目的是在提供一种光源模组及其制造方法, 其是在背板与灯条 之间形成焊接处理区以隔开背板与灯条。当进行雷射焊接时, 雷射焊接所使用的雷射光可 于背板与灯条之间反射而快速熔融焊接处理区中的部分背板与灯条, 进而使熔融后所形成 的熔融材料可在焊接处理区中流动而填充在焊接处理区中, 使灯条接合在背板上。 因此, 可 有效利用雷射光的热能, 而降低雷射焊接的功率, 并可快速熔融连接部。此外, 雷射焊接的 功率降低可避免灯条在焊接的过程中损毁及背板不正常翘曲的问题。
11、。 0006 根据本发明的上述目的, 提出一种光源模组的制造方法。此光源模组的制造方法 包含以下步骤。提供背板及灯条。其中, 灯条包含基板及复数个发光二极管。发光二极管 是设置在基板的安装面上。放置灯条于背板上, 并在背板与基板之间形成焊接处理区。其 中, 焊接处理区为空气界面。利用焊接方式熔融灯条和 / 或背板, 以产生熔融材料填充于焊 接处理区中, 以将基板固定在背板上。 说 明 书 CN 103939785 A 3 2/5 页 4 0007 依据本发明一实施例, 上述的熔融材料填充于焊接处理区后将形成熔接层, 基板 是透过熔接层固定在背板上。 0008 依据本发明另一实施例, 上述将灯条。
12、放置于背板上的步骤之前, 更包含形成至少 一连接部于背板的表面上或基板的底面上的步骤, 以隔开灯条与背板而形成焊接处理区。 0009 依据本发明又一实施例, 上述的形成连接部的步骤包含利用冲压方式。 0010 依据本发明再一实施例, 上述的形成连接部的步骤更包含同时形成至少一凹陷部 于背板的表面的相对面或灯条的底面的相对面上, 且凹陷部是对应连接部。 0011 依据本发明再一实施例, 上述的放置灯条于背板上的步骤包含在基板与背板之间 形成小于 90 度的夹角。 0012 依据本发明再一实施例, 上述的利用焊接方式的步骤包含将雷射光以 12 度至 20 度的入射角射入焊接处理区中。 0013 依。
13、据本发明再一实施例, 上述的每一个连接部的高度为从 0.04mm 至 0.12mm。 0014 依据本发明再一实施例, 上述的安装面垂直于基板的底面。 0015 根据本发明的上述目的, 另提出一种光源模组。 此光源模组包含背板、 灯条以及至 少一连接部。灯条是利用熔接层接合在背板的表面上。连接部位于背板及灯条之间, 并邻 接于熔接层。 。 0016 依据本发明一实施例, 上述的灯条包含基板及复数个发光二极管。发光二极管是 设置在基板的安装面上。 0017 依据本发明另一实施例, 上述的安装面垂直于基板的底面。 0018 依据本发明又一实施例, 上述的连接部为背板的冲压凸起结构或灯条的冲压凸起 。
14、结构。 0019 依据本发明再一实施例, 上述的背板更包含至少一个凹陷部, 位于背板的表面的 相对面或灯条的底面的相对面上。 附图说明 0020 为让本发明的上述和其他目的、 特征、 优点与实施例能更明显易懂, 所附图式的说 明如下 : 0021 图 1 是表示一种现有技术中将灯条焊接在背板上的焊接过程示意图 ; 0022 图 2 是表示一种现有技术中灯条焊接在背板上的装置示意图 ; 0023 图 3 是表示依照本发明的一实施方式的一种光源模组的制造方法的流程图 ; 0024 图 4A 至图 4C 是表示依照本发明一实施方式的一种光源模组的制造过程示意图 ; 0025 图 5 是表示依照本发明。
15、一实施方式的一种光源模组的组件示意图 ; 0026 图 6 是表示依照本发明一实施方式的一种光源模组的装置示意图。 0027 其中, 图中各标示为 : 110灯条 ; 110a底面 ; 110b背面 ; 130背板 ; 130a表面 ; 150缝 隙 ; 170 熔接层 ; 190 焊接装置 ; 200 制造方法 ; 201 步骤 ; 202 步骤 ; 203 步骤 ; 204 步骤 ; 300 光源模组 ; 310灯条 ; 312基板 ; 312a安装面 ; 312b底面 ; 312c顶面 ; 314发光二极管 ; 330背 板 ; 330a表面 ; 330b表面 ; 350连接部 ; 35。
16、0a熔接层 ; 370凹陷部 ; 390焊接处理区 ; 400雷射 光 ; D1 深度 ; D2 深度 ; H 高度 ; 入射角 ; 夹角 ; A1 热传递区域 ; A2 热传递区域 ; A3 热传 递区域 ; A4 热传递区域。 说 明 书 CN 103939785 A 4 3/5 页 5 具体实施方式 0028 请同时参照图 3 以及图 4A 至图 4C。图 3 是表示依照本发明的一实施方式的一种 光源模组的制造方法的流程图, 图 4A 至图 4C 是表示依照本发明一实施方式的一种光源模 组的制造过程示意图。本发明的一实施方式主要是提供一个光源模组的制造方法 200。在 本实施方式中, 制。
17、作光源模组时, 可先进行步骤201, 以提供灯条310以及背板330。 如图4B 所示, 灯条 310 包含基板 312 及复数个发光二极管 (LED, Light Emitting Diode)314。基 板 312 具有安装面 312a、 底面 312b 及顶面 312c。其中, 底面 312b 与顶面 312c 分别位于基 板 312 的相对二侧, 而安装面 312a 接合于底面 312b 与顶面 312c 之间, 即安装面 312a 的相 对二边分别与底面 312b 与顶面 312c 接合。在一实施例中, 安装面 312a 是垂直底面 312b。 发光二极管 314 是设置在基板 31。
18、2 的安装面 312a 上。另一方面, 背板 330 具有相对的表面 330a 与 330b。 0029 接着, 进行步骤 202, 以形成至少一个连接部 350 于背板 330 的表面 330a 上。如图 4A 所示, 在本实施方式中, 背板 330 的材料可为铝, 且连接部 350 是透过从背板 330 的表面 330b 朝另一表面 330a 冲压的方式凸设在背板 330 的表面 330a 上。也就是说, 在形成连接 部 350 的同时, 背板 330 的表面 330b 会产生对应连接部 350 的凹陷部 370。在一些实施例 中, 连接部350可为凸点、 凸块或凸条。 在一例子中, 在背。
19、板330的尺寸为700mm*150mm*1mm, 以及灯条 310 的尺寸为 700mm*2.7mm*2mm 的条件下, 每一个连接部 350 为直径 1.48mm 至 1.52mm 的凸点, 其高度 H 为从 0.04mm 至 0.12mm。而且, 其中两相邻连接部 350 的间距为 4.98mm 至 5.02mm。 0030 需说明的是, 本实施方式的连接部 350 是形成在背板 330 的表面 330a 上。但在其 他实施例中, 连接部亦可形成于基板 312 的底面 312b 上。在这样的实施例中, 同样可利用 从基板 312 的顶面 312c 朝底面 312b 冲压的方式, 在基板 3。
20、12 的底面 312b 上形成数个如图 4A所示的连接部350般的连接部。 此外, 在本实施例中, 在形成连接部350的同时, 基板312 的顶面 312c 会产生对应连接部 350 的凹陷部 370。在一实施例中, 灯条 310 的基板 312 的 材料可为铝。 0031 随后, 进行步骤 203, 以将灯条 310 放置在背板 330 上, 并使连接部 350 位于背板 330 的表面 330a 与基板 312 的底面 312b 之间。也就是说, 连接部 350 可用来隔开灯条 310 与背板 330, 并使灯条 310 与背板 330 之间形成焊接处理区 390。在本实施例中, 焊接处理。
21、 区 390 为空气界面。由图 4B 可知, 连接部 350 具有高度 H, 故当灯条 310 放置在背板 330 上 时, 基板 312 的底面 312b 与背板 330 的表面 330a 之间并不会完全贴合, 而有一段距离, 且 此距离即为连接部350的高度H。 需说明的是, 本实施例是利用冲压的方式在背板330或基 板 312 直接形成连接部 350 仅为示范说明用, 并非用以限制本发明。在其他实施例中, 亦可 透过例如使用垫片或其他方式来隔开灯条310与背板330, 以在灯条310与背板330之间形 成焊接处理区 390。 0032 将灯条 310 设置在背板 330 上之后, 进行步。
22、骤 204, 利用焊接方式熔融灯条 310 与 背板 330, 以利用连接部 350 周遭的背板 330 或基板 312 熔融后所形成的熔融材料将基板 312 固定在背板 330 的表面 330a 上。在焊接过程中, 背板 330 或基板 312 熔融后所形成的 熔融材料可在焊接处理区 390 中流动而填充在焊接处理区 390 中, 以连接基板 312 与背板 说 明 书 CN 103939785 A 5 4/5 页 6 330。在本实施方式中, 焊接方式主要是将雷射光 400 射入基板 312 的底面 312b 与背板 330 的表面 330a 间的焊接处理区 390 中, 并利用雷射光 4。
23、00 可在底面 312b 与表面 330a 之间来 回反射, 而可有效利用雷射光来快速熔融灯条 310 与背板 330, 而可使灯条 310 结合在背板 330 上。此外, 透过连接部 350 以及焊接处理区 390 的设计, 使灯条 310 的底面 312b 及背板 330 的表面 330a 可直接受到雷射光的作用, 进而可控制灯条 310 下方进行的雷射焊接所形 成的熔融材料。 0033 如图 4C 所示, 在一实施例中, 于进行焊接之前, 可将灯条 310 倾斜设置在背板 330 上。也就是说, 可利用治具, 而使基板 312 与背板 330 之间形成小于 90 度的夹角 。当焊 接结束。
24、后, 因受热而熔融的部分基板 312 与背板 330 会冷却而凝固内缩。因此, 将灯条 310 倾斜设置在背板 330 的方式可藉由部分基板 312 与背板 330 冷却内缩后所产生的应力来使 灯条 310 的基板 312 垂直于背板 330。此外, 透过调整连接部 350 的高度 H 以及基板 312 与 背板330间形成夹角, 有利于控制背板330的翘曲程度, 藉此提高焊接后的背板330的平 整度, 而可提升产品质量。 0034 请继续参照图 4C, 在焊接的过程中, 灯条 310 的热传递区域 A3 以及背板 330 的热 传递区域 A4 皆呈半圆形。也就是说, 雷射光 400 射入基板。
25、 312 的底面 312b 与背板 330 的 表面 330a 之间时的热传递区域是均匀的传导至基板 312 的底面 312b 与背板 330 的表面 330a 中, 使得基板 312 与背板 330 在焊接时可承受均匀的热应力, 可有效降低焊接难度, 提 高焊接质量。 0035 请继续参照图 4C, 在一实施例中, 焊接方式的步骤包含将雷射光 400 以 12 度至 20 度的入射角 射入基板 312 的底面 312b 与背板 330 的表面 330a 之间。其中, 入射角 是指雷射光 400 的入射方向与背板 330 的表面 330a 之间的夹角。在一实施例中, 本发明所 使用的雷射光点尺。
26、寸为 0.03mm, 且功率为 430W 至 480W。 0036 请参照图5, 其是表示依照本发明一实施方式的一种光源模组的组件示意图。 在将 灯条 310 焊接在背板 330 之前, 在背板 330 的表面 330a 或灯条 310 的底面 312b 上必须先 形成连接部 350 以在灯条 310 与背板 330 之间保持一段距离。因此, 在进行焊接之前, 不论 是直接在背板330或灯条310上外加或直接加工以形成连接部350, 或是向供货商直接购买 如图 5 所示的具有连接部 350 的背板 330 或灯条 310 来完成焊接前的准备动作, 均应落入 本发明的保护范围。 0037 请同时。
27、参照图 3 及图 6, 其是表示依照本发明一实施方式的一种光源模组的装置 示意图。本实施方式的光源模组 300 是利用制造方法 200 所制成。光源模组 300 包含灯条 310 以及背板 330。灯条 310 是利用前述图 3 步骤 204 的焊接方式所形成的熔接层 350a 而 接合在背板 330 的表面 330a 上。也就是说, 在进行步骤 204 时, 焊接处理区 390 中的部分 背板330与基板312会在焊接的过程中熔融而形成熔接层350a, 藉由此熔接层350a可结合 灯条 310 以及背板 330。需说明的是, 在制造方法 200 中, 用来隔开灯条 310 及背板 330 的。
28、 连接部 350 不一定会完全在焊接过程中熔融。因此, 前述光源模组 300 的熔接层 350a 是位 于连接部 350 旁。 0038 请继续参照图3及图6, 在一实施例中, 在将灯条310焊接在背板330上之后, 可利 用研磨装置研磨背板 330 的表面 330b, 以消除凹陷部 370 与表面 330b 的高低落差, 进而使 背板 330 的表面 330b 平坦化。 说 明 书 CN 103939785 A 6 5/5 页 7 0039 需说明的是, 熔接层 350a 的功能与图 1 的熔接层 170 的功能相同, 同样可以将灯 条 310 所产生的热传递至背板 330 而排至外界。由于。
29、本发明可有效利用雷射光, 并降低雷 射焊接的功率以及温度, 故可在不损坏灯条310的条件下, 增加熔接层350a的深度D2, 藉此 达到增加整体光源模组 300 的良率的功效。 0040 由上述本发明实施方式可知, 本发明是在背板与灯条之间形成焊接处理区以隔开 背板与灯条。当进行焊接时, 焊接所使用的雷射光可于背板与灯条之间反射而快速熔融焊 接处理区的背板与灯条, 进而使熔融后所形成的熔融材料可在焊接处理区中流动而填充在 焊接处理区中, 以使灯条接合在背板上。因此, 可有效利用雷射光的热能, 而降低雷射焊接 的功率。 此外, 焊接的功率降低可避免灯条在焊接的过程中损毁及背板不正常翘曲的问题。 。
30、0041 虽然本发明已以实施方式揭露如上, 然其并非用以限定本发明, 任何熟习此技艺 者, 在不脱离本发明的精神和范围内, 当可作各种的更动与润饰, 因此本发明的保护范围当 视后附的申请专利范围所界定者为准。 说 明 书 CN 103939785 A 7 1/7 页 8 图 1 说 明 书 附 图 CN 103939785 A 8 2/7 页 9 图 2 说 明 书 附 图 CN 103939785 A 9 3/7 页 10 图 3 图 4A 说 明 书 附 图 CN 103939785 A 10 4/7 页 11 图 4B 说 明 书 附 图 CN 103939785 A 11 5/7 页 12 图 4C 说 明 书 附 图 CN 103939785 A 12 6/7 页 13 图 5 说 明 书 附 图 CN 103939785 A 13 7/7 页 14 图 6 说 明 书 附 图 CN 103939785 A 14 。