LED 灯条和 LED 灯的制造方法 【技术领域】
本发明涉及 LED( 发光二极管 ) 领域, 尤其是一种 LED 灯条和 LED 灯的制造方法。背景技术 现有中 LED 灯条的制造流程主要包括 : 步骤 A, 在铜基材上注塑 PPA 形成带反射腔 的封装支架 ; 步骤 B, 在封装支架的反射腔中依次进行 LED 芯片的固晶、 焊线和注胶工艺, 形 成单颗 LED 组件 ; 步骤 C, 将多个单颗 LED 组件逐一通过表面粘结技术 (SMT) 粘结在 PCB 基 板上, 这些 LED 组件并排粘结 ; 步骤 D, 切割 PCB 基板, 形成多条 LED 灯条。
上述流程中, 步骤 A 中涉及的设备有冲压设备、 折弯设备和注塑设备 ; 步骤 C 中涉 及到的设备主要是 SMT 工艺所用到的表面粘结设备和回流焊设备。
从上述 LED 灯条的制造工艺流程可以看到, 其主要思路是先制造单颗的 LED 组件, 然后通过 SMT 将其布置到 PCB 基板上, 采用此种方式的缺陷是, 涉及到封装支架的制备和 SMT 技术的使用, 而封装支架的制备用到多种设备, 制备工艺复杂, 成本高 ; 同时, SMT 也是 一种较复杂的工艺, 生产成本也很高。
因此, 现有中在制造 LED 灯条时, 工艺复杂, 生产成本高。
发明内容 本发明要解决的主要技术问题是, 提供一种工艺简单、 成本低的发光二极管灯条 和发光二极管灯的制造方法。
为解决上述技术问题, 本发明提供的 LED 灯条和 LED 灯的制造方法, 两者制造方法 中共同包括的步骤是, 步骤 A : 在基板上设置多排反射腔 ; 步骤 B : 在每个反射腔的底部进行 LED 芯片固晶 ; 步骤 C : 向每个所述反射腔中注入胶体, 并在所述反射腔的顶部形成出光面。
在上述步骤中, 所述基板为线路板, 所述步骤 B 具体包括, 步骤 B1 : 将 LED 芯片固 定在每个反射腔的底部的预设位置 ; 步骤 B2 : 将所述 LED 芯片连接在所述线路板上。
在上述步骤中, 所述步骤 B1 中还包括将与所述 LED 芯片串联或并联的保护二极管 固定在每个反射腔的底部的预设位置。
在上述步骤中, 所述线路板上覆有用于导电和导热的金属表面层。
在上述步骤中, 所述反射腔为塑胶反射腔, 所述步骤 A 中, 采用热固化成型的方法 直接在所述基板上设置多排所述反射腔。
在上述步骤中, 所述每个反射腔的侧壁开有注胶口, 所述步骤 C 中, 通过所述注胶 口向每个所述反射腔中注入腔体。
在上述步骤中, 采用模压法通过所述注胶口向所述反射腔中注入胶体, 在所述反 射腔的顶部形成的出光面为平面或凹面或凸面。
在上述步骤中, 所述胶体为荧光胶, 注胶时, 采用的荧光胶胶饼的预热温度为 70-80℃, 上、 下模成型温度为 145-160℃, 压力为 90-100kgf/cm2。
在上述步骤中, 所述步骤 C 中, 通过印刷法向所述反射腔中注入胶体, 在所述反射
腔的顶部形成的出光面平面或凹面或凸面。
经过相同的步骤 A、 B 和 C 后, 还包括步骤 D, 切割基板, 形成 LED 灯条或 LED 灯。
本发明的有益效果是 : 现有中先制作单颗 LED, 然后将其通过表面贴装技术 (SMT) 粘结到印刷线路板, 由于 SMT 工艺复杂, 使用设备成本高, 使得现有中的 LED 灯条的制造工 艺复杂, 生产成本高。 而本发明通过先将多排反射腔设置在线路板上, 可以通过在线路板上 直接刻蚀或热固化成型的方式实现, 然后在该反射腔中实现 LED 芯片固晶、 焊线和注胶, 最 后切割, 避免了表面粘装技术 (SMT) 的使用, 从而简化了工艺步骤, 降低了生产成本。 附图说明
图 1 为本发明一种实施例的 LED 灯条的制造方法流程图 ;
图 2 为本发明一种实施例的 PCB 基板图 ;
图 3 为本发明一种实施例的注塑成型的反射腔体剖面图 ;
图 4 是本发明一种实施例的固晶示意图 ;
图 5 是本发明一种实施例的焊线示意图 ;
图 6 是本发明一种实施例的灯条注胶后剖面示意图 ;
图 7 是图 5 所示结构的侧面剖面示意图 ; 图 8 是本发明一种实施例切割前的主视图 ; 图 9 是本发明一种实施例的 LED 灯条成品主视图。具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图 1 所示, 本实施例 LED 灯或 LED 灯条的制造方法包括以下步骤 :
步骤 S1 : 在基板的预定位置形成多排用于封装 LED 芯片的反射腔。
本步骤中, 如图 2 所示, 基板可为线路板 1, 优选地, 可采用在线路板 1 的表面覆有 金属表面层 2 的 PCB 基板 3, 该金属表面层 2 可以是铜金属层, 也可以是其它导电和散热性 能好的金属层。在该 PCB 基板 3 的表面预留有设置反射腔的位置。
反射腔 4 可采用陶瓷、 塑胶、 硅等材质制作后, 直接固定设置在线路板 1 上, 如图 3 所示的优选实施方式中, 在 PCB 基板 3 的预定位置通过模具将塑胶热固化成型, 形成反射腔 4。同一基板 3 上的反射腔 4 有多排, 用于注塑的塑胶可以是具有反光效光的塑胶 ; 反射腔 4 的底面和侧壁可预处理以提高反光效果, 或者还可在侧壁上覆盖反射层 ; 反射腔 4 的形状 可以根据需要设计为圆形、 梯形、 长方形或碗杯形。如图 7 和 8 所示, 反射腔 4 的一个侧面 可以开设注胶口 8, 当然也可以不开, 当开设注胶口 8 时, 胶体从注胶口 8 中注入反射腔 4, 保证每个反射腔 4 中注入的胶量的一致性, 从而提高成品灯条色泽的一致性和良品率。
可以理解的是, 也可以通过刻蚀等方法在 PCB 基板 3 的表面设置向下的凹陷部作 为反射腔 4。
步骤 S2 : 在每个反射腔中进行 LED 芯片的固晶和焊线。
如图 4 所示, 在每个反射腔 4 的底面的预设位置上固定一个或者多个 LED 芯片 5, 还可在反射腔 4 底面的预定位置固定 LED 芯片 5 和保护二极管 ( 图未示出 ), 保护二极管与 LED 芯片 5 串联或并联。如图 5 所示, 将 LED 芯片 5 或保护二极管的正、 负极连接在反射腔 4 中线路板 1 的 预定位置上, 比如将 LED 芯片 5 的引线 6 焊接在线路板 1 上, 使各反射腔 4 内的 LED 芯片 5 通过线路板 1 串联或并联。一种方式是每一排反射腔 4 内的 LED 芯片 5 串联或并联, 各排 反射腔 4 之间的 LED 芯片 5 之间并未连接。
步骤 S3 : 用网印法、 喷涂法或模压法等方法向反射腔中注入胶体, 形成出光面。在 向反射腔中注胶可以是全部一起注胶, 也可以一排排的注胶。
如图 6 所示, 通过网印法、 喷涂法或模压法向反射腔 4 中注胶, 形成出光面。一种 优选的实施方式是, 采用模压法从反射腔 4 的注胶口 8 实现注胶, 胶体采用荧光胶 7, 也可以 是透明胶或其它胶体。若采用荧光胶 7, 则荧光胶胶饼预热温度为 70-80℃, 优选 75℃ ; 模 压时, 上下模成型温度设定在 145-160℃范围内, 优选 150℃, 压力设定范围 90-100kgf/cm2, 优选 95kgf/cm2。同时, 反射腔 4 的出光面可以通过上压模形成不同形状的出光面, 达到控 制发光面的表面态, 提高出光效率的作用, 出光面的形状可以是平整的表面或凹面或凸面, 表面可以做粗化处理。
另一种实现方式是, 通过印刷法从反射腔 4 的顶面将胶体注满反射腔, 形成平整 的表面, 当注入的胶体是是荧光胶 7 时, 荧光胶胶饼的预热温度可以为 70-80℃, 比如 75℃。
步骤 S4 : 切割基板, 形成多个 LED 灯条或 LED 灯。 。
如图 8 所示为注胶完成后, 切割前成品图 ; 如图 9 所示, 切割图 8 所示的线路板, 得 到 LED 灯条。此时, 也可以切割基板形成 LED 灯, 所述每个 LED 灯包括一个或两个或三个或 四个 LED 单元, 优选切割形成包含一个 LED 单元的 LED 单灯。
在上述制造 LED 灯条或 LED 灯的过程中, 通过在 PCB 基板上直接注塑的方法形成 反射腔, 作为所有 LED 芯片的封装支架, 所用到的设备只有注塑设备和刻蚀设备, 而现有中 通常在铜基材中注塑 PPA 形成单颗 LED 芯片的封装支架, 所用到的设备通常有冲压设备、 折 弯设备和注塑设备。 显然, 本发明在制作封装支架的方法上更加简便, 成本更低。 不仅如此, 现有在封装支架固定 LED 芯片, 焊线形成单颗 LED 组件后还涉及将单颗 LED 组件贴装到 PCB 线路板上, 通常的实现方式是先通过 SMT 布置发光二极管, 然后通过回流焊设备焊接 LED 组 件, 而本明由于主要用于封装 LED 芯片的反射腔直接在 PCB 基板上注塑而成, 避免了 SMT 的 使用, 进一步简化了工艺, 节约了成本。
通常现有中的 LED 灯条制造完成后, 还包括测试发光颜色均匀性的分光测试步 骤。而本发明通过在反射腔的侧面设置注胶口, 将固定配比的荧光胶从注胶口注入反射腔 中, 提高了灯条色泽的一致性, 可以省去分光测试这一步骤, 如果在挑选 LED 芯片时, 挑选 性能参数相同或相近的 LED 芯片用于制作 LED 灯条, 将更能提高发光颜色的均匀性, 进一步 保证即使不进行分光测试也能保证 LED 灯条的发光颜色均匀性。
现有中的 LED 单灯为分散的单灯贴片, 在 SMT 贴片时, 必须是卷装的 LED, 所以通常 供用户使用前还要进行编带, 而本发明制作的 LED 灯条, 只需简单包装即可供用户使用, 省 去了卷带的成本。
本发明还保护了采用以上制作方法制作的 LED 灯条和 LED 灯。该 LED 灯条的生产 工艺简单, 制造成本低, 颜色均匀性好, 性能可靠。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明, 不能认定本发 明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说, 在不脱离本发明构思的前提下, 还可以做出若干简单推演或替换, 都应当视为属于本发明的保护 范围。