Led集成结构及制造方法、灯、显示屏、背光装置、投影装置、成型塑胶件的注塑模的制作方法

文档序号:2896992阅读:172来源:国知局
专利名称:Led集成结构及制造方法、灯、显示屏、背光装置、投影装置、成型塑胶件的注塑模的制作方法
技术领域
本发明涉及一种用于照明、背光源模组、电视机、LED点阵显示屏、投影设备等的 LED集成结构及制造方法,特别是涉及一种大功率的LED集成结构及制造方法。本发明还涉 及一种具有LED集成结构的LED灯、LED点阵显示屏、背光装置、投影装置。本发明还涉及 一种成型LED集成结构的定位透镜或成型透镜的塑胶件的注塑模。
背景技术
半导体LED作为新型固体光源,其传统封装是以环氧树脂包封LED芯片、引脚电性 连接LED芯片这样的直插结构,到上世纪80年代,开始采用表面贴着技术。LED光源,特别 是大功率的LED光源,发光时热量集中,如果LED芯片产生的热量不及时散发出去,LED光 源的温度过高,就会导致LED的光效降低、寿命低等,因此如何将LED芯片发光时产生的热 量迅速有效的散发出去成了普及应用LED光源的瓶颈。如何提高LED光源的透光率,以及 如何提高LED光源的散热性能从而延长使用寿命,是目前行业上的重要技术难题。现有常用的大功率LED集成结构通常采用支架封装成的单一个体LED发光管再集 成的方式。申请号为200810135621. 5的发明专利中,公开了一种发光二极管封装装置、散热 基座与电极支架组合及其方法,该发光二极管封装装置包含一发光二极管晶粒、一由高导 热材质制成且供晶粒接触放置的散热基座、一电极支架、一定位单元及一包覆体。散热基座 由金属或陶瓷等高导热材质制成,包括底盘、本体及本体顶面的凹陷部。晶粒置于凹陷部的 底面。电极支架由金属材质冲出成型,包括一基板及一自基板的镂空区周缘轴向延伸且界 定出一容置空间的定位壁。定位单元设于散热基座与电极支架至少其中之一,用以使散热 基座嵌卡固定于该电极支架的容置空间中。该定位单元可以是包括至少一个自该电极支架 的定位壁内壁面凸出的卡榫凸点,也可以是包括一自该散热基座近顶面处径向向外凸伸的 凸缘。该制作方法包含以下步骤步骤㈧提供一散热基座;步骤(B)冲出成型一电极支架,使该电极支架包括一中央镂空的基板,及一自该 基板的镂空区周缘轴向延伸的定位壁,该定位壁界定出一容置空间;步骤(C)通过一设于该散热基座与该电极支架至少其中之一的定位单元,使该 散热基座嵌卡固定于该电极支架的容置空间中;步骤(D)以射出成型方式将该相互嵌卡 固定的散热基座及电极支架部分包覆结合。现有的这种发光二极管封装装置、散热基座与 电极支架组合及其方法,存在以下缺陷和不足1)晶粒通过阶梯柱状的散热基座作第一散热体,由于柱状的散热基座不直接接触 空气来散热,而且其具有一定的金属实心长度,由于需要较长的金属传导散热距离才能将 热散发于空气,且散热基座与空气的接触面积小,因此晶粒发光时产生的热量会起到热聚 集效应。为了提高散热性能,该散热基座一般还需设计与散热基座直接热传导接触的其它高散热性能的金属或陶瓷等散热件,透过散热件来最终散热。这种方式一方面增加了热传 导散热的距离,另一方面由于散热基座与散热件分属两个零件,两者就是使用导热胶粘合 在一起也还是有巨大的热阻,晶粒发光时基本上会保持散热基座这边温度很高,散热件这 边温度与环境温度差不多的现象,达不到将散热基座上的热量迅速散发出去的目的,散热 效果很差。2)由于多了柱状的散热基座及电极支架等,与散热件又是不同的零件,零件多,支 架结构复杂,厚度较厚,不利于装配,成本也高;发光二极管与布图电路的电性连接需经过 电极支架,结构复杂,中间环节的热阻多,降低了 LED芯片的发光效率及散热效率。3)其制作方法中需分别成型散热基座和电极支架,特别是因电极支架结构复杂, 冲出成型电极支架需要多道工序,电极支架的冲压模结构复杂,还需增加将电极支架与散 热基板安装在一起的工序,因此其制作方法中工序多,工艺复杂,模具结构复杂,制作成本 尚ο4)射出成型成型包覆体并将该相互嵌卡固定的散热基座及电极支架部分包覆结 合时,由于电极支架复杂,因此包覆体于电极支架配合的成型面复杂,注塑模内容置散热基 座和电极支架的容置空间复杂,注塑模的分型面复杂,射出成型时将组合的散热基座和电 极支架置放在设定位置的定位机构复杂,当布图电路导电层置于PCB板上时,无法在射出 成型时将PCB板、散热基座和电极支架固定在一起。
申请号为200720172030公开了一种引脚式大功率LED器件的封装结构,包括LED 晶片、透镜、印刷PCB板、金属热沉体、金线和引脚;金属热沉体包括基座和该基座上的凸 台,而且基座的上表面面积至少是凸台的上表面面积的2倍;印刷PCB板与基座胶粘在一 起;在印刷PCB板下方的基座上设置有通孔,借助该通孔引脚与印刷PCB板电连接;透镜罩 扣LED晶片和印刷PCB板并借助灌胶工艺粘固在印刷PCB板上。这种大功率的引脚式大功 率LED器件,虽然增大了金属热沉体的基座面积,但散热效果还是较差,即使另外配置散 热器,由于散热时须将LED芯片上的热量传导给凸台和基座上,再传给金属热沉体,再由金 属热沉体传导给散热器,由于热传导增加了中间环节,以及很厚的金属传热体对应的很长 的传热路径,因此热阻很高,导热效果很差。还有透镜要先靠罩扣在印刷PCB板上,再由灌 胶来粘固是很难实现的,因为透镜先靠罩扣在印刷PCB板上时很难定位准确,以及灌胶时 会使透镜移位,透镜位置无法准确定义。引脚要与印刷PCB板上方的布图电路电连接并穿 过印刷PCB板和金属热沉体,加工复杂,工艺难度大;LED晶片与印刷PCB上的布图电路的 电性连接需经过电极支架,结构复杂,中间环节的热阻多。为了解决现有的大功率LED的集成结构的散热问题,现有技术中提出了 LED集成 结构的C0B(Chip on Board)封装设计。与现有的支架式LED集成结构相比,由于本发明直 接将芯片通过银胶或共晶焊料等固定在基板上,可以最大限度的减少中间环节的热阻,从 而减少LED芯片p-n结到外部环境的热阻,可提高散热效率和发光效率。这种COB (Chip on Board)封装设计的优点在于每个LED芯片的电极都通过键合电极引线直接与金属焊盘形 成欧姆接触,多路LED芯片阵列的形成是通过散热基板与LED芯片的电连接装置实现电性 互联,即可实现LED芯片的串并联,又可提高产品的可靠性和合格率。而且外形尺寸小,厚 度薄,易于装配,可用于照明、显示仪等对光源装配尺寸要求较高的场合。这种封装设计主 要有以下几种方式
申请号为200920136646. 7的实用新型专利中,公开了一种基于COB技术封装的白 光LED集成阵列照明光源,包括一基板及若干LED芯片,该基板上设有若干凹槽,其上通过 布线形成电子线路,该电子线路与设置于基板上的贴片元件配合形成具有特定功能和电气 连接的印刷PCB板;LED芯片粘接在基板的凹槽底部,其电极引线键合在指定的焊盘上与电 子线路及贴片元件形成回路,该LED芯片上还涂覆有荧光粉;基板上的LED发光区域上方设 有透明硅胶。上述COB封装技术的缺点一是LED芯片粘接在基板的凹槽底部,封装LED芯 片时,需填充大量的硅胶,由于硅胶价格昂贵,因此增加了成本,缺点二是LED芯片很难实 现据透镜焦点需要的距离;缺点三是封装电极引线须从基座底部的LED芯片电连接到基座 上表面的布图电路上,LED芯片发出的光线会因为过长的引线的阻碍产生阴影,影响光学效 果,尤其不利于二次光学优化开发。还有该实用新型并没有公开电子线路与贴片元件间如 何电性连接,由于电子线路全部置于反射罩内,从其图中特别是图一公开的内容来看,其电 子线路与贴片元件间的电性连接还需从基板背面通过引脚连接。
申请号为200920112089. 5的实用新型专利中,公开了一种COB封装的大功率LED 路灯用装置,包括透镜、硅胶、金线、芯片、散热板等,在散热板上设置有5-50个凸台,芯片 直接固定在散热板的凸台上,再通过散热板和散热板上的散热片散发出去。这种结构的大 功率LED路灯,虽然散热效果较好,但由于没有定位透镜或成型透镜的塑胶件,透镜的定位 不准,在透镜内预点上硅胶来封装芯片,一方面硅胶用量大,特别是用这种封装方式,封装 硅胶固化后有气泡产生,严重影响LED芯片的发光质量,会导致散发出来的光线有光斑,阴 影等光学先天缺陷,不利于LED光源的光学二次优化开发。申请号为200820214808. X的实用新型专利中,公开了一种高效散热发光的大功 率LED封装结构,包括透镜、基板与LED发光芯片,透镜固定于基板上表面,透镜下表面设有 向上凸起的安装凹陷,LED发光芯片置于基板上表面并被安装凹陷扣盖,在安装凹陷所扣盖 的基板上表面设有正、负发光电极,发光电极与LED发光芯片通过金属线连接,基板上表面 设有与发光电极相连的正、负连接电极,在安装凹陷外侧的透镜下表面与基板上表面之间 通过环形的胶粘层相粘结,在胶粘层的内孔与安装凹陷所形成的腔体内注满硅胶,在基板 上开设有向胶粘层的内孔与安装凹陷所形成的腔体内连通的注胶通道,且透镜与基板均由 水晶晶体制成。这种结构的大功率LED封装结构,缺点一是透镜与基板的固定靠胶粘层粘 结,粘结固定不牢;缺点二是无定位透镜的定位机构,透镜靠与基板粘结时来定位,定位不 准确,灌胶时容易使透镜位置偏离;缺点三是透镜通过粘结层固定在基板上,粘结层容易将 注胶通道堵塞,影响注射硅胶;缺点四是电性连接LED发光芯片的金属线需与固定在基板 上并置于透镜的安装凹陷部内的发光电极电性连接,发光电极再与连接电极电性连接,连 接电极再与布图电路导电层电性连接,中间环节的热阻多,影响散热效率和发光效率;缺点 五是LED发光芯片与透镜凹陷部的距离大,光折射损失大,发光效率低。申请号为200710143495.3的发明专利中,提供了一种以陶瓷为基板的发光二极 管芯片封装结构,其包括陶瓷基板、导电单元、中空陶瓷壳体、复数个发光二极管芯片及封 装胶体。该陶瓷基板具有一本体、复数个凸块、复数个贯穿该等凸块的贯穿孔及复数个分别 形成于该本体侧面及每两个凸块之间的半穿孔;该导电单元具有复数个分别成形于该等凸 块表面的第一导电层、复数个分别成形于该等半穿孔的内表面及该本体的底面的第二导电 层及复数个分别填充满该等贯穿孔的第三导电层;该中空陶瓷壳体固定于该本体的顶面上以形成一容置空间;该等发光二极管芯片分别设置于该容置空间内;该封装胶体填充于该 容置空间内。该发明的以陶瓷为基板的发光二极管芯片封装结构的制作方法包括下列步 骤提供一陶瓷基板,并具有一本体,复数个彼此分开且分别从该本体的顶面延伸的 凸块、复数个分别贯穿该等相对应凸块的贯穿孔、及复数个分别形成于该本体侧面及每个 凸块间之间的半穿孔;分别成形复数个第一导电层于该等凸块的表面,并且分别成形复数个第二导电层 于该等半贯穿孔的内表面及该本体的底面;分别填充满复数个第三 导电层于该等贯穿孔内,以电性连接于该第一导电层及该 第二导电层之间;固定一中空陶瓷体于该陶瓷基板的本体的顶面上以形成一容置空间,并且该容置 空间暴露出该等第一导电层的顶面;分别设置复数个发光二极管芯片于该容置空间内,并且每一个发光二极管芯片的 正、负极端分别电性连接于不同的第一导电层;以及填充一封装胶体于该容置空间内,以覆 盖该等发光二极管芯片。该发明中的缺点一是发光二极管芯片于外部电路的电性连接需经 凸块表面的第一导电层、贯穿孔内的第三导电层、半贯穿孔内的第二导电层、底面接脚等才 可与外部布图电路导电层电性连接,发光二极管芯片的电性连接复杂,中间环节热阻过多; 缺点二是一个发光二极管芯片需二个凸块,所有的凸块均置于陶瓷壳体的容置空间内,这 样导致发光二极管之间的距离会比较大,无法实现每个发光二极管芯片的单独封装,需要 的封装胶体多,光学效果不好。该发明的制作方法中,在烧结陶瓷时贯穿孔的制作很困难; 贯穿孔和半贯穿孔内的导电层制作困难。申请号为200420112507.8的实用新型专利中,公开了一种大功率LED发光二极 管,包括铝基板、银胶、晶片、金线、反射盖,铝基板为凸凹型碗杯形状,即在其中心处的底面 有一圆形凹槽,与其对应的上面有一碗杯状凸台,凸台上装有塑胶框架,塑胶框架为圆形, 中心设有圆孔,与圆孔同心开有两道凹槽,内外构成低高两道凸沿,底面对称设有两个圆柱 脚,并装在碗杯状凸台两边的圆孔中,反射盖弧面较小接近于平盖,其下沿口涂有粘合胶 水,装之于塑胶框架的凹槽内。塑胶框架底面涂有粘合胶水,其内填充有胶水。发光体晶片 与反射盖底面距离H值较小。铝基板可以是梅花形状,也可以是圆形。该专利公开的技术与 本发明最接近。该专利的组装步骤是,先将银胶点入铝基板凸台形碗杯内,再将晶片固定在 银胶上,放入烤箱内烘烤145°C 1小时,然后焊接金线,将镜片的正负极分别用金线焊接在 铝基板正负极上,将塑胶框架底面涂上粘合胶水,插入铝基板定位孔内,将胶水填充进塑胶 框架内烘烤,再将反射盖涂上粘合胶水,装入塑胶框架的凹槽内即可使用。该专利的缺点一 是需要通过粘合胶水将塑胶框架与铝基板固定,在后续的封装工艺过程中,不耐高温,在高 温条件下其固定的可靠性会受很大的影响;缺点二是在塑胶框架上没有注入填充胶水的通 道,在装反射盖前就需填充胶水,如果不使用模具,胶水的形状无法控制,如果使用模具填 充胶水,成本高;缺点三是是填充胶水后再将反射盖上涂上粘合胶水装入塑胶框架的凹槽 内固定,这样一方面固定不可靠,位置关系固定不准确,另外反射盖与胶水间会有间隙,间 隙内会有空气,也就是反射盖内会有空气,大大影响发光二极管的发光效果。还有该实用新 型专利中的铝基板为碗杯形状,其上只有一个凸台,金线电性连接铝基板的正负极,从其文字和图公开的内容来看,铝基板的正负极不会是布图电路导电层,而是为如200820214808. X专利中公开的发光电极或支架式引脚等。 为了解决现有LED集成结构中间环节热阻过多而造成的散热不畅,寿命短,发光 效率低下,及芯片电气互连的可靠性不高造成的良率低等和COB技术封装的LED芯片集 成结构光学效果不好的问题,本发明第一个要解决的技术问题在于提供一种中间环节热阻 小、散热性好、芯片到布图电路导电层直接电连接、不需要回流焊或波峰焊、封装胶体可以 用树脂或硅胶等,透镜和芯片的位置关系精确、具有高光通量、结构简单、装配简单、散热效 果好、光学效果好的LED集成结构。本发明第二个要解决的技术问题是还要提供一种LED集成结构的制造方法。本发明第三个要解决的技术问题是还要提供一种具有LED集成结构的LED灯。本发明第四个要解决的技术问题是还要提供一种具有LED集成结构的LED点阵显 示屏、本发明第五个要解决的技术问题是还要提供一种具有LED集成结构的背光装置。本发明第六个要解决的技术问题是还要提供一种具有LED集成结构的投影装置。本发明第七个要解决的技术问题是还要提供一种成型LED集成结构的定位透镜 或成型透镜的塑胶件的注塑模。为了解决上述技术问题,本发明所有的技术方案均对散热基板进行了改进,在散 热基板上设有与散热基板一体成型的二个或二个以上的芯片固定凸台,散热基板的横截面 的面积是一个芯片固定凸台的横截面的面积的三倍或三倍以上,LED芯片直接通过固晶工 艺固定在凸台上,散热基板背离芯片固定凸台的一侧与散热气体或散热液体直接接触;均 设有定位透镜或成型透镜的塑胶件,在定位透镜或成型透镜的塑胶件上、设有与芯片固定 凸台配合、定位透镜或成型透镜的第一通孔,透镜、芯片固定凸台、第一通孔的个数——对 应,定位透镜或成型透镜的塑胶件通过热熔固定柱与散热基板定位和固定,或通过将散热 基板置于成型定位透镜或成型透镜的塑胶件的模具内在成型定位透镜或成型透镜的塑胶 件时成型抵挡部将散热基板定位和固定,或通过定位机构与散热基板定位和通过紧固件和 散热基板固定;对布图电路导电层进行了改进,布图电路导电层伸入第一通孔的内侧壁与 芯片固定凸台的外侧壁之间。为了解决上述技术问题,本发明提供的第一种技术方案是一种LED集成结构,包 括散热基板,LED芯片,透镜,塑胶透镜定位件,电连接LED芯片电极的导线和电连接导线的 布图电路导电层,用来封装LED芯片和导线的封装胶体,在散热基板上设有与散热基板一 体成型的二个或二个以上的芯片固定凸台,散热基板的横截面的面积是一个芯片固定凸台 的横截面的面积的三倍或三倍以上,在每个芯片固定凸台的端面上均通过固晶工艺直接固 定有LED芯片;在塑胶透镜定位件上、设有与芯片固定凸台配合、定位透镜和包覆封装胶体 的第一通孔,透镜、芯片固定凸台、第一通孔的个数一一对应;在塑胶透镜定位件的端面上 延伸设有两个或两个以上的固定柱,在散热基板上设有与固定柱配合的第二通孔,固定柱 穿过散热基板的第二通孔,在固定柱的端部通过热熔的方式成型有抵挡部或将散热基板置 于成型塑胶透镜定位件的模具内在成型塑胶透镜定位件时成型有抵挡部,塑胶透镜定位件通过固定柱和抵挡部与散热基板固定;芯片固定凸台置于对应的第一通孔内,布图电路导 电层伸入第一通孔的内侧壁与芯片固定凸台的外侧壁之间,导线置于第一通孔内,导线一 端与LED芯片的电极电连接,导线的另一端与伸入第一通孔的内侧壁与芯片固定凸台外侧 壁之间的布图电路导电层电连接;在塑胶透镜定位件上对应第一通孔的位置设有注入封装 胶体的注胶通道,注胶通道的胶口置于塑胶透镜定位件远离抵挡部一侧的端面上,注胶通 道与第一通孔的内侧壁连通;注入封装胶体前,透镜与塑胶透镜定位件固定;注入封装胶 体后,封装胶体进一步将透镜固定;散热基板背离芯片固定凸台的一侧与散热气体或散热 液体直接接触。作为上述方案的第一种改进,在散热基板背离芯片固定凸台的一侧设有置于芯片 固定凸台内的散热盲孔或散热阶梯通孔,LED芯片完全覆盖散热阶梯通孔的小孔。作为进一步改进,在散热盲孔的周边或阶梯散热通孔大端的周边背离芯片固定凸 台的一侧的散热基板上设有与基板一体成型的散热凸筋,在散热凸筋内设有隔热盲孔,隔 热盲孔朝向芯片固定凸台的一侧与散热基板连通。作为上述方案的第二种改进,芯片固定凸台为圆柱形,在芯片固定凸台的顶部设 有置放LED芯片的凹陷部,凹陷部的底面为放置LED芯片的平面。作为上述方案的第三种改进,还包括PCB板,PCB板置于散热基板设有芯片固定凸 台的一侧,布图电路导电层直接设置在PCB板上,在PCB板上设有避空芯片固定凸台的第四 通孔和与固定柱配合的第三通孔,散热基板的芯片固定凸台穿过第四通孔,PCB板设有布图 电路导电层的一侧背离接触散热基板的接触面,固定柱依次穿过PCB板上的第三通孔和散 热基板上的第二通孔,再通过热熔的方式成型有抵挡部或将散热基板、PCB板置于成型塑胶 透镜定位件的模具内在成型塑胶透镜定位件时成型有抵挡部。作为上述方案的第四种改进,散热基板为非金属导热绝缘板,布图电路导电层直 接设置在散热基板上并朝向塑胶透镜定位件。作为上述方案的第五种改进,散热基板为金属基板,布图电路导电层直接设置在 散热基板上并朝向塑胶透镜定位件,在布图电路导电层与金属基板之间设有一绝缘层。作为上述方案的第一种共同改进,塑胶透镜定位件为塑胶透镜定位环,一个芯片 固定凸台对应一个独立的塑胶透镜定位环,布图电路导电层分布在同一个平面上;透镜与 对应的第一通孔紧配合或通过压边机与塑胶透镜定位件热压固定。作为上述方案的第二种共同改进,塑胶透镜定位件包括塑胶透镜定位环和将塑胶 透镜定位环连接在一起的与塑胶透镜定位环一起注塑成型的连接筋,一个芯片固定凸台对 应一个塑胶透镜定位环,布图电路导电层分布在同一个平面上;透镜与对应的第一通孔紧 配合或通过压边机与塑胶透镜定位件热压固定。作为上述方案的第三种共同改进,塑胶透镜定位件的个数为一个,为板状,在塑胶 透镜定位件上设有两个或两个以上第一通孔,散热基板上的一个芯片固定凸台对应塑胶透 镜定位件上的一个第一通孔,布图电路导电层分布在同一个平面上;透镜与对应的第一通 孔紧配合或通过压边机与塑胶透镜定位件热压固定。为了解决上述技术问题,本发明提供的第二种技术方案是具有上述的LED集成结 构的LED灯。为了解决上述技术问题,本发明提供的第三种技术方案是具有上述的LED集成结构的LED点阵显示屏,在LED点阵显示屏内还包括成像控制器,每个芯片的布图电路导电层 与成像控制器单独电连接。为了解决上述技术问题,本发明提供的第四种技术方案是具有上述的LED集成结 构的背光装置,包括安装在一起的导光板和LED背光源模组,LED背光源模组包括上述的 LED集成结构。为了解决上述技术问题,本发明提供的第五种技术方案是具有上述的LED集成结 构的投影装置,包括LED光源、成像系统和投影成像屏幕,LED光源包括上述的LED集成结 构。为了解决上述技术问题,本发明提供的第六种技术方案是一种LED集成结构的制 造方法,工艺过程包括1)在散热基板上成型二个或二个以上的芯片固定凸台,与固定柱配合的第二通 孔,散热基板的横截面的面积是一个芯片固定凸台的横截面的面积的三倍或三倍以上;2)在散热基板上绝缘成型布图电路导电层,布图电路导电层距芯片固定凸台中心 的距离大于芯片固定凸台外侧壁到芯片固定凸台中心的距离小于第一通孔的内侧壁到第 一通孔中心的距离;3)将散热基板放置在成型塑胶透镜定位件注塑模具内的设定位置,注塑成型塑胶 透镜定位件,同时成型塑胶透镜定位件的第一通孔、固定柱和抵挡部、胶口和注胶通道;在 注塑成型塑胶透镜定位件时,塑胶透镜定位件的固定柱穿过散热基板上的第二通孔并通过 抵挡部将塑胶透镜定位件与散热基板固定,芯片固定凸台置于对应的第一通孔内;4)通过固晶工艺将LED芯片固定在芯片固定凸台的顶面上;5)焊与LED芯片电极电连接的导线,导线与伸入第一通孔内侧壁与芯片固定凸台 外侧壁之间的布图电路导电层电连接;6)将透镜固定在塑胶透镜定位件上;7)将透镜、散热基板、塑胶透镜定位件、LED芯片、导线置于特定环境中抽真空;8)于真空环境中通过胶口、注胶通道向透镜内腔灌胶,对LED芯片和导线封装,通 过封装胶体的固化进一步对透镜固定。为了解决上述技术问题,本发明提供的第七种技术方案是提供一种LED集成结构 的制造方法,工艺过程包括1)在散热基板上成型二个或二个以上的芯片固定凸台,与固定柱配合的第二通 孔,散热基板的横截面的面积是一个芯片固定凸台的横截面的面积的三倍或三倍以上;2)在PCB板上成型与固定柱配合的第三通孔和避空芯片固定凸台的第四通孔;3)在PCB板上成型布图电路导电层,布图电路导电层距避空芯片固定凸台的第四 通孔中心的距离大于避空芯片固定凸台的第四通孔侧壁到避空芯片固定凸台的第四通孔 中心的距离小于第一通孔的内侧壁到第一通孔中心的距离;4)将PCB板、散热基板放置在成型塑胶透镜定位件的注塑模具的设定位置,散热 基板上的芯片固定凸台穿过第四通孔,注塑成型塑胶透镜定位件,同时成型塑胶透镜定位 件的第一通孔、固定柱和抵挡部、胶口和注胶通道;在注塑成型塑胶透镜定位件时,塑胶透 镜定位件的固定柱依次穿过PCB板的第三通孔、散热基板上的第二通孔并通过抵挡部将塑 胶透镜定位件与PCB板、散热基板固定,芯片固定凸台置于对应的第一通孔内;
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5)通过固晶工艺将LED芯片固定在芯片固定凸台的顶面上;6)焊与LED芯片电极电连接的导线,导线与伸入第一通孔内侧壁与芯片固定凸台 外侧壁之间的布图电路导电层电连接;7)将透镜固定在塑胶透镜定位件上;8)将透镜、散热基板、塑胶透镜定位件、LED芯片、导线、PCB板置于特定环境中抽
真空;9)于真空环境中通过胶口、注胶通道向透镜内腔灌胶,对LED芯片和导线封装,通 过封装胶体的固化进一步对透镜固定。为了解决上述技术问题,本发明提供的第八种技术方案是提供一种LED集成结构 的制造方法,工艺过程包括1)注塑成型塑胶透镜定位件,同时成型第一通孔、固定柱、胶口和注胶通道,固定 柱的长度大于散热基板的厚度;2)在散热基板上成型二个或二个以上的芯片固定凸台,与固定柱配合的第二通 孔,散热基板的横截面的面积是一个芯片固定凸台的横截面的面积的三倍或三倍以上;3)在散热基板上绝缘成型布图电路导电层,布图电路导电层距芯片固定凸台中心 的距离大于芯片固定凸台外侧壁到芯片固定凸台中心的距离小于第一通孔的内侧壁到第 一通孔中心的距离;4)将塑胶透镜定位件的固定柱穿过散热基板上的第二通孔并热熔固定柱端部成 型抵挡部,通过抵挡部将塑胶透镜定位件与散热基板固定;5)通过固晶工艺将LED芯片固定在芯片固定凸台的顶面上;6)焊与LED芯片电极电连接的导线,导线与伸入第一通孔侧壁与芯片固定凸台侧 壁之间的布图电路导电层电连接;7)将透镜固定在塑胶透镜定位件上;8)将透镜、散热基板、塑胶透镜定位件、LED芯片、导线置于特定环境中抽真空;9)于真空环境中通过胶口、注胶通道向透镜内腔灌胶,对LED芯片和导线封装,通 过封装胶体的固化进一步对透镜固定。为了解决上述技术问题,本发明提供的第九种技术方案是提供一种LED集成结构 的制造方法,工艺过程包括1)注塑成型塑胶透镜定位件,同时成型第一通孔、固定柱、胶口和注胶通道,固定 柱的长度大于散热基板和PCB板的厚度之和;2)在散热基板上成型二个或二个以上的芯片固定凸台,与固定柱配合的第二通 孔,散热基板的横截面的面积是一个芯片固定凸台的横截面的面积的三倍或三倍以上;3)在PCB板上成型与固定柱配合的第三通孔和避空芯片固定凸台的第四通孔;4)在PCB板上成型布图电路导电层,布图电路导电层距第四通孔中心的距离大于 第四通孔侧壁到第四通孔中心的距离小于第一通孔的侧壁到第一通孔中心的距离;5)将散热基板上的芯片固定凸台穿过第四通孔使PCB板安装在散热基板上,同时 塑胶透镜定位件的固定柱依次穿过PCB板上的第三通孔、散热基板上的第二通孔并热熔固 定柱端部成型抵挡部,通过抵挡部将塑胶透镜定位件与PCB板、散热基板固定;6)通过固晶工艺将LED芯片固定在芯片固定凸台的顶面上;
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7)焊与LED芯片电极电连接的导线,导线与伸入第一通孔侧壁与芯片固定凸台外 侧壁之间的布图电路导电层电连接;8)将透镜固定在塑胶透镜定位件上;9)将透镜、散热基板、塑胶透镜定位件、PCB板、LED芯片、导线置于特定环境中抽
真空;10)于真空环境中通过胶口、注胶通道向透镜内腔灌胶,对LED芯片和导线封装, 通过封装胶体的固化进一步对透镜固定。为了解决上述技术问题,本发明提供的第十种技术方案是提供一种LED集成结 构,包括散热基板,LED芯片,透镜,电连接LED芯片电极的导线和电连接导线的布图电路导 电层,还包括透镜成型塑胶件;在散热基板上设有与散热基板一体成型的二个或二个以上 的芯片固定凸台,散热基板的横截面的面积是一个芯片固定凸台的横截面的面积的三倍或 三倍以上,在每个芯片固定凸台的端面上均通过固晶工艺直接固定有LED芯片;在透镜成 型塑胶件上、设有与芯片固定凸台配合、成型透镜的第一通孔,透镜、芯片固定凸台、第一通 孔的个数一一对应;在透镜成型塑胶件的端面上延伸设有两个或两个以上固定柱,在散热 基板上设有与固定柱配合的第二通孔,固定柱穿过散热基板上的第二通孔,在固定柱的端 部通过热熔的方式成型有抵挡部或将散热基板置于成型透镜成型塑胶件的模具内在成型 透镜成型塑胶件时成型有抵挡部;透镜成型塑胶件通过固定柱和抵挡部与散热基板固定; 芯片固定凸台置于对应的透镜成型塑胶件内,布图电路导电层伸入透镜成型塑胶件的内 侧壁与芯片固定凸台外侧壁之间,导线置于透镜成型塑胶件内,导线一端与LED芯片的电 极电连接,导线的另一端与伸入透镜成型塑胶件的内侧壁与芯片固定凸台外侧壁之间的布 图电路导电层电连接;透镜为封装LED芯片和导线的透明封装胶体;散热基板背离芯片固 定凸台的一侧与散热气体或散热液体直接接触。作为改进,第一通孔的侧壁包括上大下小的锥形,透镜上表面为平面。点胶后在重 力和第一通孔侧壁的作用下成为相对平面。作为第一种共同改进,透镜成型塑胶件为透镜成型塑胶环,一个芯片固定凸台对 应一个独立的透镜成型塑胶环,布图电路导电层分布在同一个平面上。作为第二种共同改进,透镜成型塑胶件包括透镜成型塑胶环和将透镜成型塑胶环 连接在一起的与透镜成型塑胶环一起注塑成型的连接筋,一个芯片固定凸台对应一个透镜 成型塑胶环,布图电路导电层分布在同一个平面上。作为第三种共同改进,透镜成型塑胶件的个数为一个,为板状,在透镜成型塑胶件 上设有两个或两个以上第一通孔,散热基板上的一个芯片固定凸台对应透镜成型塑胶件上 的一个第一通孔,布图电路导电层分布在同一个平面上。为了解决上述技术问题,本发明提供的第十一种技术方案是提供一种制造LED集 成结构的方法,工艺过程包括1)在散热基板上成型二个或二个以上的芯片固定凸台,与固定柱配合的第二通 孔,散热基板的横截面的面积是一个芯片固定凸台的横截面的面积的三倍或三倍以上;2)在散热基板上绝缘成型布图电路导电层,布图电路导电层距芯片固定凸台中心 的距离大于芯片固定凸台外侧壁到芯片固定凸台中心的距离小于第一通孔的内侧壁到第 一通孔中心的距离;
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3)将散热基板放置在成型透镜成型塑胶件注塑模具内的设定位置,注塑成型透镜 成型塑胶件;同时成型透镜成型塑胶件的第一通孔、固定柱和抵挡部;在注塑成型透镜成 型塑胶件时,透镜成型塑胶件的固定柱穿过散热基板上的第二通孔并通过抵挡部将透镜成 型塑胶件与散热基板固定,芯片固定凸台置于对应的第一通孔内;4)通过固晶工艺将LED芯片固定在芯片固定凸台的顶面上;5)焊与LED芯片电极电连接的导线,导线与伸入第一通孔侧壁与芯片固定凸台侧 壁之间的布图电路导电层电连接;6)通过成型透镜的模具灌胶成型透镜并对LED芯片和导线封装,胶固化透镜与透 镜成型塑胶件、LED芯片、导线和散热基板固定。为了解决上述技术问题,本发明提供的第十二种技术方案是提供一种制造LED集 成结构的方法,工艺过程包括1)在散热基板上成型二个或二个以上的芯片固定凸台,与固定柱配合的第二通 孔,散热基板的横截面的面积是一个芯片固定凸台的横截面的面积的三倍或三倍以上;2)在PCB板上成型与固定柱配合的第三通孔和避空芯片固定凸台的第四通孔;3)在PCB板上成型布图电路导电层,布图电路导电层距第四通孔中心的距离大于 第四通孔侧壁到第四通孔中心的距离小于第一通孔的侧壁到第一通孔中心的距离;4)将PCB板、散热基板放置在成型透镜成型塑胶件的注塑模具的设定位置,散热 基板上的芯片固定凸台穿过PCB的第四通孔;注塑成型透镜成型塑胶件,同时成型透镜成 型塑胶件的第一通孔、固定柱和抵挡部;在注塑成型透镜成型塑胶件时,透镜成型塑胶件的 固定柱依次穿过PCB板上的第三通孔、散热基板上的第二通孔并通过固定柱和抵挡部将透 镜成型塑胶件与PCB板、散热基板固定,芯片固定凸台置于对应的第一通孔内;5)通过固晶工艺将LED芯片固定在芯片固定凸台的顶面上;6)焊与LED芯片电极电连接的导线,导线与伸入第一通孔侧壁与芯片固定凸台侧 壁之间的布图电路导电层电连接;7)通过成型透镜的模具灌胶成型透镜并对LED芯片和导线封装,胶固化透镜与透 镜成型塑胶件、LED芯片、导线散热基板的芯片固定凸台和PCB板固定。为了解决上述技术问题,本发明提供的第十三种技术方案是提供一种制造LED集 成结构的方法,工艺过程包括1)注塑成型透镜成型塑胶件,同时成型透镜成型塑胶件的第一通孔、固定柱,固定 柱的长度大于散热基板的厚度;2)在散热基板上成型二个或二个以上的芯片固定凸台,与固定柱配合的第二通 孔,散热基板的横截面的面积是一个芯片固定凸台的横截面的面积的三倍或三倍以上;3)在散热基板上绝缘成型布图电路导电层,布图电路导电层距芯片固定凸台中心 的距离大于芯片固定凸台外侧壁到芯片固定凸台中心的距离小于第一通孔侧壁到第一通 孔中心的距离;4)将透镜成型塑胶件的固定柱穿过散热基板上的第二通孔并热熔固定柱端部成 型抵挡部,通过抵挡部将透镜成型塑胶件与散热基板固定;5)通过固晶工艺将LED芯片固定在芯片固定凸台的顶面上;6)焊与LED芯片电极电连接的导线,导线与伸入第一通孔侧壁与芯片固定凸台侧壁之间的布图电路导电层电连接;7)通过成型透镜的模具灌胶成型透镜并对LED芯片和导线封装,胶固化透镜与透 镜成型塑胶件、LED芯片、导线和散热基板固定。为了解决上述技术问题,本发明提供的第十四种技术方案是提供一种制造LED集 成结构的方法,工艺过程包括1)注塑成型透镜成型塑胶件,同时成型第一通孔、固定柱,固定柱的长度大于散热 基板和PCB板的厚度之和;2)在散热基板上成型二个或二个以上的芯片固定凸台,与固定柱配合的第二通 孔,散热基板的横截面的面积是一个芯片固定凸台的横截面的面积的三倍或三倍以上;3)在PCB板上成型与固定柱配合的第三通孔和避空芯片固定凸台的第四通孔;4)在PCB板上成型布图电路导电层,布图电路导电层距第四通孔中心的距离大于 第四通孔侧壁到芯片固定凸台避空第四通孔中心的距离小于第一通孔侧壁到第一通孔中 心的距离;5)将散热基板上的芯片固定凸台穿过PCB的第四通孔使PCB板安装在散热基板 上,将透镜成型塑胶件的固定柱依次穿过PCB板的第三通孔、散热基板上的第二通孔并热 熔固定柱端部成型抵挡部,通过抵挡部将透镜成型塑胶件与PCB板、散热基板固定;6)通过固晶工艺将LED芯片固定在芯片固定凸台的顶面上;7)焊与LED芯片电极电连接的导线,导线与伸入第一通孔侧壁与芯片固定凸台侧 壁之间的布图电路导电层电连接;8)通过成型透镜的模具灌胶成型透镜并对LED芯片和导线封装,胶固化透镜与透 镜成型塑胶件、LED芯片、导线和散热基板固定。为了解决上述技术问题,本发明提供的第十五种技术方案是提供一种LED集成结 构,包括散热基板,LED芯片,透镜,定位透镜或成型透镜的塑胶件,电连接LED芯片电极的 导线和电连接导线的布图电路导电层,在散热基板上设有与散热基板一体成型的二个或二 个以上的芯片固定凸台,散热基板的横截面的面积是一个芯片固定凸台的横截面的面积的 三倍或三倍以上,在每个芯片固定凸台的端面上均通过固晶工艺直接固定有LED芯片;定 位透镜或成型透镜的塑胶件包括塑胶环和将塑胶环连接在一起与塑胶环一起注塑成型的 连接筋;在塑胶环上设有定位透镜或成型透镜的第一通孔;透镜、第一通孔和芯片固定凸 台的个数一一对应;芯片固定凸台置于对应的第一通孔内,布图电路导电层伸入第一通孔 的内侧壁与芯片固定凸台的外侧壁之间,导线置于第一通孔内,导线一端与LED芯片的电 极电连接,导线的另一端与伸入第一通孔的内侧壁与芯片固定凸台外侧壁之间的布图电路 导电层电连接;还设有将散热基板与定位透镜或成型透镜的塑胶件精确定位的定位机构和 将散热基板与塑胶件固定在一起的紧固件;散热基板背离芯片固定凸台的一侧与散热气体 或散热液体直接接触。作为改进,还包括PCB板,PCB板置于散热基板设有芯片固定凸台的一侧,布图电 路导电层直接设置在PCB板上,PCB板设有布图电路导电层的一侧背离接触散热基板的接 触面,定位机构将散热基板、PCB板和定位透镜或成型透镜的塑胶件精确定位,紧固件将散 热基板、PCB板和定位透镜或成型透镜的塑胶件固定在一起。为了解决上述技术问题,本发明提供的第十六种技术方案是提供一种LED集成结构,包括散热基板,LED芯片,透镜,定位透镜或成型透镜的塑胶件,电连接LED芯片电极的 导线和电连接导线的布图电路导电层,在散热基板上设有与散热基板一体成型的二个或二 个以上的芯片固定凸台,散热基板的横截面的面积是一个芯片固定凸台的横截面的面积的 三倍或三倍以上,在每个芯片固定凸台的端面上均通过固晶工艺直接固定有LED芯片;定 位透镜或成型透镜的塑胶件为板状,在定位透镜或成型透镜的塑胶件上设有两个或两个以 上第一通孔,透镜、第一通孔和芯片固定凸台的个数一一对应;芯片固定凸台置于对应的第 一通孔内,布图电路导电层伸入第一通孔的内侧壁与芯片固定凸台的外侧壁之间,导线置 于第一通孔内,导线一端与LED芯片的电极电连接,导线的另一端与伸入第一通孔的内侧 壁与芯片固定凸台外侧壁之间的布图电路导电层电连接;还设有将散热基板与定位透镜或 成型透镜的塑胶件精确定位的定位机构和将散热基板与塑胶件固定在一起的紧固件;散热 基板背离芯片固定凸台的一侧与散热气体或散热液体直接接触。作为改进,还包括PCB板,PCB板置于散热基板设有芯片固定凸台的一侧,布图电 路导电层直接设置在PCB板上,PCB板设有布图电路导电层的一侧背离接触散热基板的接 触面,定位机构将散热基板、PCB板和定位透镜或成型透镜的塑胶件精确定位,紧固件将散 热基板、PCB板和定位透镜或成型透镜的塑胶件固定在一起。为了解决上述技术问题,本发明提供的第十七种技术方案是提供一种成型LED集 成结构的定位透镜或成型透镜的塑胶件的注塑模,LED集成结构包括散热基板,定位透镜或 成型透镜的塑胶件,布图电路导电层;注塑模包括定模装置、动模装置、进胶装置和顶出装 置,进胶装置设置在定模装置一侧,在散热基板上设有与散热基板一体成型的二个或二个 以上的用来固定LED芯片的凸台,散热基板的横截面的面积是每个凸台的横截面的面积的 三倍或三倍以上;在定位透镜或成型透镜上设有与凸台配合、定位透镜或成型透镜的第一 通孔,透镜、凸台、第一通孔的个数一一对应;在定位透镜或成型透镜的端面上延伸设有两 个或两个以上的固定柱,在散热基板上设有与固定柱配合的第二通孔,固定柱穿过散热基 板的第二通孔,在固定柱的端部通过将散热基板置于成型定位透镜或成型透镜的模具内在 成型定位透镜或成型透镜时成型有抵挡部,定位透镜或成型透镜通过固定柱和抵挡部与散 热基板固定;凸台置于对应的第一通孔内,布图电路导电层伸入第一通孔的内侧壁与凸台 的外侧壁之间;注塑模包括成型塑胶件本体的塑胶件本体型腔和凸设在塑胶件本体型腔内 成型第一通孔的凸台,成型抵挡部的抵挡部型腔,容置散热基板的容置腔,将散热基板放置 在容置腔设定位置的定位机构;塑胶件本体型腔和凸台设置在分型面的同侧,抵挡部型腔 与塑胶件本体型腔设置在分型面的异侧,容置腔与塑胶件本体型腔连通或与抵挡部型腔连 通;在模具内设有芯片固定凸台避空孔,芯片固定凸台避空孔与塑胶件本体型腔设置在分 型面的同侧,芯片固定凸台避空孔与芯片固定凸台间设有避空间隙。作为第一种改进,塑胶件本体型腔、凸台设置在定模部分,抵挡部型腔设置在动模 部分,顶出机构设置在动模部分,进胶装置的浇口与塑胶件本体型腔的底部连通;塑胶件本 体型腔和凸台沿脱模方向的成型面脱模锥度大,动模部分的抵挡部型腔沿脱模方向的成型 面无脱模锥度或者为倒锥。作为第二种改进,塑胶件本体型腔、凸台设置在定模部分,抵挡部型腔设置在动模 部分,顶出机构设置在定模部分,进胶装置的浇口与塑胶件本体型腔的底部连通。作为第三种改进,塑胶件本体型腔、凸台设置在动模部分,抵挡部型腔设置在定模
23部分,顶出机构设置在动模部分,进胶装置的浇口与抵挡部型腔的底部连通。作为第四种改进,布图电路导电层直接设置在散热基板上并朝向定位透镜或成型 透镜的塑胶件;定位机构为与芯片固定凸台配合的定位孔,定位孔与塑胶件本体型腔在分 型面的同侧。作为第五种改进,在散热基板背离芯片固定凸台的一侧设有置于芯片固定凸台内 的散热盲孔或散热阶梯通孔;在散热盲孔的周边或散热阶梯通孔大端的周边背离芯片固定 凸台的一侧的散热基板上设有与基板一体成型的散热凸筋,在散热凸筋内设有隔热盲孔; 在注塑模上设有散热凸筋避空孔,散热凸筋避空孔与抵挡部型腔在分型面的同侧,散热凸 筋避空孔与散热凸筋间设有避空间隙。作为第六种改进,定位件为定位轴,定位轴与散热基板配合。作为第七种改进,还包括PCB板,布图电路导电层直接设置在PCB板上,PCB板设 有布图电路导电层的一侧背离接触散热基板的接触面,固定柱依次穿过PCB板和散热基板 并通过抵挡部将定位透镜或成型透镜的塑胶件、PCB板和散热基板固定在一起;定位件为 定位轴,在PCB板的侧面上设有开口状的定位槽,定位轴为阶梯轴并与塑胶件本体型腔同 侧,定位轴的小轴与散热基板配合,与定位轴小轴相邻的轴与PCB板上的定位槽配合。作为第一种共同改进,定位透镜或成型透镜的塑胶件为定位透镜的透镜定位塑胶 件,在透镜定位塑胶件上设有注入封装胶体的注胶通道,注胶通道的胶口置于透镜定位塑 胶件远离抵挡部一侧的端面上,注胶通道与第一通孔的内侧壁连通;在凸台的侧壁上设有 成型注胶通道的凸出部。作为第二种共同改进,定位透镜或成型透镜的塑胶件为塑胶环,在散热基板上固 定有两个或两个以上相互独立的塑胶环;进胶装置的浇口为点浇口,每个塑胶环对应一个 或两个点浇口。作为第三种共同改进,定位透镜或成型透镜的塑胶件包括塑胶环和将设定个数的 塑胶环连接在一起的与塑胶环一起注塑成型的连接筋,定位透镜或成型透镜的塑胶件包括 两个或两个以上塑胶环;在模具上设有与塑胶件本体型腔连通的连接筋成型腔,进胶装置 的浇口与塑胶件本体型腔和/或连接筋型腔连通;进胶装置的浇口为点浇口或直浇口。作为第四种共同改进,定位透镜或成型透镜的塑胶件为板状,在定位透镜或成型 透镜的塑胶件上设有两个或两个以上第一通孔,进胶装置的浇口为点浇口或直浇口。作为第五种共同改进,定模部分还包括热流道系统。本发明的有益效果是第一个优点是LED芯片直接通过固晶工艺固定在芯片固定凸台上,散热基板背离 芯片固定凸台的一侧与散热气体或散热液体直接接触。这种LED集成结构的COB (Chip on Board)封装设计,与现有的LED集成结构相比,由于本发明直接将LED芯片通过银胶或共 晶焊料等固定在基板的芯片固定凸台上,LED芯片工作时产生的热量经过散热基板的芯片 固定凸台薄薄的导热层就直接与散热气体如空气接触或与散热液体接触,接触散热基板的 热量因为热冷气体或液体密度差流动效应迅速被带走,从而带走基板的热量,可以最大限 度的减少中间环节的热阻,大大减少LED芯片p-n结发热部到外部空气环境或散热液体的 传热路径距离,从而大大减少热阻。本结构的散热基板为薄板,散热基板的厚度范围一般在 0. 2mm至5mm内,主要应用为在散热基板上与散热基板一体成型多个芯片固定凸台,基板的
24面积大大的大于芯片固定凸台顶部的面积。这样一方面大大减少LED芯片产生的热量散发 于散热气体即空气中或散热液体中的中间路径距离和大大增加了与散热液体和散热气体 的接触面积,大大减少了热积聚效应,可大大提高散热效率和使芯片保持于合适的工作温 度,从而保持芯片的长寿命及有效发光效率。芯片固定凸台与散热基板一体成型,因此芯片 产生的热量只透过散热基板就直接散发于空气中,故热阻小,散热速度快,不须借助其它散 热件来散热,散热效果便相当好。LED芯片通过固晶方式直接固定在芯片固定凸台上,LED 芯片通过导线直接与布图电路导电层电连接,由于有芯片固定凸台,使得电连接导线对LED 芯片发出的光线的抵挡阴影降到最低,利于光学二次优化!省去了现有的LED支架,也就 是省去了 LED支架中的散热金属件,及其电极金属脚等多层中间环节,尤其避免了散热金 属件与散热基板的两个零件之间产生的高热阻,因此热阻小,导热快散热效果好,结构简单 可靠,尤其芯片固定凸台与散热基板一体成型更有利于光源的设计与装配工艺,又节省成 本。因此本发明结构简单可靠,零件少,厚度薄,易于装配,特别适用于对光源要求大功率的 场合。第二个优点是由于均设有定位透镜或成型透镜的塑胶件,布图电路导电层可伸入 定位透镜或成型透镜的塑胶件内,一方面导线可直接与布图电路导电层电连接,不再需要 通过导电金属支架将导线与布图电路导电层连接或通过接线脚从背离芯片固定凸台的散 热基板穿出与布图电路导电层连接,简化了结构和最大限度的减少中间环节的热阻,散热 效果好;另一方面不再需要焊接金属支架或接线脚与布图电路导电层电连接,不需要回流 焊或波峰焊,因此封装胶体可以用树脂或硅胶等;而且还可保证LED芯片、电连接导线及其 两个焊接端不会暴露于空气中,有利于使用的长寿命。而需要回流焊或波峰焊时,由于回流 焊或波峰焊的温度一般在250°C或280°C,封装胶体就不可以使用树脂。由于硅胶的价格 远远高于树脂,透光性比树脂差,因此本发明可以进一步节省成本,提高LED芯片的光学性 能。这种COB封装设计的优点在于每个LED芯片2的电极都通过键合导线直接与布图电路 导电层形成欧姆接触,多路LED芯片阵列的形成是通过散热基板与LED芯片的电连接装置 实现电气互联,即可实现LED芯片的串并联,又可提高产品的可靠性和生产合格率。第三个优点是定位透镜或成型透镜的塑胶件通过热熔固定柱与散热基板定位和 固定,或通过将散热基板置于成型定位透镜或成型透镜的塑胶件的模具内在成型定位透镜 或成型透镜的塑胶件时成型抵挡部将散热基板定位和固定,或通过定位机构与散热基板定 位和通过紧固件和散热基板固定,固定可靠,在后续的封装工艺过程中,能耐高温,在高温 条件下其固定的可靠性也不会受影响;相对于用紧固件固定,本技术方案因不需在定位透 镜或成型透镜的塑胶件上设计固定孔,对于同样大小的第一通孔,可以减少相邻第一通孔 之间的距离,因此可在单位面积内布置更多的透镜。特别是定位透镜或成型透镜的塑胶件 通过在注塑成形定位透镜或成型透镜的塑胶件时与散热基板固定,一方面省去了将定位透 镜或成型透镜的塑胶件安装到散热基板上的安装工序,对于一个散热基板上设有多个定位 透镜或成型透镜的塑胶件的情况下,大大节约了生产成本,另一方面定位透镜或成型透镜 的塑胶件与散热基板在轴向、径向方向均不存在间隙,固定非常可靠,散热基板与定位透镜 或成型透镜的塑胶件之间的位置关系可以非常精确,定位透镜或成型透镜的塑胶件上的透 镜安装位置尺寸可以非常精确,从而提高LED集成结构的光学效果。第四个优点是散热盲孔或散热阶梯通孔增大散热基板的散热面积,大大减少LED
25芯片与空气之间的距离,也就是大大减少LED芯片热量散发于空气的中间路径距离,从而 大大减少热积聚效应,所以有散热孔比无孔的散热效果好。第五个优点是凸筋进一步增加散热基板与空气接触的面积,使散热效果更好。因 为在LED芯片发光时,隔热盲孔内的空气不流通,因此隔热盲孔对LED芯片产生的热量具有 隔热作用,使LED芯片产生的热量主要沿芯片固定凸台和散热凸筋散发到空气中。第六个优点是凹陷部便于LED芯片的安装和定位,使LED芯片的定位更精确,更有 利于把芯片发出来的光先行定向集聚,提高光效。第七个优点是散热基板为绝缘的非金属板,将布图电路导电层直接设置在散热基 板上,结构简单,散热效果好。散热基板用绝缘导热非金属材料,因此可以获得低热阻,能够 避免布图电路导电层短路,且又能使芯片在工作期间产生的热量通过绝缘导热材质基板传 导出去,良好的热传导使得高密度大功率LED集成芯片封装能够实现。第八个优点是散热基板采用金属材料,因此可以获得低热阻,其上面的布图电路 导电层采用一个厚度相当小的绝缘层进行分隔,此绝缘层能够避免金属质基板短路,且又 能使芯片在工作期间产生的热量通过金属基板传导出去,良好的热传导使得高密度大功率 LED集成芯片封装能够实现。第九个优点是布图电路导电层设置于PCB板上时,定位透镜或成型透镜的塑胶件 又可实现把散热基板、PCB板固定在一起。使用PCB板,便于布图电路导电层的电路的布图 设计,省掉了原来电路布图于散热基板上的复杂的制造工艺,使用了非常成熟的PCB板,大 大节省了成本,既简化了工艺又提高了布图电路导电层的可靠性和设计灵活性。同时PCB 板具有隔热作用,更利于散热基板上的热量沿与空气接触的一侧散发出去。第十个优点是一个芯片固定凸台对应一个塑胶透镜定位环,在成型定位透镜或 成型透镜的塑胶件时塑胶用量大大减少,降低成本。透镜通过紧配合或热压方式固定在 定位透镜或成型透镜的塑胶件上,这样透镜先固定再封装,在封装LED芯片时,透镜不会移 位,有利于灌胶和固化工序,特别是比现有的只通过靠硅胶等的粘结力来固定透镜可靠得
^^ ο第十一个优点是在一块散热基板上的全部塑胶定位环可在注塑时通过连接筋连 接成一个整体的定位透镜或成型透镜的塑胶件;也可将一块散热基板上的部分透镜定位环 连接为一个整体的定位透镜或成型透镜的在注塑时塑胶件,在一块散热基板上设有两个或 两个以上这种定位透镜或成型透镜的塑胶件。一个芯片固定凸台对应一个塑胶透镜定位 环,在成型塑胶透镜定位环时塑胶用量少,成本低。通过连接筋将塑胶透镜定位环连接为 一个整体,第一是在注塑成型定位透镜或成型透镜的塑胶件时,其模具浇口可以设置在塑 胶透镜定位环上或连接筋上,便于模具浇口的布置和在注塑时更利于模具内的塑胶充填平 衡,而且不同塑胶透镜定位环之间的塑胶流动通过连接筋来实现,可减少模具浇口的数量 和便于模具流道的设计,可用一个模具浇口成型两个或两个以上的塑胶透镜定位环,如在 塑胶透镜定位环个数较少的情况下可只直接设计一个直浇口就可成型多个塑胶透镜定位 环;第二是可减少固定柱的个数,并不需要在每个塑胶定位环上设有两个或两个以上的固 定柱,这样一方面可降低模具制造成本,另一方面可在注塑成型定位透镜或成型透镜的塑 胶件时减少塑胶的用量;第三是对于同样大小的塑胶透镜定位环,可将固定柱设计在塑胶 透镜定位环和连接筋交界的位置,因此可增加固定柱的横截面;第四是对于同样大小的塑胶透镜定位环,因为成型相邻的透镜定位环的模腔薄壁被连通为成型连接筋的型腔,因此 在单位面积内可排列更多的塑胶透镜定位环,模具的使用寿命更长;第五是塑胶透镜定位 环与塑胶透镜定位环之间的位置关系更精确、固定更可靠,从而使透镜之间的位置关系更 精确,提高光学效果。透镜通过紧配合或热压方式固定在定位透镜或成型透镜的塑胶件上, 这样透镜先固定再封装,在封装LED芯片时,透镜不会移位,有利于灌胶和固化工序,特别 是比现有的只通过靠硅胶等的粘结力来固定透镜可靠得多。第十二个优点是在一块散热基板可只设有一个板状的定位透镜或成型透镜的塑 胶件;也可在一块散热基板上设有两个或两个以上的板状的定位透镜或成型透镜的塑胶 件。定位透镜或成型透镜的塑胶件为板状,第一是在注塑成型定位透镜或成型透镜的塑胶 件时,其模具浇口设计更灵活,便于模具浇口的布置和在注塑时更利于模具内的塑胶充填 平衡;第二是可减少固定柱的个数和可增加固定柱的横截面;第三是单位面积内可布设更 多的透镜;第四是透镜之间的位置关系更精确,提高光学效果。透镜通过紧配合或热压方 式固定在定位透镜或成型透镜的塑胶件上,这样透镜先固定再封装,在封装LED芯片时,透 镜不会移位,有利于灌胶和固化工序,特别是比现有的只通过靠硅胶等的粘结力来固定透 镜可靠得多。第十三个优点是,定位透镜或成型透镜的塑胶件为板状,固定柱置于每四个相邻 的第一通孔的中心。对于同样大小的第一通孔,可以最大限度地减少相邻第一通孔之间的 距离,因此可在单位面积内最大限度地布置更多的透镜,应用于点阵显示屏时,可最大限度 实现高清图像显示。第十四个优点是设在散热基板表面的碳化硅涂层,同时具有高热传导率以及高热 辐射率等优点,在无强制风扇对流的应用领域下,例如LED照明,更能显现其散热功能。碳 化硅具有优异之热传导特性(130 160W/m. K),良好的绝缘性,并具有比铜、铝等金属高 5 8倍之热辐射率,且为非金属等的应用。例如将铝鰭片喷上碳化硅散热涂料之后,不但 有效将温度降低5度 7度,整体散热效率更增加10% 15%。为了解决上述技术问题,本发明提供的第一种技术方案中的注胶通道的胶口置于 塑胶透镜定位件远离抵挡部一侧的端面上,注胶通道与塑胶透镜定位件的内侧壁连通,便 于注胶;由于塑胶透镜定位件是塑胶件,因此胶口和注胶通道易成型。在注入封装胶体前, 透镜与塑胶透镜定位件紧配合或热压固定,这样透镜先固定再封装,在封装LED芯片时,透 镜不会移位,有利于灌胶和固化工序,特别是比现有的只通过靠硅胶等的粘结力来固定透 镜可靠得多。当封装LED芯片时,先把芯片通过固晶方式固定在散热基板芯片固定凸台上, 再焊接电连接导线,然后再安装透镜,在抽真空环境中通过塑胶透镜定位件上的注胶口进 行注胶,因此,塑胶透镜定位件可实现封装时的透镜位置的精确安装,以及通过抽真空及注 胶后把透镜、LED芯片、电连接导线及其两个焊接端、散热基板及其芯片固定凸台固化在一 起,特别是封装时这种结构可实现在抽真空环境下封装胶体固化时无气泡产生,对LED芯 片的发光质量起到重要的保证作用,不会导致散发出来的光线有光斑,阴影等光学先天缺 陷;由于没有了气泡产生的LED芯片发光质量的光学先天缺陷,更有利于LED光源的光学二 次优化开发,塑胶透镜定位件使透镜安装方便和实现透镜安装位置精确固定和固定可靠, 对光效的聚集利于光学的二次优化,最终实现光学效果好,同时塑胶透镜定位件和透镜又 使注胶时硅胶的填充量少,可降低成本。
为了解决上述技术问题,本发明提供的第十七种技术方案是提供一种成型LED集 成结构的定位透镜或成型透镜的塑胶件的注塑模,优点如下1)在注塑模内设有容置散热基板的容置腔,注塑成型定位透镜或成型透镜的塑胶 件时定位机构将散热基板限位在注塑模内的设定位置,注塑模在成型定位透镜或成型透 镜的塑胶件时,定位透镜或成型透镜的塑胶件与散热基板固定,省去了定位透镜或成型透 镜的塑胶件的安装工序,且定位透镜或成型透镜的塑胶件与散热基板在轴向、径向方向均 不存在间隙,固定方式非常可靠,散热基板与定位透镜或成型透镜的塑胶件之间的位置关 系可以非常精确,定位透镜或成型透镜的塑胶件的透镜位置关系非常精确,从而提高LED 集成结构的光学效果。塑胶件本体型腔和抵挡部型腔置于分型面的异侧,便于产品的脱模。 芯片固定凸台避空孔与芯片固定凸台间设有避空间隙,可降低芯片固定凸台避空孔的加工 精度,确保将散热基板放置在模具内时芯片固定凸台不与模具干涉。2)将塑胶件本体型腔、凸台设置在定模部分,便于进胶装置的浇口的设置和注塑 时塑胶的充填平衡。将顶出机构设置在动模部分使模具结构简单。由于在定模部分脱模方 向的成型面大于在动模部分脱模方向的成型面,因此在制造模具时定模部分的塑胶件本体 型腔和凸台沿脱模方向的成型面脱模锥度要大,动模部分的抵挡部型腔沿脱模方向的成型 面无脱模锥度或者为倒锥,这样可确保动模部分和定模部分分型时产品留在动模一侧。将塑胶件本体型腔、凸台设置在定模部分,便于进胶装置的浇口的设置和注塑塑 胶的充填平衡。由于在定模部分脱模方向的成型面大于在动模部分脱模方向的成型面,动 模部分和定模部分分型时产品会留在定模一侧,将顶出机构设置在定模一侧,也就是采用 倒装模,便于产品的顶出,且脱模方向的模具成型面不需要特殊设计。3)在动模部分脱模方向的成型面大于在定模部分脱模方向的成型面,动模部分和 定模部分分型时可确保产品会留在动模模一侧,便于产品的顶出。将顶出机构设置在动模 一侧,模具结构简单。4)采用芯片固定凸台与定位孔定位,结构简单。对于散热基板上有很多个芯片固 定凸台的情况下,只需设置两至四个与芯片固定凸台配合的定位孔,其余设计为避空孔。5)散热凸筋避空孔为较规则的形状,便于散热凸筋避空孔的加工。散热凸筋避空 孔与散热凸筋间设有避空间隙,可降低散热凸筋避空孔的加工精度,确保将散热基板放置 在模具内时散热凸筋不与模具干涉。6)定位轴可与散热基板的外周边、或散热基板上的定位孔、或散热基板上的定位 槽配合等。采用定位轴定位散热基板,结构简单。由于PCB板的面积小于或等于散热基板的面积,或者是在散热基板上设有凸缘, 采用定位槽与定位轴配合的方式一个定位轴可从两个方向定位。7)由于在一套模具内成型多个独立的塑胶环,点浇口便于将从喷嘴内射出的胶分 流到各个独立的成型腔。8)进胶装置的浇口可为只与塑胶件本体型腔连通,也可为只与连接筋型腔连通, 也可包括同时包括与塑胶件本体型腔连通的进胶装置的浇口和与连接筋型腔连通的进胶 装置的浇口。浇口 一般为点浇口,在塑胶环个数较少的情况下,也可使用直浇口,这样可使 模具结构简单。9)浇口一般为点浇口,在定位透镜或成型透镜的塑胶件较小的情况下,也可使用直浇口,这样可使模具结构简单。采用热流道,在注射成型定位透镜或成型透镜的塑胶件时,不会产生水口等废料, 减少塑料的用量,且可提高定位透镜或成型透镜的塑胶件注射成型质量。


图1是本发明实施例1的主视图。图2是沿图1的A-A的剖视图。图3是本发明实施例1的立体分解示意图。图4是本发明实施例1从另一个方向投影的立体分解示意图。图5是本发明实施例3的立体分解示意图。图6是本发明实施例4的主视图。图7是沿图6的B-B的剖视图。图8是本发明实施例4的立体分解示意图。图9是本发明实施例5的立体分解示意图。图10是图9的I部放大图。图11是本发明实施例6的立体分解示意图。图12是本发明实施例7的立体分解示意图。图13是本发明实施例8的立体分解示意图。图14是本发明实施例9的塑胶透镜定位板的立体示意图。图15是本发明实施例10的立体示意图。图16是本发明实施例11的立体示意图。图17是本发明实施例11从另一个方向投影的立体示意图。图18是本发明实施例11的LED集成结构的立体示意图。图19是本发明实施例12的立体示意图。图20是本发明实施例13的立体示意图。图21是本发明实施例14的立体示意图。图22是本发明实施例15的主视图。图23是沿图22的C-C的剖视图。图24是本发明实施例15的立体分解示意图。图25是本发明实施例17的立体分解示意图。图26是本发明实施例18的立体分解示意图。图27是本发明实施例19的立体分解示意图。图28是图27的II部放大图。图29是本发明实施例20的立体分解示意图。图30是本发明实施例21的立体分解示意图。图31是本发明实施例22的立体分解示意图。图32是本发明实施例23的塑胶透镜定位板的立体示意图。图33是本发明实施例24的主视示意图。图34是本发明实施例24的动模镶件、定模镶件、LED集成结构、定位机构的立体
29分解示意图。图35是本发明实施例24的动模镶件、定模镶件、LED集成结构、定位机构从另一 个方向投影的立体分解示意图。图36是图34的III部放大图。图37是本发明实施例24的定位机构与LED集成结构的立体示意图。图38是本发明实施例25的右视示意图。图39是本发明实施例25的动模镶件、定模镶件、 分解示意图。图40是本发明实施例25的动模镶件、定模镶件、 个方向投影的立体分解示意图。图41是本发明实施例26的动模镶件、定模镶件、 分解示意图。图42是本发明实施例26的动模镶件、定模镶件、 个方向投影的立体分解示意图。图43是本发明实施例27的动模镶件、定模镶件、 分解示意图。图44是本发明实施例27的动模镶件、定模镶件、 个方向投影的立体分解示意图。图45是本发明实施例28的动模镶件、定模镶件、 分解示意图。图46是本发明实施例29的动模镶件、定模镶件、 分解示意图。实施例1如图1至图4所示,一种LED集成结构,包括散热基板1,PCB板2、LED芯片3,透 镜4,透镜定位环5,电连接LED芯片3的电极的金线6和电连接金线6的布图电路导电层 7,用来封装LED芯片3和金线6的封装胶体8。透镜定位环5选用耐高温的PPA塑料。在透镜定位环5上设有定位透镜4和包覆封装胶体8的第一通孔23,透镜定位环 5上延伸设有固定柱9,在固定柱9的端部通过将散热基板1置于成型透镜定位环5的模具 内在成型塑胶定位环时成型有抵挡部10。在透镜定位环5上设有注入封装胶体8的注胶通 道11,注胶通道11的胶口 12置于透镜定位环5远离抵挡部一侧的端面上,胶口 12和注胶 通道11与第一通孔23的侧壁连通。散热基板1由高导热材质的薄板金属或金属合金冲压而成,其材料可以是不锈 钢、铜、钨、铝、氮化铝、铬等或其合金。散热基板1包括一平板状的底板13,与散热基板1 一 体成型的凸出底板13的复数个芯片固定凸台14,对应每个芯片固定凸台14设有与固定柱 9配合的第二通孔15。芯片固定凸台14的横截面为圆形,底板13的横截面的面积大大的 大于芯片固定凸台13的横截面的面积,至少是芯片固定凸台13的横截面的面积的三倍或 三倍以上。在芯片固定凸台14的顶部设有与芯片固定凸台14同心的置放LED芯片3的凹 陷部16,凹陷部16的底面为放置LED芯片3的平面。在散热基板1背离芯片固定凸台14 的一侧设有置于芯片固定凸台14内与芯片固定凸台14同心的散热阶梯通孔的大孔17、小
LED集成结构、定位机构的立体 LED集成结构、定位机构从另一 LED集成结构、定位机构的立体 LED集成结构、定位机构从另一 LED集成结构、定位机构的立体 LED集成结构、定位机构从另一 LED集成结构、定位机构的立体 LED集成结构、定位机构的立体
30孔22。在阶梯通孔的大孔17的周边背离芯片固定凸台14 一侧的散热基板1上设有与散 热基板1 一体成型的散热凸筋18,在散热凸筋18内设有隔热盲孔19,隔热盲孔19朝向芯 片固定凸台14的一侧与散热基板1的底板13朝向芯片固定凸台14 一侧连通。散热基板 1背离芯片固定凸台14的一侧与散热气体直接接触。布图电路导电层7直接设置在PCB板2上,布图电路导电层7分布在同一个平面 上。在PCB板2上对应每个芯片固定凸台14设有与芯片固定凸台14配合的第四通孔20 和与固定柱9配合的第三通孔21,PCB板2置于散热基板1设有芯片固定凸台14的一侧并 与散热基板1直接接触,PCB板2设有布图电路导电层7的一侧背离接触散热基板1的接 触面。散热基板1的芯片固定凸台14穿过PCB板2的第四通孔20,透镜定位环5的固定 柱9穿过PCB板2上的第三通孔21、散热基板1的第二通孔15,通过固定柱9的端部的抵 挡部10与PCB板2、散热基板1固定,这样PCB板2和散热基板1与透镜定位环5固定在一 起。芯片固定凸台14置于对应的透镜定位环5的第一通孔23内,布图电路导电层7伸入 第一通孔23的内侧壁与芯片固定凸台14外侧壁之间,LED芯片3通过固晶工艺直接固定 在芯片固定凸台14的端面上,金线6置于透镜定位环5内,金线6 —端与LED芯片3的电 极电连接,金线6的另一端与伸入透镜定位环5内的布图电路导电层7电连接;透镜4安装 在透镜定位环5上与透镜定位环5紧配合固定。通过胶口 12和注胶通道11注入的封装 胶体8进一步将透镜4固定。上述的LED集成结构的制造方法,工艺过程包括1)在散热基板1上通过冲压成型散热基板1上的芯片固定凸台14、散热阶梯孔的 大孔17、小孔22、散热凸筋18、散热凸筋18内的隔热盲孔19、与透镜定位环5的固定柱9 配合的第二通孔15 ;2)在PCB板2上成型与透镜定位环5的固定柱9配合的第三通孔21和与芯片固 定凸台14配合的第四通孔20;3)在PCB板2上成型布图电路导电层7,布图电路导电层7距第四通孔中心的距 离大于第四通孔20侧壁到第四通孔20中心的距离小于第一通孔23的内侧壁到第一通孔 23中心的距离;4)将PCB板2、散热基板1放置在成型透镜定位环5的注塑模具的设定位置,散热 基板1上的芯片固定凸台14穿过PCB的第四通孔20,注塑成型透镜定位环5,同时成型透 镜定位环5的固定柱9和抵挡部10、胶口 12和注胶通道11 ;在注塑成型透镜定位环5时, 透镜定位环5的固定柱9依次穿过PCB板2上的第三通孔21、散热基板1上的第二通孔15 并通过抵挡部10将透镜定位环5与PCB板2、散热基板1固定;5)通过固晶工艺将LED芯片3固定在芯片固定凸台14的顶面上;6)焊与LED芯片3的电极电连接的金线6,金线6与伸入第一通孔23的内侧壁与 芯片固定凸台14的外侧壁之间内的布图电路导电层7电连接;7)将透镜4通过紧配合方式安装在透镜定位环5上;8)将透镜4、散热基板1、透镜定位环5、LED芯片3、金线6、PCB板2置于特定环境 中抽真空;9)于真空环境中通过胶口 12、注胶通道11向透镜4内腔灌胶,对LED芯片3和金
31线6,通过封装胶体8的固化进一步对透镜4固定。实施例2如图1至图4所示,与实施例1不同的是,LED集成结构的制造方法,工艺过程包 括1)注塑成型透镜定位环5,同时成型从透镜定位环5的一个端面上延伸设有的固 定柱9、胶口 12和注胶通道11,固定柱9的长度大于散热基板1和PCB板2的厚度之和;2)在散热基板1上通过冲压成型散热基板1上的芯片固定凸台14、散热阶梯通孔 的大孔17、散热凸筋18、散热凸筋18内的隔热盲孔19、与透镜定位环5的固定柱9配合的 第二通孔15 ;3)激光切割成型散热阶梯通孔的大孔17连通的散热阶梯通孔的小孔22 ;4)在PCB板2上成型与固定柱9配合的第三通孔21和与芯片固定凸台14配合的 第四通孔20;5)在PCB板2上成型布图电路导电层7,布图电路导电层7距第四通孔20中心的 距离大于第四通孔20侧壁到第四通孔20中心的距离小于透镜定位环5的内侧壁到透镜定 位环5中心的距离;6)将散热基板1上的芯片固定凸台14穿过PCB2的第四通孔20使PCB板2安装 在散热基板1上,将透镜定位环5的固定柱9依次穿过PCB板2的第三通孔21、散热基板1 上的第二通孔15并热熔固定柱9的端部成型抵挡部10,通过抵挡部10将透镜定位环5与 PCB板2、散热基板1固定;7)通过固晶工艺将LED芯片3固定在芯片固定凸台14的顶面上;8)焊与LED芯片3电极电连接的金线6,金线6与伸入透镜定位环5内侧壁与芯 片固定凸台14外侧壁之间的布图电路导电层7电连接;9)将透镜4通过热压固定的方式安装在透镜定位环5上;10)将透镜4、散热基板1、透镜定位环5、PCB板2、LED芯片3、金线6置于特定环 境中抽真空;11)于真空环境中通过胶口 12、注胶通道11向透镜4内腔灌胶,对LED芯片3和 金线6封装,通过封装胶体8的固化进一步对透镜4固定。实施例3如图5所示,与实施例1不同的是,一种LED集成结构,包括散热基板50,LED芯 片51,透镜52,透镜定位环53,电连接LED芯片51电极的导线54和电连接导线54的布图 电路导电层55,用来封装LED芯片51和导线54的封装胶体56。透镜定位环53选用耐高 温的PP0+GF塑料,透镜定位环的个数为六个。在散热基板50上不设有散热凸筋和隔热盲 孔。散热基板50由高导热材质的陶瓷等压铸而成。布图电路导电层55直接设置在散 热基板50上,布图电路导电层55分布在同一个平面上。透镜定位环53的固定柱57穿过散热基板50通过固定柱57和固定柱57端部的 抵挡部58与散热基板50固定,这样散热基板50与透镜定位环53固定在一起。上述的LED集成结构的制造方法,工艺过程包括1)烧结成型陶瓷散热基板50,同时成型散热基板50上的芯片固定凸台62、散热阶梯通孔的大孔、小孔、与透镜定位环53的固定柱57配合的第二通孔63,芯片固定凸台62 顶部固定LED芯片51的凹陷部64 ;2)在散热基板50上绝缘成型布图电路导电层55,布图电路导电层55距芯片固定 凸台62中心的距离大于芯片固定凸台62外侧壁到芯片固定凸台62中心的距离小于透镜 定位环53的内侧壁到透镜定位环53中心的距离;3)将散热基板50放置在成型透镜定位环53注塑模具内的设定位置,注塑成型透 镜定位环53,同时成型透镜定位环53的固定柱57和抵挡部58、胶口 60和注胶通道59、定 位透镜和包覆封装胶体的第一通孔61 ;在注塑成型透镜定位环53时,透镜定位环53的固 定柱57穿过散热基板50上的第二通孔63并通过抵挡部58将透镜定位环53与散热基板 50固定;4)通过固晶工艺将LED芯片51固定在芯片固定凸台62的顶面的凹陷部64上;5)焊与LED芯片51电极电连接的导线54,导线54与伸入第一通孔61内侧壁与 芯片固定凸台62外侧壁之间内的布图电路导电层55电连接;6)将透镜52通过热压固定的方式安装在透镜定位环53上;7)将透镜52、散热基板50、透镜定位环53、LED芯片51、导线54置于特定环境中 抽真空;8)于真空环境中通过胶口 60、注胶通道59向透镜52内腔灌胶,对LED芯片51和 导线54封装,通过封装胶体56的固化进一步对透镜52固定。实施例4如图6至图8所示,与实施例3不同的是,散热基板100由高导热材质的薄板金属 或金属合金冲压而成,其材料可以是不锈钢、铜、钨、铝、氮化铝、铬等或其合金,在散热基板 100表面设有一层碳化硅涂层(未示出),透镜定位环的个数为三个。在散热基板100背离 芯片固定凸台101的一侧设有置于芯片固定凸台101内与芯片固定凸台101同心的散热盲 孔 102。在透镜定位环106上延伸设有固定柱104,在固定柱104的端部通过热熔的方式成 型有抵挡部105。透镜定位环106的固定柱104穿过散热基板100通过固定柱104端部热熔抵挡部 与散热基板100固定,这样散热基板100与透镜定位环106固定在一起。上述的LED集成结构的制造方法,工艺过程包括1)注塑成型透镜定位环106,同时成型定位透镜113或包覆封装胶体114的第一 通孔103、从透镜定位环106的一个端面上延伸设有的固定柱104、胶口 108和注胶通道 109,固定柱104的长度大于散热基板100的厚度;2)冲压成型散热基板100上的芯片固定凸台101、芯片固定凸台101顶部的凹陷 部111、散热盲孔102、透镜定位环固定柱104的第二通孔115、;3)在散热基板100上绝缘成型布图电路导电层107,布图电路导电层107距芯片 固定凸台101中心的距离大于芯片固定凸台101外侧壁到芯片固定凸台101中心的距离小 于第一通孔103的内侧壁到第一通孔103中心的距离;4)将透镜定位环106的固定柱104穿过散热基板100上的与透镜定位环固定柱 104配合的第二通孔115,通过热熔透镜定位环106的固定柱104端部成型抵挡部105使透
33镜定位环106与散热基板100固定;5)通过固晶工艺将LED芯片110固定在芯片固定凸台101顶部的凹陷部111的底 面上;6)焊与LED芯片110电极电连接的金线112,金线112与伸入透镜定位环106内 侧壁与芯片固定凸台101外侧壁之间的布图电路导电层107电连接;7)将透镜113通过热压固定的方式安装在透镜定位环106上;8)将透镜113、散热基板100、透镜定位环106、LED芯片110、金线112置于特定环
境中抽真空;9)于真空环境中通过胶口 108和注胶通道109向透镜113内腔灌封装胶体114, 对LED芯片110和金线112封装,通过封装胶体114的固化进一步对透镜113固定。实施例5如图9、图10所示,与实施例1不同的是,塑胶透镜定位环201通过连接筋202连 结为一个整体。在芯片固定凸台203的顶部凹陷部204内通过固晶工艺固定有R色LED芯 片208、G色LED芯片209、B色LED芯片210。当散热基板200、PCB板223和塑胶透镜定 位环201固定在一起时,芯片固定凸台203置于对应塑胶透镜定位环201的第一通孔224 内,布图电路导电层212、214、216、218、220、222伸入第一通孔224的内侧壁与芯片固定凸 台203的外侧壁之间并彼此独立,金线211、213、215、217、219、221置于第一通孔224内。R 色的LED芯片208的正极通过金线211与伸入第一通孔224的内侧壁与芯片固定凸台203 的外侧壁之间的第一布图电路导电层212电连接,R色的LED芯片208的负极通过金线213 与伸入第一通孔224的内侧壁与芯片固定凸台203的外侧壁之间的布图电路导电层214电 连接。G色的LED芯片209的正极通过金线215与伸入第一通孔224的内侧壁与芯片固定 凸台203的外侧壁之间的布图电路导电层216电连接,G色的LED芯片209的负极通过金 线217与伸入第一通孔224的内侧壁与芯片固定凸台203的外侧壁之间的布图电路导电层 218电连接。B色的LED芯片210的正极通过金线219与伸入第一通孔224的内侧壁与芯 片固定凸台203的外侧壁之间的布图电路导电层220电连接,B色的LED芯片210的负极 通过金线221与伸入第一通孔224的内侧壁与芯片固定凸台203的外侧壁之间的布图电路 导电层222电连接。实施例6如图11所示,与实施例5不同的是,塑胶透镜定位件为透镜定位塑胶板250,透 镜定位塑胶板250的个数为一个。在透镜定位塑胶板250上设有六个与散热基板251的芯 片固定凸台252 —一配合的用来定位透镜254和包覆封装胶体258的第一通孔253。透镜 254通过紧配合固定在第一通孔253内。在透镜定位塑胶板250的端面上延伸设有固定柱 255,在固定柱255的端部通过将散热基板251、PCB板256置于成型透镜定位塑胶板250的 模具内在成型透镜定位塑胶板250时成型有抵挡部257。在透镜定位塑胶板250上设有注 入封装胶体258的注胶通道259,注胶通道259的胶口 260置于透镜定位塑胶板250远离抵 挡部一侧的端面上,胶口 260和注胶通道259与第一通孔253的侧壁连通。实施例7如图12所示,与实施例5不同的是。在塑胶透镜定位环280间还另外连接有连接 筋281、282、283、284。在塑胶透镜定位环280的端面上设有定位柱291,在散热基板285上设有与定位柱291配合的定位孔286,在PCB板287上设有与定位柱291配合的定位孔288, PCB板287、散热基板285通过定位柱291精确定位。PCB板287、散热基板285、塑胶透镜定 位件289通过螺钉290固定在一起,而不是通过固定柱和抵挡部固定在一起。在塑胶透镜 定位件289上的固定孔292置于连接筋和塑胶透镜定位环280的连接处。实施例8如图13所示,与实施例6不同的是,在散热基板300上凸设有定位柱301,在塑胶 透镜定位件303设有与定位柱301配合的定位孔304,在PCB板305上设有与定位柱301配 合的定位孔306,塑胶透镜定位件303、PCB板305通过定位柱301与散热基板300精确定 位。PCB板305、散热基板300、塑胶透镜定位件303通过螺钉302固定在一起,而不是通过 固定柱和抵挡部将固定在一起。实施例9如图14所示,与实施例6不同的是,在塑胶透镜定位板310上的第一通孔311的 个数为24个。固定柱312均勻分布在每四个相邻的第一通孔311的中心和第一通孔311 的外侧。实施例10如图15所示,一种LED灯,包括灯盖321和LED集成结构。灯盖321和LED集成 结构的散热基板322固定在一起,散热基板322直接与外部的空气直接接触。LED集成结构 与实施例4同。实施例11如图16至图18所示,一种LED点阵显示屏,包括顶盖331,透明板332和LED集成 结构。透明板332与顶盖331安装在一起、顶盖331与LED集成结构的散热基板333安装 在一起。与实施例6不同的是,LED集成结构还包括成像控制器334,每个芯片的布图电路 导电层与成像控制器334单独电连接。实施例12如图19所示,一种直下式背光装置,包括安装在一起的导光板340和LED背光源 模组341,LED背光源模组341包括LED集成结构,LED集成结构与实施5相同。实施例13如图20所示,一种侧光式背光装置,包括安装在一起的导光板350和LED背光源 模组351,LED背光源模组351包括LED集成结构,LED集成结构与实施5相同。实施例14如图21所示,一种投影装置,包括LED光源360、成像系统361和投影成像屏幕 362,LED光源360包括LED集成结构,LED集成结构与实施5相同。实施例15如图22至图24所示,与实施例1不同的是,一种LED集成结构,包括散热基板401, PCB板402、LED芯片403,透镜404,塑胶透镜成型环405,电连接LED芯片403的电极的金 线406和电连接金线406的布图电路导电层407。第一通孔408为成型透镜404的锥形孔。通过向成型透镜404的模具灌胶成型 透镜404并对LED芯片403和金线406封装,胶固化透镜404与透镜成型环405、LED芯片 403、金线406和散热基板401的芯片固定凸台414、PCB板402固定。透镜404的侧壁由第
35一通孔408成型,为锥形,透镜404的顶部由成形透镜404的模具成型,为弧形。上述的LED集成结构的制造方法,工艺过程包括1)在散热基板401上通过冲压成型散热基板401上的芯片固定凸台414、散热阶 梯孔的大孔417、小孔422、散热凸筋418、散热凸筋418内的隔热盲孔419、与透镜成型环 405的固定柱409配合的第二通孔415、凸台顶部的凹陷部416 ;2)在PCB板402上成型与透镜成型环405的固定柱409配合的第三通孔421和与 芯片固定凸台414配合的第四通孔420 ;3)在PCB板402上成型布图电路导电层407,布图电路导电层407距第四通孔420 中心的距离大于凸台第四通孔420侧壁到第四通孔420中心的距离小于透镜成型环405的 内侧壁到透镜成型环405中心的距离;4)将PCB板402、散热基板401放置在成型透镜成型环405的塑胶模具的设定位 置,散热基板401上的芯片固定凸台414穿过PCB板402的凸台第四通孔420,注塑成型透 镜成型环405,同时成型透镜成型环405的固定柱409和抵挡部410 ;在注塑成型透镜成型 环405时,透镜成型环405的固定柱409依次穿过PCB板402上的第三通孔421、散热基板 401上的第二通孔415并通过抵挡部410将透镜成型环405与PCB板402、散热基板401固 定;5)通过固晶工艺将LED芯片403固定在芯片固定凸台414的顶面的凹陷部416的 底面上;6)焊与LED芯片403的电极电连接的金线406,金线406与伸入透镜成型环405 内侧壁与芯片固定凸台414外侧壁之间内的布图电路导电层407电连接;7)通过成型透镜404的模具灌胶成型透镜404并对LED芯片403和金线406封 装,胶固化透镜404与透镜成型环405、LED芯片403、金线406和散热基板401的芯片固定 凸台414、PCB板402固定。实施例16如图22至24所示,与实施例15不同的是,LED集成结构的制造方法,工艺过程包 括1)注塑成型透镜成型环405,同时成型从透镜成型环405的一个端面上延伸设有 的固定柱409,固定柱409的长度大于散热基板401和PCB板402的厚度之和;2)在散热基板401上通过冲压成型散热基板401上的芯片固定凸台414、散热阶 梯通孔的大孔417、散热凸筋418、散热凸筋418内的隔热盲孔419、与透镜成型环405的固 定柱409配合的第二通孔415、凸台顶部的凹陷部416 ;3)激光切割成型散热阶梯通孔的大孔417连通的散热阶梯通孔的小孔422 ;4)在PCB板402上成型与固定柱409配合的第三通孔421和与芯片固定凸台414 配合的第四通孔420;5)在PCB板402上成型布图电路导电层407,布图电路导电层407距凸台第四通 孔420中心的距离大于凸台第四通孔420侧壁到凸台第四通孔420中心的距离小于透镜成 型环405的内侧壁到透镜成型环405中心的距离;6)将散热基板401上的芯片固定凸台414穿过PCB板402的第四通孔420使PCB 板402安装在散热基板401上,将透镜成型环405的固定柱409依次穿过PCB板402的第
36三通孔421、散热基板401上的第二通孔415并热熔固定柱409的端部成型抵挡部410,通 过抵挡部410将透镜成型环405与PCB板402、散热基板401固定;7)通过固晶工艺将LED芯片403固定在芯片固定凸台414的顶面的凹陷部416 内;8)焊与LED芯片403电极电连接的金线406,金线406与伸入透镜成型环405内 侧壁与芯片固定凸台414外侧壁之间的布图电路导电层407电连接;9)通过成型透镜404的模具灌胶成型透镜404并对LED芯片403和金线406封 装,胶固化透镜404与透镜成型环405、LED芯片403、金线406和散热基板401的芯片固定 凸台414、PCB板402固定。实施例17如图25所示,与实施例15不同的是,一种LED集成结构,包括散热基板450,LED 芯片451,透镜452,塑胶透镜成型环453,电连接LED芯片451电极的导线454和电连接导 线454的布图电路导电层455。透镜452的顶部为平面。散热基板450由高导热材质的陶瓷等压铸而成。散热基板450包括一平板状的底 板461,与散热基板450 —体成型的凸出底板461的复数个凸台462,对应每个凸台462设 有与固定柱457配合的第二通孔463。布图电路导电层455直接设置在散热基板450上,布 图电路导电层455分布在同一个平面上。上述的LED集成结构的制造方法,工艺过程包括1)烧结成型陶瓷散热基板450,同时成型散热基板450上的凸台462、散热阶梯通 孔的大孔、小孔、与透镜成型环453的固定柱457配合的第二通孔463、芯片固定凸台462顶 部固定LED芯片的凹陷部464 ;2)在散热基板450上绝缘成型布图电路导电层455,布图电路导电层455距凸台 462中心的距离大于凸台462外侧壁到凸台462中心的距离小于透镜成型环453的内侧壁 到透镜成型环453中心的距离;3)将散热基板450放置在成型透镜成型环453塑胶模具内的设定位置,注塑成型 透镜成型环453,同时成型透镜成型环453的固定柱457、抵挡部458和第一通孔456 ;在注 塑成型透镜成型环453时,透镜成型环453的固定柱457穿过散热基板450上的第二通孔 463并通过抵挡部458将透镜成型环453与散热基板450固定;4)通过固晶工艺将LED芯片451固定在凸台462的顶面上;5)焊与LED芯片451电极电连接的导线454,导线454与伸入透镜成型环453内 侧壁与凸台462外侧壁之间内的布图电路导电层455电连接;6)通过成型透镜452的模具灌胶成型透镜452并对LED芯片451和导线454封 装,胶固化透镜452与透镜成型环453、LED芯片451、导线454和散热基板450固定。实施例18如图26所示,与实施例17不同的是,散热基板500由高导热材质的薄板金属或金 属合金冲压而成,其材料可以是不锈钢、铜、钨、铝、氮化铝、铬等或其合金,在散热基板500 表面设有一层碳化硅涂层(未示出),透镜定位环的个数为六个。在散热基板500背离凸台 501的一侧设有置于凸台501内与凸台501同心的散热盲孔。散热基板500背离凸台501
37的一侧与散热气体直接接触。透镜成型环506的固定柱504穿过散热基板500通过固定柱504端部热熔抵挡部 505与散热基板500固定,这样散热基板500与透镜成型环506固定在一起。透镜503的顶部为球面。上述的LED集成结构的制造方法,工艺过程包括1)注塑成型透镜成型环506,同时从透镜成型环506的一个端面上延伸设有的固 定柱504,固定柱504的长度大于散热基板500的厚度;2)冲压成型散热基板500上的凸台501、散热盲孔、透镜成型环固定柱504的第二 通孔515 ;3)在散热基板500上绝缘成型布图电路导电层507,布图电路导电层507距凸台 501中心的距离大于凸台501外侧壁到凸台501中心的距离小于透镜成型环506的内侧壁 到透镜成型环506中心的距离;4)将透镜成型环506的固定柱504穿过散热基板500上的与透镜成型环固定柱 504配合的第二通孔515,通过热熔透镜成型环506的固定柱504端部成型抵挡部505使透 镜成型环506与散热基板500固定;5)通过固晶工艺将LED芯片510固定在凸台501顶部的凹陷部511的底面上;6)焊与LED芯片510电极电连接的金线512,金线512与伸入透镜成型环506内 侧壁与凸台501外侧壁之间的布图电路导电层507电连接;7)通过成型透镜503的模具灌胶成型透镜503并对LED芯片510和金线512封 装,胶固化透镜503与透镜成型环506、LED芯片510、金线512和散热基板500固定。实施例19如图27、图28所示,与实施例15不同的是,塑胶透镜成型环521通过连接筋522 连结为一个整体的成形透镜的塑胶件519。在凸台523的顶部凹腔524内通过固晶工艺固 定有R色LED芯片528、G色LED芯片529、B色LED芯片530。当散热基板520、PCB板543 和成形透镜的塑胶件519固定在一起时,凸台523置于对应塑胶透镜成型环521的第一通 孔544内,布图电路导电层532、534、536、538、540、542伸入第一通孔544的内侧壁与凸台 523的外侧壁之间并彼此独立,金线531、533、535、537、539、541置于第一通孔544内。R色 的LED芯片528的正极通过金线531与伸入第一通孔544的内侧壁与凸台523的外侧壁之 间的第一布图电路导电层532电连接,R色的LED芯片528的负极通过金线533与伸入第一 通孔544的内侧壁与凸台523的外侧壁之间的布图电路导电层534电连接。G色的LED芯 片529的正极通过金线535与伸入第一通孔544的内侧壁与凸台523的外侧壁之间的布图 电路导电层536电连接,G色的LED芯片529的负极通过金线537与伸入第一通孔544的 内侧壁与凸台523的外侧壁之间的布图电路导电层538电连接。B色的LED芯片530的正 极通过金线539与伸入第一通孔544的内侧壁与凸台523的外侧壁之间的布图电路导电层 540电连接,B色的LED芯片530的负极通过导线541与伸入第一通孔544的内侧壁与凸台 523的外侧壁之间的布图电路导电层542电连接。在透镜525上设有与成形透镜的塑胶件 519上的孔526配合的加强固定柱527。实施例20如图29所示,与实施例15不同的是,透镜成型塑胶件为透镜成型塑胶板600,透镜成型塑胶板600的个数为一个。在透镜成型塑胶板600上设有与散热基板601的凸台602 一一配合的用来成型透镜604的第一通孔603。在透镜成型塑胶板600的端面上延伸设有 固定柱605,在固定柱605的端部通过将散热基板601、PCB板606置于成型透镜成型塑胶 板600的模具内在成型透镜成型塑胶板600时成型有抵挡部607。实施例21如图30所示,与实施例19不同的是。在塑胶透镜定位环620间还另外连接有连 接筋621、622、623、624。在塑胶透镜定位环620的端面上设有定位柱631,在散热基板625 上设有与定位柱631配合的定位孔626,在PCB板627上设有与定位柱631配合的定位孔 628,PCB板627、散热基板625通过定位柱631精确定位。PCB板627、散热基板625、塑胶 透镜定位件629通过螺钉630固定在一起,而不是通过固定柱和抵挡部固定在一起。在塑 胶透镜定位件629上的固定孔632置于连接筋和塑胶透镜定位环620的连接处。实施例22如图31所示,与实施例20不同的是,在散热基板650上凸设有定位柱651,在塑 胶透镜定位件653设有与定位柱651配合的定位孔654,在PCB板655上设有与定位柱651 配合的定位孔656,塑胶透镜定位件653、PCB板655通过定位柱651与散热基板650精确 定位。PCB板655、散热基板650、塑胶透镜定位件653通过螺钉652固定在一起,而不是通 过固定柱和抵挡部将固定在一起。实施例23如图32所示,与实施例21不同的是,在塑胶透镜定位板670上的第一通孔671的 个数为24个。固定柱672均勻分布在每四个相邻的第一通孔671的中心和第一通孔671 的外侧。实施例24如图33至图37所示,一种成型LED集成结构的定位透镜或成型透镜的塑胶件的 注塑模,LED集成结构,包括散热基板701、PCB板702、布图电路导电层703、定位透镜或成 型透镜的塑胶件,注塑模包括定模装置、动模装置、进胶装置、顶出装置和在注塑成型透镜 定位环时将散热基板701和PCB板702放置在注塑模内的设定位置的定位装置。定位透镜或成型透镜的塑胶件为透镜定位环704,透镜定位环704包括独立的环 状的塑胶件本体705,在塑胶件本体705的轴线方向设有定位透镜的第一通孔706,在塑胶 件本体705的端面上延伸设有四个固定柱707,在固定柱707的端部通过将散热基板701置 于成型透镜定位环704的模具内在成型透镜定位环704时成型有截面为圆形的抵挡部708。 在塑胶件本体705上设有注入封装胶体的注胶通道709,注胶通道709的胶口 710置于塑胶 件本体705远离抵挡部708 —侧的端面上,胶口 710和注胶通道709与第一通孔706的侧 壁连通。在散热基板701的底部凸设有与散热基板701 —体成型的复数个芯片固定凸台 711、与固定柱707配合的第二通孔712。芯片固定凸台711的横截面为圆形,在芯片固定凸 台711的顶部设有与芯片固定凸台711同心的置放LED芯片的凹陷部712,凹陷部712的 底面为放置LED芯片的平面。在散热基板701背离芯片固定凸台711的一侧设有置于芯片 固定凸台711内与芯片固定凸台711同心的散热阶梯通孔的大孔(未示出)、小孔713,LED 芯片完全覆盖散热阶梯通孔的小孔713。在阶梯通孔大端的周边背离芯片固定凸台711 —侧的散热基板701上设有与散热基板701 —体成型的散热凸筋714,在散热凸筋714内设有 隔热盲孔715,隔热盲孔715朝向芯片固定凸台711的一侧与散热基板701的底板朝向芯 片固定凸台711 —侧连通。散热基板701背离芯片固定凸台711的一侧与散热气体直接接 触。布图电路导电层703直接设置在PCB板702上,布图电路导电层703分布在同一 个平面上。在PCB板702上设有与芯片固定凸台711配合的第四通孔716和与固定柱707 配合的第三通孔717,PCB板702置于散热基板701设有芯片固定凸台711的一侧并与散热 基板701直接接触,PCB板702设有布图电路导电层703的一侧背离接触散热基板701的
接触面。散热基板701的芯片固定凸台711穿过PCB板702的第四通孔716,透镜定位环 704的固定柱707穿过PCB板702上的第三通孔717、散热基板701的第二通孔712通过固 定柱707端部的抵挡部708与PCB板702、散热基板701固定。芯片固定凸台711置于对应 的塑胶件本体705的第一通孔706内,布图电路导电层703伸入第一通孔706的内侧壁与 芯片固定凸台711外侧壁之间。定模装置包括固定在注塑机上的定模座板718,与定模座板718固定的定模垫板 719,与定模垫板719固定的定模板720,固定在定模板720内的定模镶件721。动模装置包括固定在注塑机上的动模座板722,与动模座板722固定的两个垫块 723,与两个垫块723固定的动模板724,固定在动模板724内的动模镶件725。进胶装置包括六个与流道726连通的点浇口和喷嘴727。每个透镜定位环704对 应两个点浇口,点浇口与塑胶件本体型腔732连通,对称分布在成型注胶通道709的凸出部 的两侧。喷嘴727固定在定模座板718和定模垫板719内。顶出装置包括顶针垫板728、顶针固定板729、顶针730,顶针730固定在顶针固定 板729上并伸入动模板724与动模镶件725内。顶针垫板728和顶针固定板729安装在两 个垫块723之间。沿散热基板701背离芯片固定凸台711的底部平面分型,分型面为平面。在定模镶件721上设有容置散热基板701和PCB板702的的矩形凹腔731,矩形凹 腔731的深度等于散热基板701和PCB板702的厚度之和,矩形凹腔731的侧壁与散热基 板701的侧壁之间设有避空间隙。在矩形凹腔731的底部设有成型塑胶件本体705的塑胶件本体型腔732、凸设在塑 胶件本体型腔732内成型第一通孔706的凸台733、成型布图电路导电层703的凹槽734、 避空芯片固定凸台733的避空凹圆孔735,在凸台733的侧壁上设有成型注胶通道709的凸 出部736。凸台733和塑胶件本体型腔732形成环状的凹陷部。在动模镶件725上设有成 型抵挡部708的抵挡部型腔737和避空散热凸筋714的避空孔738,抵挡部型腔737为截面 为圆形的凹孔。还设有将散热基板701和PCB板702放置在容置腔设定位置的定位机构。 定位机构包括设置在PCB板702两个相对侧面上的U形定位槽739,固定在定模镶件721内 的四个带两个阶梯的圆柱形阶梯定位轴740和四个带三个阶梯的阶梯定位轴741。在动模 镶件725上设有圆柱形阶梯定位轴740的小轴742的避空孔743和阶梯定位轴741的小轴 的避空孔744。阶梯定位轴741的中轴745与U形定位槽739配合。开合模方向为水平方 向即Y轴方向,将散热基板701和PCB板702放置在注塑模内,圆柱形阶梯定位轴740的小轴742对散热基板701的两个U形侧面在Z轴方向进行定位,阶梯定位轴741的中轴745 对PCB板702从Z轴方向和X轴方向两个方向进行定位,阶梯定位轴741的小轴746对散 热基板701从X轴方向进行定位。塑胶件本体型腔732和凸台733沿脱模方向即Y轴方向 的成型面脱模锥度大,动模部分的抵挡部型腔737沿脱模方向即Y轴方向的成型面无脱模 锥度。实施例25如图38至图40所示,与实施例24不同的是,顶出机构设置在定模装置一侧,为倒 装模。定模装置包括固定在注塑机上的定模座板763,与定模座板763固定的两个垫块 764,与两个垫块764固定的定模板765,固定在定模板765内的定模镶件754。动模装置包括固定在注塑机上的动模座板766,与动模座板766固定的动模板 767,固定在动模板767内的动模镶件761。顶出装置包括顶针垫板768、与顶针垫板768固定的顶针固定板769、顶针770,顶 针770固定在顶针固定板769上并伸入定模板765与定模镶件754内与塑胶件本体型腔 755连通。顶针垫板768和顶针固定板769安装在两个垫块764之间。顶针垫板768通过 连接导向块771与动模板767连接在一起。塑胶透镜定位件751包括环状的塑胶件本体752和将塑胶件本体752连接在一起 的与塑胶件本体752 —起注塑成型的连接筋753。塑胶件本体752的个数为六个。在定模镶件754上还设有与塑胶件本体型腔755连通的成型连接筋753的连接筋 型腔756。连接筋型腔756与凸台772和塑胶件本体型腔755形成环状的凹陷部连通。在 动模镶件761上设有成型抵挡部757的抵挡部型腔758和避空散热凸筋759的避空孔760。 动模镶件761和定模镶件754沿开合模方向的成型面的脱模锥度按常规设计。浇口 762为直浇口,个数为一个,与连接筋型腔756底部连通,并置于连接筋型腔 756的中间位置。实施例26如图41、图42所示,与实施例24不同的是,定位透镜或成型透镜的塑胶件为透镜 成型塑胶件780,透镜成型塑胶件780包括板状的塑胶件本体781,在塑胶件本体781上设 有六个第一通孔782,在塑胶件本体781的端面上延伸设有固定柱783,在固定柱783的端 部设有抵挡部784。第一通孔782为带有锥形孔的通孔,在每个第一通孔782的外周还设有 均勻分布的四个圆柱形的透镜固定孔785。在本实施例中的散热基板794上不设有散热凸 筋和隔热盲孔。沿PCB板786设有布图电路导电层787的端面分型,分型面为平面。在定模镶件788上还设有矩形的塑胶件本体型腔789,凸设在塑胶件本体型腔789 的底部成型第一通孔782的凸台790,成型透镜固定孔785的圆柱形镶件轴791,在凸台790 内设有避空芯片固定凸台792的避空孔793。圆柱形镶件轴791固定在定模镶件788上并 凸设在塑胶件本体型腔789的底部。塑胶件本体型腔789的深度等于板状塑胶件本体781 的厚度和布图电路导电层787的厚度之和。在动模镶件795上容置散热基板794和PCB板786的矩形凹腔796的底部设有成 型抵挡部784的抵挡部型腔797和四个与芯片固定凸台792内的散热盲孔799配合的定位
41凸台798。在注塑成型透镜成型塑胶件780时,通过散热基板794上的散热盲孔799与定位 凸台798配合,将散热基板794和PCB板786置放在注塑模内的设定位置.浇口 700为点浇口,个数为两个,与塑胶件本体型腔789底部连通。实施例27如图43、图44所示,与实施例24不同的是,LED集成结构包括散热基板800、布图 电路导电层801和透镜成型塑胶件。布图电路导电层801直接设置在散热基板800上。透 镜成型塑胶件包括环状的塑胶件本体803和将塑胶件本体803连接在一起的与塑胶件本体 803 一起注塑成型的连接筋804.第一通孔805为带有锥形孔的通孔,在每个第一通孔805 的外周还设有均勻分布的四个圆柱形的透镜固定孔806。透镜成型塑胶件通过固定柱和抵 挡部与散热基板800固定在一起。成型环的个数为24个。在本实施例中,散热基板800上 不设有芯片固定凸台和置于凸台内的散热盲孔、散热凸筋和隔热盲孔,芯片直接固定在散 热基板800的平面上并置于第一通孔805内。沿散热基板800底板背离布图电路导电层801的底部分型,分型面为平面。在定模镶件807上还设有与塑胶件本体型腔808连通的成型连接筋804的连接筋 型腔809。连接筋型腔809与凸台810和塑胶件本体型腔808形成环状的凹陷部连通。容 置散热基板800的容置腔为设置在定模镶件上的矩形凹腔810,矩形凹腔810的深度等于散 热基板800和PCB板的厚度之和,矩形凹腔810的侧壁与散热基板800的侧壁之间设有避 空间隙。在动模镶件811上设有成型抵挡部的抵挡部型腔812。在本实施例的定模装置内 还设有热流道系统(未示出),与流道802连通的浇口(未示出)的个数为六个,与连接筋 型腔809底部连通。每个浇口对应一个热流道喷嘴(未示出)。实施例28如图45所示,与实施例24不同的是,在散热基板830上设有与散热基板830 —体 成型的凸台831,凸台831背离PCB板,在凸台831内设有固定芯片的盲孔(未示出)。在一套注塑模内同时放置四个散热基板830。沿散热基板底板朝向凸台831的底部平面分型,分型面为平面。散热基板830和PCB板833的容置腔832为矩形凹腔,设置在定模板上,容置腔与 散热基板830的侧壁间设有避空间隙。在动模镶件上设有凸台831的避空孔(未示出)。实施例29如图46所示,与实施例26不同的是,在动模镶件850上还设有矩形的塑胶件本体 型腔(未示出),凸设在塑胶件本体型腔的底部成型第一通孔的凸台,成型透镜固定孔的圆 柱形镶件轴,在凸台内设有避空芯片固定凸台的避空孔。圆柱形镶件轴固定在定模镶件上 并凸设在塑胶件本体型腔的底部。在定模镶件851上容置散热基板852和PCB板853的矩形凹腔854的底部设有成 型抵挡部的抵挡部型腔855和四个与芯片固定凸台856内的散热盲孔配合的定位凸台857。 与流道858连通的浇口为点浇口,个数为7个,与抵挡部型腔855底部连通。本发明并不限于上述实施例。本发明散热基板的形状可根据需要设计各种形状, 甚至可设计为产品外观件,本发明只是截取其中LED芯片单元,故本发明的模具分型面只可以根据基板的形状来确定分型面。本发明中的芯片固定凸台个数可从两个 到很多个,本发明只是例举几种LED集成结构单元。本发明中的布图电路导电层只是示意 说明。在一个芯片固定凸台上,可固定一个LED芯片,也可固定两个不同颜色的LED芯片, 三个R、G、B不同颜色的芯片,或者是三个以上的芯片。当芯片个数不同时,布图电路导电层 的设计相应修改,属现有技术,本发明不再详细说明。本发明中的散热基板与散热液体直接 接触,只需散热基板不漏液体即可,故在本发明中不再用实施例说明。
在本发明中,如果散热基板和PCB板的尺寸精度高,也可用散热基板和PCB板的外 周定位。
权利要求
一种LED集成结构,包括散热基板,LED芯片,透镜,塑胶透镜定位件,电连接LED芯片电极的导线和电连接导线的布图电路导电层,用来封装LED芯片和导线的封装胶体,其特征在于在散热基板上设有与散热基板一体成型的二个或二个以上的芯片固定凸台,散热基板的横截面的面积是一个芯片固定凸台的横截面的面积的三倍或三倍以上,在每个芯片固定凸台的端面上均通过固晶工艺直接固定有所述的LED芯片;在塑胶透镜定位件上、设有与芯片固定凸台配合、定位透镜和包覆封装胶体的第一通孔,透镜、芯片固定凸台、第一通孔的个数一一对应;在塑胶透镜定位件的端面上延伸设有两个或两个以上的固定柱,在散热基板上设有与固定柱配合的第二通孔,固定柱穿过散热基板的第二通孔,在固定柱的端部通过热熔的方式成型有抵挡部或将散热基板置于成型塑胶透镜定位件的模具内在成型塑胶透镜定位件时成型有抵挡部,塑胶透镜定位件通过固定柱和抵挡部与散热基板固定;芯片固定凸台置于对应的第一通孔内,布图电路导电层伸入第一通孔的内侧壁与芯片固定凸台的外侧壁之间,导线置于第一通孔内,导线一端与LED芯片的电极电连接,导线的另一端与伸入第一通孔的内侧壁与芯片固定凸台外侧壁之间的布图电路导电层电连接;在塑胶透镜定位件上对应第一通孔的位置设有注入封装胶体的注胶通道,注胶通道的胶口置于塑胶透镜定位件远离抵挡部一侧的端面上,注胶通道与第一通孔的内侧壁连通;注入封装胶体前,透镜与塑胶透镜定位件固定;注入封装胶体后,封装胶体进一步将透镜固定;散热基板背离芯片固定凸台的一侧与散热气体或散热液体直接接触。
2.如权利要求1所述的一种LED集成结构,其特征在于在散热基板背离芯片固定凸 台的一侧设有置于芯片固定凸台内的散热盲孔或散热阶梯通孔,LED芯片完全覆盖散热阶 梯通孔的小孔。
3.如权利要求2所述的一种LED集成结构,其特征在于在散热盲孔的周边或散热阶 梯通孔大端的周边背离芯片固定凸台的一侧的散热基板上设有与基板一体成型的散热凸 筋,在散热凸筋内设有隔热盲孔,隔热盲孔朝向芯片固定凸台的一侧与散热基板连通。
4.如权利要求1所述的一种LED集成结构,其特征在于芯片固定凸台为圆柱形,在芯 片固定凸台的顶部设有置放LED芯片的凹陷部,凹陷部的底面为放置LED芯片的平面。
5.如权利要求1所述的一种LED集成结构,其特征在于还包括PCB板,PCB板置于散 热基板设有芯片固定凸台的一侧,布图电路导电层直接设置在PCB板上,在PCB板上设有 避空芯片固定凸台的第四通孔和与固定柱配合的第三通孔,散热基板的芯片固定凸台穿过 第四通孔,PCB板设有布图电路导电层的一侧背离接触散热基板的接触面,固定柱依次穿过 PCB板上的第三通孔和散热基板上的第二通孔,再通过热熔的方式成型有抵挡部或将散热 基板、PCB板置于成型塑胶透镜定位件的模具内在成型塑胶透镜定位件时成型有抵挡部。
6.如权利要求1所述的一种LED集成结构,其特征在于散热基板为非金属导热绝缘 板,布图电路导电层直接设置在散热基板上并朝向塑胶透镜定位件。
7.如权利要求1所述的一种LED集成结构,其特征在于所述的散热基板为金属基板, 布图电路导电层直接设置在散热基板上并朝向塑胶透镜定位件,在布图电路导电层与金属 基板之间设有一绝缘层。
8.如权利要求1所述的一种LED集成结构,其特征在于在所述的散热基板表面设有 一层碳化硅涂层。
9.如权利要求1至8任意一项所述的一种LED集成结构,其特征在于塑胶透镜定位件为塑胶透镜定位环,一个芯片固定凸台对应一个独立的塑胶透镜定位环,布图电路导电 层分布在同一个平面上;透镜与对应的第一通孔紧配合或通过压边机与塑胶透镜定位件热 压固定。
10.如权利要求1至8任意一项所述的一种LED集成结构,其特征在于塑胶透镜定位 件包括塑胶透镜定位环和将塑胶透镜定位环连接在一起的与塑胶透镜定位环一起注塑成 型的连接筋,一个芯片固定凸台对应一个塑胶透镜定位环,布图电路导电层分布在同一个 平面上;透镜与对应的第一通孔紧配合或通过压边机与塑胶透镜定位件热压固定。
11.如权利要求1至8任意一项所述的一种LED集成结构,其特征在于塑胶透镜定位 件的个数为一个,为板状,在塑胶透镜定位件上设有两个或两个以上所述的第一通孔,散热 基板上的一个所述的芯片固定凸台对应塑胶透镜定位件上的一个所述的第一通孔,布图电 路导电层分布在同一个平面上;透镜与对应的第一通孔紧配合或通过压边机与塑胶透镜定 位件热压固定。
12.如权利要求11所述的一种LED集成结构,其特征在于固定柱置于每四个相邻的 第一通孔的中心。
13.一种具有如权利要求1至8任意一项所述的LED集成结构的LED灯。
14.一种具有如权利要求1至8任意一项所述的LED点阵显示屏,在所述的LED点阵显 示屏内包括所述的LED集成结构,所述的LED集成结构还包括成像控制器,每个芯片的布图 电路导电层与成像控制器单独电连接。
15.一种具有如权利要求1至8任意一项所述的LED集成结构的背光装置,包括安装在 一起的导光板和LED背光源模组,LED背光源模组包括所述的LED集成结构。
16.一种具有如权利要求1至8任意一项所述的LED集成结构的投影装置,包括LED光 源、成像系统和投影成像屏幕,LED光源包括所述的LED集成结构。
17.—种LED集成结构的制造方法,LED集成结构包括散热基板,LED芯片,透镜,塑胶 透镜定位件,电连接LED芯片电极的导线和电连接导线的布图电路导电层,用来封装LED芯 片和导线的封装胶体,其特征在于在塑胶透镜定位件上设有定位透镜和包覆封装胶体的第 一通孔,在塑胶透镜定位件的端面上延伸设有固定柱,工艺过程包括1)在散热基板上成型二个或二个以上的芯片固定凸台,与固定柱配合的第二通孔,散 热基板的横截面的面积是一个芯片固定凸台的横截面的面积的三倍或三倍以上;2)在散热基板上绝缘成型布图电路导电层,布图电路导电层距芯片固定凸台中心的距 离大于芯片固定凸台外侧壁到芯片固定凸台中心的距离小于第一通孔的内侧壁到第一通 孔中心的距离;3)将散热基板放置在成型塑胶透镜定位件注塑模具内的设定位置,注塑成型塑胶透镜 定位件,同时成型塑胶透镜定位件的第一通孔、固定柱和抵挡部、胶口和注胶通道;在注塑 成型塑胶透镜定位件时,塑胶透镜定位件的固定柱穿过散热基板上的第二通孔并通过抵挡 部将塑胶透镜定位件与散热基板固定,芯片固定凸台置于对应的第一通孔内;4)通过固晶工艺将LED芯片固定在芯片固定凸台的项面上;5)焊与LED芯片电极电连接的导线,导线与伸入第一通孔内侧壁与芯片固定凸台外侧 壁之间的布图电路导电层电连接;6)将透镜固定在塑胶透镜定位件上;、LED芯片、导线置于特定环境中抽真空; 8)于真空环境中通过胶口、注胶通道向透镜内腔灌胶,对LED芯片和导线封装,通过封 装胶体的固化进一步对透镜固定。
18.—种LED集成结构的制造方法,LED集成结构包括散热基板,PCB板,LED芯片,透 镜,塑胶透镜定位件,电连接LED芯片电极的导线和电连接导线的布图电路导电层,用来封 装LED芯片和导线的封装胶体,其特征在于在塑胶透镜定位件上设有定位透镜和包覆封装 胶体的第一通孔,在塑胶透镜定位件的端面上延伸设有固定柱,工艺过程包括1)在散热基板上成型二个或二个以上的芯片固定凸台,与固定柱配合的第二通孔,散 热基板的横截面的面积是一个芯片固定凸台的横截面的面积的三倍或三倍以上;2)在PCB板上成型与固定柱配合的第三通孔和避空芯片固定凸台的第四通孔;3)在PCB板上成型布图电路导电层,布图电路导电层距避空芯片固定凸台的第四通孔 中心的距离大于避空芯片固定凸台的第四通孔侧壁到避空芯片固定凸台的第四通孔中心 的距离小于第一通孔的内侧壁到第一通孔中心的距离;4)将PCB板、散热基板放置在成型塑胶透镜定位件的注塑模具的设定位置,散热基板 上的芯片固定凸台穿过第四通孔,注塑成型塑胶透镜定位件,同时成型塑胶透镜定位件的 第一通孔、固定柱和抵挡部、胶口和注胶通道;在注塑成型塑胶透镜定位件时,塑胶透镜定 位件的固定柱依次穿过PCB板的第三通孔、散热基板上的第二通孔并通过抵挡部将塑胶透 镜定位件与PCB板、散热基板固定,芯片固定凸台置于对应的第一通孔内;5)通过固晶工艺将LED芯片固定在芯片固定凸台的顶面上;6)焊与LED芯片电极电连接的导线,导线与伸入第一通孔内侧壁与芯片固定凸台外侧 壁之间的布图电路导电层电连接;7)将透镜固定在塑胶透镜定位件上;8)将透镜、散热基板、塑胶透镜定位件、LED芯片、导线、PCB板置于特定环境中抽真空;9)于真空环境中通过胶口、注胶通道向透镜内腔灌胶,对LED芯片和导线封装,通过封 装胶体的固化进一步对透镜固定。
19.一种LED集成结构的制造方法,LED集成结构包括散热基板,LED芯片,透镜,塑胶 透镜定位件,电连接LED芯片电极的导线和电连接导线的布图电路导电层,用来封装LED芯 片和导线的封装胶体,其特征在于在塑胶透镜定位件上设有定位透镜和包覆封装胶体的第 一通孔,在塑胶透镜定位件的端面上延伸设有固定柱,工艺过程包括1)注塑成型塑胶透镜定位件,同时成型第一通孔、固定柱、胶口和注胶通道,固定柱的 长度大于散热基板的厚度;2)在散热基板上成型二个或二个以上的芯片固定凸台,与固定柱配合的第二通孔,散 热基板的横截面的面积是一个芯片固定凸台的横截面的面积的三倍或三倍以上;3)在散热基板上绝缘成型布图电路导电层,布图电路导电层距芯片固定凸台中心的距 离大于芯片固定凸台外侧壁到芯片固定凸台中心的距离小于第一通孔的内侧壁到第一通 孔中心的距离;4)将塑胶透镜定位件的固定柱穿过散热基板上的第二通孔并热熔固定柱端部成型抵 挡部,通过抵挡部将塑胶透镜定位件与散热基板固定;5)通过固晶工艺将LED芯片固定在芯片固定凸台的顶面上;6)焊与LED芯片电极电连接的导线,导线与伸入第一通孔侧壁与芯片固定凸台侧壁之 间的布图电路导电层电连接;7)将透镜固定在塑胶透镜定位件上;8)将透镜、散热基板、塑胶透镜定位件、LED芯片、导线置于特定环境中抽真空;9)于真空环境中通过胶口、注胶通道向透镜内腔灌胶,对LED芯片和导线封装,通过封 装胶体的固化进一步对透镜固定。
20.一种LED集成结构的制造方法,LED集成结构包括散热基板、PCB板,LED芯片,透 镜,塑胶透镜定位件,电连接LED芯片电极的导线和电连接导线的布图电路导电层,用来封 装LED芯片和导线的封装胶体,其特征在于在塑胶透镜定位件上设有定位透镜和包覆封装 胶体的第一通孔,在塑胶透镜定位件的端面上延伸设有固定柱,工艺过程包括1)注塑成型塑胶透镜定位件,同时成型第一通孔、固定柱、胶口和注胶通道,固定柱的 长度大于散热基板和PCB板的厚度之和;2)在散热基板上成型二个或二个以上的芯片固定凸台,与固定柱配合的第二通孔,散 热基板的横截面的面积是一个芯片固定凸台的横截面的面积的三倍或三倍以上;3)在PCB板上成型与固定柱配合的第三通孔和避空芯片固定凸台的第四通孔;4)在PCB板上成型布图电路导电层,布图电路导电层距第四通孔中心的距离大于第四 通孔侧壁到第四通孔中心的距离小于第一通孔的侧壁到第一通孔中心的距离;5)将散热基板上的芯片固定凸台穿过第四通孔使PCB板安装在散热基板上,同时塑胶 透镜定位件的固定柱依次穿过PCB板上的第三通孔、散热基板上的第二通孔并热熔固定柱 端部成型抵挡部,通过抵挡部将塑胶透镜定位件与PCB板、散热基板固定;6)通过固晶工艺将LED芯片固定在芯片固定凸台的顶面上;7)焊与LED芯片电极电连接的导线,导线与伸入第一通孔侧壁与芯片固定凸台外侧壁 之间的布图电路导电层电连接;8)将透镜固定在塑胶透镜定位件上;9)将透镜、散热基板、塑胶透镜定位件、PCB板、LED芯片、导线置于特定环境中抽真空;10)于真空环境中通过胶口、注胶通道向透镜内腔灌胶,对LED芯片和导线封装,通过 封装胶体的固化进一步对透镜固定。
21.—种LED集成结构,包括散热基板,LED芯片,透镜,电连接LED芯片电极的导线和 电连接导线的布图电路导电层,其特征在于还包括透镜成型塑胶件;在散热基板上设有 与散热基板一体成型的二个或二个以上的芯片固定凸台,散热基板的横截面的面积是一个 芯片固定凸台的横截面的面积的三倍或三倍以上,在每个芯片固定凸台的端面上均通过固 晶工艺直接固定有所述的LED芯片;在透镜成型塑胶件上、设有与芯片固定凸台配合、成型 透镜的第一通孔,透镜、芯片固定凸台、第一通孔的个数一一对应;在透镜成型塑胶件的端 面上延伸设有两个或两个以上固定柱,在散热基板上设有与固定柱配合的第二通孔,固定 柱穿过散热基板上的第二通孔,在固定柱的端部通过热熔的方式成型有抵挡部或将散热基 板置于成型透镜成型塑胶件的模具内在成型透镜成型塑胶件时成型有抵挡部;透镜成型塑 胶件通过固定柱和抵挡部与散热基板固定;芯片固定凸台置于对应的透镜成型塑胶件内, 布图电路导电层伸入透镜成型塑胶件的内侧壁与芯片固定凸台外侧壁之间,导线置于透镜 成型塑胶件内,导线一端与LED芯片的电极电连接,导线的另一端与伸入透镜成型塑胶件的内侧壁与芯片固定凸台外侧壁之间的布图电路导电层电连接;透镜为封装LED芯片和导 线的透明封装胶体;散热基板背离芯片固定凸台的一侧与散热气体或散热液体直接接触。
22.如权利要求20所述的一种LED集成结构,其特征在于散热基板背离芯片固定凸 台的一侧与散热气体直接接触;在散热基板背离芯片固定凸台的一侧设有置于芯片固定凸 台内的利于芯片散热的散热盲孔或散热阶梯通孔;芯片固定凸台为圆柱形,在芯片固定凸 台的顶部设有置放LED芯片的凹陷部,凹陷部的底面为放置LED芯片的平面。
23.如权利要求21所述的一种LED集成结构,其特征在于在散热盲孔的周边或散热 阶梯通孔大端的周边背离芯片固定凸台的一侧的散热基板上设有与基板一体成型的散热 凸筋,在散热凸筋内设有隔热盲孔,隔热盲孔朝向芯片固定凸台的一侧与散热基板的底板 朝向芯片固定凸台一侧连通。
24.如权利要求20所述的一种LED集成结构,其特征在于还包括PCB板,PCB板置于 散热基板设有芯片固定凸台的一侧,布图电路导电层直接设置在PCB板上,在PCB板上设有 避空芯片固定凸台的第四通孔和与固定柱配合的第三通孔,散热基板的芯片固定凸台穿过 第四通孔,PCB板设有布图电路导电层的一侧背离接触散热基板的接触面,固定柱依次穿过 PCB板上的第三通孔和散热基板上的第二通孔,再通过热熔的方式成型有抵挡部或将散热 基板、PCB板置于成型塑胶透镜定位件的模具内在成型塑胶透镜定位件时成型有抵挡部。
25.如权利要求20所述的一种LED集成结构,其特征在于布图电路导电层直接设置 在散热基板上。
26.如权利要求20所述的一种LED集成结构,其特征在于第一通孔的侧壁包括上大 下小的锥形,透镜上表面为平面。点胶后在重力和第一通孔侧壁的作用下成为相对平面。
27.如权利要求20至26任意一项所述的一种LED集成结构,其特征在于透镜成型塑 胶件为透镜成型塑胶环,一个芯片固定凸台对应一个独立的透镜成型塑胶环,布图电路导 电层分布在同一个平面上。
28.如权利要求20至26任意一项所述的一种LED集成结构,其特征在于透镜成型塑 胶件包括透镜成型塑胶环和将透镜成型塑胶环连接在一起的与透镜成型塑胶环一起注塑 成型的连接筋,一个芯片固定凸台对应一个透镜成型塑胶环,布图电路导电层分布在同一 个平面上。
29.如权利要求20至26任意一项所述的一种LED集成结构,其特征在于透镜成型塑 胶件的个数为一个,为板状,在透镜成型塑胶件上设有两个或两个以上所述的第一通孔,散 热基板上的一个所述的芯片固定凸台对应透镜成型塑胶件上的一个所述的第一通孔,布图 电路导电层分布在同一个平面上。
30.如权利要求20所述的一种LED集成结构,其特征在于固定柱置于每四个相邻的 第一通孔的中心。
31.制造LED集成结构的方法,LED集成结构包括散热基板,LED芯片,透镜,透镜成型 塑胶件,电连接LED芯片电极的导线和电连接导线的布图电路导电层,其特征在于在透镜 成型塑胶件上设有成形透镜的第一通孔,在透镜成型塑胶件的端面上延伸设有固定柱,工 艺过程包括1)在散热基板上成型二个或二个以上的芯片固定凸台,与固定柱配合的第二通孔,散 热基板的横截面的面积是一个芯片固定凸台的横截面的面积的三倍或三倍以上;2)在散热基板上绝缘成型布图电路导电层,布图电路导电层距芯片固定凸台中心的距 离大于芯片固定凸台外侧壁到芯片固定凸台中心的距离小于第一通孔的内侧壁到第一通 孔中心的距离;3)将散热基板放置在成型透镜成型塑胶件注塑模具内的设定位置,注塑成型透镜成型 塑胶件;同时成型透镜成型塑胶件的第一通孔、固定柱和抵挡部;在注塑成型透镜成型塑 胶件时,透镜成型塑胶件的固定柱穿过散热基板上的第二通孔并通过抵挡部将透镜成型塑 胶件与散热基板固定,芯片固定凸台置于对应的第一通孔内;4)通过固晶工艺将LED芯片固定在芯片固定凸台的顶面上;5)焊与LED芯片电极电连接的导线,导线与伸入第一通孔侧壁与芯片固定凸台侧壁之 间的布图电路导电层电连接;6)通过成型透镜的模具灌胶成型透镜并对LED芯片和导线封装,胶固化透镜与透镜成 型塑胶件、LED芯片、导线和散热基板固定。
32.制造LED集成结构的方法,LED集成结构包括散热基板,PCB板,LED芯片,透镜,透 镜成型塑胶件,电连接LED芯片电极的导线和电连接导线的布图电路导电层,其特征在于 在透镜成型塑胶件上设有成形透镜的第一通孔,在透镜成型塑胶件上的端面上延伸设有固 定柱,工艺过程包括1)在散热基板上成型二个或二个以上的芯片固定凸台,与固定柱配合的第二通孔,散 热基板的横截面的面积是一个芯片固定凸台的横截面的面积的三倍或三倍以上;2)在PCB板上成型与固定柱配合的第三通孔和避空芯片固定凸台的第四通孔;3)在PCB板上成型布图电路导电层,布图电路导电层距第四通孔中心的距离大于第四 通孔侧壁到第四通孔中心的距离小于第一通孔的侧壁到第一通孔中心的距离;4)将PCB板、散热基板放置在成型透镜成型塑胶件的注塑模具的设定位置,散热基板 上的芯片固定凸台穿过PCB的第四通孔;注塑成型透镜成型塑胶件,同时成型透镜成型塑 胶件的第一通孔、固定柱和抵挡部;在注塑成型透镜成型塑胶件时,透镜成型塑胶件的固定 柱依次穿过PCB板上的第三通孔、散热基板上的第二通孔并通过固定柱和抵挡部将透镜成 型塑胶件与PCB板、散热基板固定,芯片固定凸台置于对应的第一通孔内;5)通过固晶工艺将LED芯片固定在芯片固定凸台的顶面上;6)焊与LED芯片电极电连接的导线,导线与伸入第一通孔侧壁与芯片固定凸台侧壁之 间的布图电路导电层电连接;7)通过成型透镜的模具灌胶成型透镜并对LED芯片和导线封装,胶固化透镜与透镜成 型塑胶件、LED芯片、导线散热基板的芯片固定凸台和PCB板固定。
33.一种LED集成结构的制造方法,LED集成结构包括散热基板,LED芯片,透镜,透镜 成型塑胶件,电连接LED芯片电极的导线和电连接导线的布图电路导电层,其特征在于在 透镜成型塑胶件上设有成形透镜的第一通孔,在透镜成型塑胶件上的端面上延伸设有固定 柱,工艺过程包括1)注塑成型透镜成型塑胶件,同时成型透镜成型塑胶件的第一通孔、固定柱,固定柱的 长度大于散热基板的厚度;2)在散热基板上成型二个或二个以上的芯片固定凸台,与固定柱配合的第二通孔,散 热基板的横截面的面积是一个芯片固定凸台的横截面的面积的三倍或三倍以上;3)在散热基板上绝缘成型布图电路导电层,布图电路导电层距芯片固定凸台中心的距 离大于芯片固定凸台外侧壁到芯片固定凸台中心的距离小于第一通孔侧壁到第一通孔中 心的距离;4)将透镜成型塑胶件的固定柱穿过散热基板上的第二通孔并热熔固定柱端部成型抵 挡部,通过抵挡部将透镜成型塑胶件与散热基板固定;5)通过固晶工艺将LED芯片固定在芯片固定凸台的顶面上;6)焊与LED芯片电极电连接的导线,导线与伸入第一通孔侧壁与芯片固定凸台侧壁之 间的布图电路导电层电连接;7)通过成型透镜的模具灌胶成型透镜并对LED芯片和导线封装,胶固化透镜与透镜成 型塑胶件、LED芯片、导线和散热基板固定。
34.一种LED集成结构的制造方法,LED集成结构包括散热基板、PCB板,LED芯片,透 镜,透镜成型塑胶件,电连接LED芯片电极的导线和电连接导线的布图电路导电层,用来封 装LED芯片和导线的封装胶体,其特征在于在透镜成型塑胶件上设有成形透镜的第一通 孔,在透镜成型塑胶件上的端面上延伸设有固定柱,工艺过程包括1)注塑成型透镜成型塑胶件,同时成型第一通孔、固定柱,固定柱的长度大于散热基板 和PCB板的厚度之和;2)在散热基板上成型二个或二个以上的芯片固定凸台,与固定柱配合的第二通孔,散 热基板的横截面的面积是一个芯片固定凸台的横截面的面积的三倍或三倍以上;3)在PCB板上成型与固定柱配合的第三通孔和避空芯片固定凸台的第四通孔;4)在PCB板上成型布图电路导电层,布图电路导电层距第四通孔中心的距离大于第四 通孔侧壁到芯片固定凸台避空第四通孔中心的距离小于第一通孔侧壁到第一通孔中心的 距离;5)将散热基板上的芯片固定凸台穿过PCB的第四通孔使PCB板安装在散热基板上,将 透镜成型塑胶件的固定柱依次穿过PCB板的第三通孔、散热基板上的第二通孔并热熔固定 柱端部成型抵挡部,通过抵挡部将透镜成型塑胶件与PCB板、散热基板固定;6)通过固晶工艺将LED芯片固定在芯片固定凸台的顶面上;7)焊与LED芯片电极电连接的导线,导线与伸入第一通孔侧壁与芯片固定凸台侧壁之 间的布图电路导电层电连接;8)通过成型透镜的模具灌胶成型透镜并对LED芯片和导线封装,胶固化透镜与透镜成 型塑胶件、LED芯片、导线和散热基板固定。
35.一种LED集成结构,包括散热基板,LED芯片,透镜,定位透镜或成型透镜的塑胶件, 电连接LED芯片电极的导线和电连接导线的布图电路导电层,其特征在于在散热基板上 设有与散热基板一体成型的二个或二个以上的芯片固定凸台,散热基板的横截面的面积是 一个芯片固定凸台的横截面的面积的三倍或三倍以上,在每个芯片固定凸台的端面上均通 过固晶工艺直接固定有所述的LED芯片;定位透镜或成型透镜的塑胶件包括塑胶环和将塑 胶环连接在一起与塑胶环一起注塑成型的连接筋;在塑胶环上设有定位透镜或成型透镜的 第一通孔;透镜、第一通孔和芯片固定凸台的个数一一对应;芯片固定凸台置于对应的第 一通孔内,布图电路导电层伸入第一通孔的内侧壁与芯片固定凸台的外侧壁之间,导线置 于第一通孔内,导线一端与LED芯片的电极电连接,导线的另一端与伸入第一通孔的内侧壁与芯片固定凸台外侧壁之间的布图电路导电层电连接;还设有将散热基板与定位透镜或 成型透镜的塑胶件精确定位的定位机构和将散热基板与塑胶件固定在一起的紧固件;散热 基板背离芯片固定凸台的一侧与散热气体或散热液体直接接触。
36.如权利要求33所述的一种LED集成结构,其特征在于还包括PCB板,PCB板置于 散热基板设有芯片固定凸台的一侧,布图电路导电层直接设置在PCB板上,PCB板设有布图 电路导电层的一侧背离接触散热基板的接触面,定位机构将散热基板、PCB板和定位透镜或 成型透镜的塑胶件精确定位,紧固件将散热基板、PCB板和定位透镜或成型透镜的塑胶件固 定在一起。
37.一种LED集成结构,包括散热基板,LED芯片,透镜,定位透镜或成型透镜的塑胶件, 电连接LED芯片电极的导线和电连接导线的布图电路导电层,其特征在于在散热基板上 设有与散热基板一体成型的二个或二个以上的芯片固定凸台,散热基板的横截面的面积是 一个芯片固定凸台的横截面的面积的三倍或三倍以上,在每个芯片固定凸台的端面上均通 过固晶工艺直接固定有所述的LED芯片;定位透镜或成型透镜的塑胶件为板状,在定位透 镜或成型透镜的塑胶件上设有两个或两个以上所述的第一通孔,透镜、第一通孔和芯片固 定凸台的个数一一对应;芯片固定凸台置于对应的第一通孔内,布图电路导电层伸入第一 通孔的内侧壁与芯片固定凸台的外侧壁之间,导线置于第一通孔内,导线一端与LED芯片 的电极电连接,导线的另一端与伸入第一通孔的内侧壁与芯片固定凸台外侧壁之间的布图 电路导电层电连接;还设有将散热基板与定位透镜或成型透镜的塑胶件精确定位的定位机 构和将散热基板与塑胶件固定在一起的紧固件;散热基板背离芯片固定凸台的一侧与散热 气体或散热液体直接接触。
38.如权利要求35所述的一种LED集成结构,其特征在于还包括PCB板,PCB板置于 散热基板设有芯片固定凸台的一侧,布图电路导电层直接设置在PCB板上,PCB板设有布图 电路导电层的一侧背离接触散热基板的接触面,定位机构将散热基板、PCB板和定位透镜或 成型透镜的塑胶件精确定位,紧固件将散热基板、PCB板和定位透镜或成型透镜的塑胶件固 定在一起。
39.一种成型LED集成结构的定位透镜或成型透镜的塑胶件的注塑模,LED集成结构包 括散热基板,定位透镜或成型透镜的塑胶件,布图电路导电层;注塑模包括定模装置、动模 装置、进胶装置和顶出装置,进胶装置设置在定模装置一侧,其特征在于在散热基板上设 有与散热基板一体成型的二个或二个以上的用来固定LED芯片的凸台,散热基板的横截面 的面积是每个凸台的横截面的面积的三倍或三倍以上;在定位透镜或成型透镜上设有与凸 台配合、定位透镜或成型透镜的第一通孔,透镜、凸台、第一通孔的个数一一对应;在定位透 镜或成型透镜的端面上延伸设有两个或两个以上的固定柱,在散热基板上设有与固定柱配 合的第二通孔,固定柱穿过散热基板的第二通孔,在固定柱的端部通过将散热基板置于成 型定位透镜或成型透镜的模具内在成型定位透镜或成型透镜时成型有抵挡部,定位透镜或 成型透镜通过固定柱和抵挡部与散热基板固定;凸台置于对应的第一通孔内,布图电路导 电层伸入第一通孔的内侧壁与凸台的外侧壁之间;注塑模包括成型塑胶件本体的塑胶件本 体型腔和凸设在塑胶件本体型腔内成型第一通孔的凸台,成型抵挡部的抵挡部型腔,容置 散热基板的容置腔,将散热基板放置在容置腔设定位置的定位机构;塑胶件本体型腔和凸 台设置在分型面的同侧,抵挡部型腔与塑胶件本体型腔设置在分型面的异侧,容置腔与塑胶件本体型腔连通或与抵挡部型腔连通;在模具内设有芯片固定凸台避空孔,芯片固定凸 台避空孔与塑胶件本体型腔设置在分型面的同侧,芯片固定凸台避空孔与芯片固定凸台间 设有避空间隙。
40.如权利要求39所述的成型LED集成结构的定位透镜或成型透镜的塑胶件的注塑 模,其特征在于塑胶件本体型腔、凸台设置在定模部分,抵挡部型腔设置在动模部分,顶出 机构设置在动模部分,进胶装置的浇口与塑胶件本体型腔的底部连通;塑胶件本体型腔和 凸台沿脱模方向的成型面脱模锥度大,动模部分的抵挡部型腔沿脱模方向的成型面无脱模 锥度或者为倒锥。
41.如权利要求39所述的成型LED集成结构的定位透镜或成型透镜的塑胶件的注塑 模,其特征在于塑胶件本体型腔、凸台设置在定模部分,抵挡部型腔设置在动模部分,顶出 机构设置在定模部分,进胶装置的浇口与塑胶件本体型腔的底部连通。
42.如权利要求39所述的成型LED集成结构的定位透镜或成型透镜的塑胶件的注塑 模,其特征在于塑胶件本体型腔、凸台设置在动模部分,抵挡部型腔设置在定模部分,顶出 机构设置在动模部分,进胶装置的浇口与抵挡部型腔的底部连通。
43.如权利要求39所述的成型LED集成结构的定位透镜或成型透镜的塑胶件的注塑 模,其特征在于布图电路导电层直接设置在散热基板上并朝向定位透镜或成型透镜的塑 胶件;定位机构为与芯片固定凸台配合的定位孔,定位孔与塑胶件本体型腔在分型面的同 侧。
44.如权利要求39所述的成型LED集成结构的定位透镜或成型透镜的塑胶件的注塑 模,其特征在于在散热基板背离芯片固定凸台的一侧设有置于芯片固定凸台内的散热盲 孔或散热阶梯通孔;在散热盲孔的周边或散热阶梯通孔大端的周边背离芯片固定凸台的一 侧的散热基板上设有与基板一体成型的散热凸筋,在散热凸筋内设有隔热盲孔;在注塑模 上设有散热凸筋避空孔,散热凸筋避空孔与抵挡部型腔在分型面的同侧,散热凸筋避空孔 与散热凸筋间设有避空间隙。
45.如权利要求39所述的成型LED集成结构的定位透镜或成型透镜的塑胶件的注塑 模,其特征在于定位件为定位轴,定位轴与散热基板配合。
46.如权利要求39所述的成型LED集成结构的定位透镜或成型透镜的塑胶件的注塑 模,其特征在于还包括PCB板,布图电路导电层直接设置在PCB板上,PCB板设有布图电 路导电层的一侧背离接触散热基板的接触面,固定柱依次穿过PCB板和散热基板并通过抵 挡部将定位透镜或成型透镜的塑胶件、PCB板和散热基板固定在一起;定位件为定位轴,在 PCB板的侧面上设有开口状的定位槽,定位轴为阶梯轴并与塑胶件本体型腔同侧,定位轴的 小轴与散热基板配合,与定位轴小轴相邻的轴与PCB板上的定位槽配合。
47.如权利要求39至45任意一项所述的成型LED集成结构的定位透镜或成型透镜的 塑胶件的注塑模,其特征在于定位透镜或成型透镜的塑胶件为定位透镜的透镜定位塑胶 件,在透镜定位塑胶件上设有注入封装胶体的注胶通道,注胶通道的胶口置于透镜定位塑 胶件远离抵挡部一侧的端面上,注胶通道与第一通孔的内侧壁连通;在凸台的侧壁上设有 成型注胶通道的凸出部。
48.如权利要求39至45任意一项所述的成型LED集成结构的定位透镜或成型透镜的 塑胶件的注塑模,其特征在于定位透镜或成型透镜的塑胶件为塑胶环,在散热基板上固定有两个或两个以上相互独立的所述的塑胶环;进胶装置的浇口为点浇口,每个塑胶环对应 一个或两个点浇口。
49.如权利要求39至45任意一项所述的成型LED集成结构的定位透镜或成型透镜的 塑胶件的注塑模,其特征在于定位透镜或成型透镜的塑胶件包括塑胶环和将设定个数的 塑胶环连接在一起的与塑胶环一起注塑成型的连接筋,定位透镜或成型透镜的塑胶件包括 两个或两个以上所述的塑胶环;在模具上设有与塑胶件本体型腔连通的连接筋成型腔,进 胶装置的浇口与塑胶件本体型腔和/或连接筋型腔连通;进胶装置的浇口为点浇口或直浇
50.如权利要求39至45任意一项所述的成型LED集成结构的定位透镜或成型透镜的 塑胶件的注塑模,其特征在于定位透镜或成型透镜的塑胶件为板状,在定位透镜或成型透 镜的塑胶件上设有两个或两个以上所述的第一通孔,进胶装置的浇口为点浇口或直浇口。
51.如权利要求39至45任意一项所述的成型LED集成结构的定位透镜或成型透镜的 塑胶件的注塑模,其特征在于定模部分还包括热流道系统。
全文摘要
一种LED集成结构,包括散热基板,LED芯片,透镜,定位透镜或成型透镜的塑胶件,导线和布图电路导电层,在散热基板上设有与散热基板一体成型的二个或二个以上的芯片固定凸台,在定位透镜或成型透镜的塑胶件上设有定位透镜或成型透镜的第一通孔,芯片固定凸台置于第一通孔内,布图电路导电层伸入第一通孔的内侧壁与芯片固定凸台的外侧壁之间,导线一端与LED芯片电连接,导线的另一端与伸入第一通孔的内侧壁与芯片固定凸台外侧壁之间的布图电路导电层电连接;优点是中间环节热阻小、散热性好、透镜和芯片的位置关系精确、具有高光通量、结构简单、装配简单、散热效果好、光学效果好的LED集成结构。
文档编号F21V19/00GK101963295SQ201010230959
公开日2011年2月2日 申请日期2010年7月7日 优先权日2010年7月7日
发明者杨东佐 申请人:杨东佐
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