专利名称：一种户外显示屏用表面贴装型高防水led支架及其产品的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种LED支架及其产品，特别是涉及一种户外显示屏用表面贴装型高防水LED支架及其产品。
背景技术：
户外发光二极管(LED)显示屏是八十年代后期在全球迅速发展起来的新型信息显示媒体，是利用LED构成的点阵模块或像素单元组成的显示屏幕。户外显示屏对环境适应性要求高，需要防水、防阳光直射、防尘、防高温、防风和防雷击等，尤其要求具有良好的防水性。现出现有采用了特殊引脚芯片封装(PLCC)型支架的TOP LED器件或模块制作户外显示屏。然而，Top LED器件一直未广泛应用在户外显示屏中，这是因为:一是Top LED是潮湿敏感型器件，封装胶体与反射杯塑料材质的热膨胀系数存在差异，容易引起封装胶体与反射杯的剥离，导致外部环境的潮气进入器件内部，引起Top LED工作失效，导致用其制作的户外显示屏可靠性差；二是使用传统TOP LED器件在制作下游产品户外显示屏时，存在贴板后的封装胶体用量大和增加面罩难的问题；三是常规TOPLED器件尺寸与结构的限制，户外显示屏模组的分辨率不高，最高仅能达到P8(相邻LED器件的中心距离为8_)。针对现有Top LED器件存在的上述问题，业内技术人员正在努力寻求对于LED的封装结构上进行创新，以克服现有技术的缺陷，使其下游产品户外显示屏具有良好的环境适应能力，降低其成本和提高分辨率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一是针对目前传统TOP LED器件具有的不足，提供一种具有高防水效果的LED封装支架，改善利用该支架生产的LED器件的环境适应能力，使其适合下游批量化生产，适用于制作户外显示屏。本发明所要解决的技术问题之二是提供一种适合下游批量化生产、适用于制作户外显示屏的表面贴装型高防水LED器件。本发明所要解决的技术问题之三是提供一种用于制作高防水的、高分辨率、低成本的LED户外显示屏或户外显示模组。本发明的第一方面，提供一种户外显示屏用表面贴装型高防水LED支架的技术方案:所述支架结构包括金属支架和塑封金属支架的反射杯，所述金属支架是由嵌入反射杯内的金属引脚和外露在反射杯之外作为支架正负电极的金属管脚组成，在所述金属支架上设置防水台阶结构。本发明的第二方面，提供一种户外显示屏用表面贴装型防水LED支架器件的技术方案:所述LED器件具有防水台阶结构，具有高防水的环境适应能力。本发明的第三方面，提供一种高防水、高分辨率、低成本的LED户外显示屏或户外显示模组的技术方案:所述户外显示屏或户外显示模组包括:线路基板，安装在所述线路基板上的表面贴装型高防水LED器件、灌封户外显示屏或户外显示模组的灌封胶体；所述灌封胶体的高度超过所述表面贴装型高防水LED器件的防水台阶高度。根据本发明的技术方案，本发明的所述LED支架因为其结构的独特设计，一方面可以极大的提高利用该支架生产的LED器件的防水性能，提高器件的可靠性和环境适应性；另一方面，本发明的LED器件具有满足适合下游批量化生产优势，并且具有优于现有产品的降低成本、提高品质的加工性能；再一方面，利用本发明的LED器件制作的户外显示屏或户外显示模组，由于本发明的结构特点，使其具有如下明显的技术效果:一是便于批量化生产，二是减少了灌封胶体用量，产品成本降低，三是组成户外显示屏或户外显示模组的LED器件具有高防水性，通过填充灌封胶体以及增加面罩盖板，进一步的提高户外显示屏或户外显示模组的防水效果，使该下游产品的环境适用性、工作稳定性得以大幅提升，四是本发明的户外显示屏或户外显示模组结构具有优于现有产品的分辨率。
图1是本发明的一种户外显示屏用表面贴装型高防水LED支架结构实施例一的示意图；图2是本发明的一种户外显示屏用表面贴装型高防水LED支架结构实施例二的示意图；图3是本发明的一种利用本发明支架制作的户外显示屏用表面贴装型高防水LED器件的实施例三的结构示意图；图4是本发明的一种利用本发明的LED器件制作的高防水LED户外显示模组的实施例四的结构示意图。附图标记:I支架；11金属支架；111金属引脚；112金属管脚；113折弯部；114压槽；115通孔；12反射杯；121防水台阶；2表面贴装型高防水LED器件；21LED芯片；22金属引线；3户外显示模组；31线路基板；32灌封胶体；33面罩；331通孔。
具体实施例方式下面将参照附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。实施例一附图1所示的是本发明的户外显示屏用的表面贴装型高防水LED支架的一个优选实施例的结构示意图。如附图1所示:所述支架I结构包括:金属支架11和塑封金属支架11的反射杯12 ;其中，金属支架11是由嵌入反射杯12内的金属引脚111和外露在反射杯12之外并作为支架I正负电极的金属管脚112组成，在反射杯12外部，设计有防水台阶121，金属引脚111具有一定角度的折弯部113。本发明的防水台阶121紧贴金属管脚112上表面，与金属管脚112相配合，优选的是防水台阶121的宽度设计为不小于金属管脚112上表面的宽度。本发明的所述防水台阶121的结构设计，可以有效提高LED器件的防水性能。当本发明的LED支架制作的器件用于户外显示屏或户外显示模组时，由于LED支架之间填充的灌封胶高于防水台阶的高度，所以当水汽进入灌封胶体时，在竖直方向上有防水台阶的保护，水汽不易进入器件内部，不会引起器件的失效。所述金属引脚111的折弯部113形状是从里到外向下折弯。该折弯结构设计具有如下有益效果:首先，折弯部113的设计增加了金属管脚112与反射杯12材质(例如PPA)的接触面积，当水汽进入显示屏的灌封胶体且越过防水台阶121时，折弯部113的从里到外向下折弯的结构阻碍了水汽进入器件的内部，使得水汽由下往上渗透进入器件内部受到一定的阻力，进一步提高了该支架制作的产品的防水性；其次，在下游产品的封装胶用量一定、应力保持一定的条件下，金属引脚111的折弯部113设计可以减小支架I侧面的金属管脚112高度，一是由此可减少下游产品贴板后的灌封胶体用量，为降低下游产品的制作成本提供了空间，二是方便下游产品制造的灌胶后，同时为上方留下一定的高度空间，方便下游产品在制作中增加面罩。在本发明的优选的实施方式中，折弯部113的高度b的设计与支架规格相匹配，如果金属引脚111的折弯部113的高度b过高，会使金属引脚111在封装时出现变形，最典型的是会导致用于放置芯片的金属引脚部分翘起，影响产品成品率。本发明的一个优选方案是，在LED支架的规格不大于4.0x4.0mm情况下，金属引脚111的折弯部113的高度b不大于0.3mm。对于本发明对于折弯部113高度b的设计，具有如下的有益效果:一是在使用所述支架制造的LED器件制作下游产品时，可以较大地减少封装胶体的用量，二是解决常规的LED支架和器件在下游产品制作时因封装胶体高度过高而出现应力过大，影响产品成品率和可靠性的问题，可有效提高其下游产品的成品率和可靠性。出于对所述防水台阶121结构与支架整体结构的相配合的设计考虑，同时顾及对于下游产品制作的考虑，本发明对所述支架反射杯12的结构设计也具有特定的要求，一个优选的实施方式是:设计支架I的规格不大于4_x4mm,防水台阶121的上表面至反射杯12顶部的高度a不小于1.3_。这样的设计带来了明显的有益效果，可以满足下游产品制作时在填充灌封胶体后，符合增加面罩的高度要求，保证下游产品可使用通孔密度较大的面罩，从而提高户外显示屏或户外显示模组的分辨率和可靠性。在另一个优选实施方式中，反射杯的出光角度设计为不小于105度，反射杯的深度范围为1.0mm-1.6mm，例如将其设计为
1.35mm0上述实施例表明，针对目前传统TOP LED器件具有的不足，本发明提供了 一种成本低、制作工艺简单、具有高防水效果、适合下游产品批量生产、户外显示屏用的表面贴装型高防水LED支架。实施例二附图2所示是本发明的一种户外显示屏用的表面贴装型高防水LED支架结构的实施例二。如图2所示，本实施例中提供的一种户外显示屏用的表面贴装型高防水LED支架结构，其与实施例一的区别在于=LED支架I的金属引脚111折弯部设置有至少一条压槽114，在折弯部113设有至少一个通孔115，压槽114与通孔115内均被反射杯12的材料(例如，PPA)填充。压槽114的作用与折弯部113类似，该压槽114的结构设计，进一步起到提高防水性能的作用。通孔115的结构设计，其作用是一方面加固金属支架11和反射杯12的咬合，另一方面也起到提高防水能力的效果。
实施例三附图3是利用本发明支架制作的户外显示屏用表面贴装型高防水LED器件的实施例三的结构示意图。利用本发明提供的户外显示屏用表面贴装型高防水LED支架，可制作本发明的户外显示屏用表面贴装型高防水LED器件2，其结构包括:支架、安放于所述支架的LED芯片21和键合LED芯片21和金属支架11的金属引线22。附图3所示的是利用本发明实施例二的支架，采用常规工艺进行LED器件的封装，制作出的具有高防水效果的表面贴装型LED器件。由于本发明的LED器件具有防水台阶结构，因此具有高防水的环境适应能力。基于本发明支架的特殊设计，本发明的LED器件在整体上还具有满足适合下游批量化生产优势，并且具有优于现有产品的降低成本、提高品质的加工性能。实施例四图4是本发明的一种利用本发明的LED器件制作的高防水LED户外显示模组的实施例四的结构示意图。可以利用本发明前述实施例制作出的表面贴装型高防水LED器件2，制作高防水、高分辨率、低成本的户外显示屏或户外显示模组。如图4所示，户外显示模组3是由线路基板31、安装在所述线路基板31上的表面贴装型高防水LED器件2、灌封户外显示模组3的灌封胶体32组成，其中，灌封胶体32高度超过表面贴装型高防水LED器件2的防水台阶121高度；优选的是，还设置有置于灌封胶体32上方的面罩33，面罩33设有与表面贴装型高防水LED器件2数量匹配的通孔331，表面贴装型高防水LED器件2置于所述通孔331内。在本实施例中，本发明具有的表面贴装型高防水LED器件的防水台阶结构和灌封胶体高于防水台阶高度的设计，使得当水汽进入灌封胶体时，在竖直方向上有防水台阶的保护，水汽不会进入器件内部，不会影响器件的可靠性。另外，一个优选的方案是:选用支架I的规格不大于4mmx4mm，防水台阶121的上表面至反射杯12顶部的高度不小于1.3_。这样的设计带来了明显的有益效果，可以满足在制作下游产品时，符合在填充灌封胶后增加面罩的高度要求，并且能够在制作下游产品时使用通孔331密度较大的面罩，制造出分辨率达到P6 (P6是指相邻LED器件的中心间距为6mm)的高分辨率户外显示模组。另外，还可以利用本发明的LED器件制作户外显示屏，所述显示屏的结构也与附图4所示的户外显示模组的结构类似，所述户外显示屏同样是具有线路基板、表面贴装型LED器件、灌封胶体及面罩结构，其具有的有益技术效果也相同，在此不再赘述。利用本发明的LED器件制作的户外显示屏或户外显示模组，由于本发明的结构特点，具有如下明显技术效果:一是便于批量化生产，二是减少了灌封胶体用量，产品成本低，三是组成户外显示屏或户外显示模组的LED器件具有高防水性，在填充灌封胶后还可增加面罩盖板，进一步的提高户外显示屏或户外显示模组的防水效果，使该下游产品的环境适用性、工作稳定性得以大幅提升，四是本发明的户外显示屏或户外显示模组结构具有优于现有产品的分辨率。
权利要求
1.一种户外显示屏用表面贴装高防水LED支架结构，其特征在于:所述支架结构包括金属支架和塑封金属支架的反射杯，所述金属支架是由嵌入反射杯内的金属引脚和外露在反射杯之外作为支架正负电极的金属管脚组成，在反射杯外部设有防水台阶结构。
2.如权利要求1所述支架结构，其特征在于:所述防水台阶设于金属管脚的上表面，与所述金属管脚相配合。
3.如权利要求2所述的支架结构，其特征在于:所述防水台阶的宽度不小于金属管脚上表面的宽度。
4.如权利要求1所述的支架结构，其特征在于:所述防水台阶与所述反射杯为一体结构。
5.如权利要求1所述支架结构，其特征在于:所述支架的规格不大于4_x4mm。
6.如权利要求2所述支架结构，其特征在于:所述金属引脚具有从里到外向下折弯的折弯部，用以提高防水能力和降低所述支架侧面的金属管脚高度。
7.如权利要求6所述的支架结构，其特征在于:所述金属引脚折弯部设置有至少一条压槽和至少一个通孔，所述压槽与所述通孔内均被反射杯的材料填充。
8.如权利要求6所述支架结构,其特征在于:所述支架的规格不大于4_x4mm,所述折弯部的高度不超过0.3mm。
9.如权利要求6所述的支架结构,其特征在于:所述支架的规格不大于4_x4mm,所述防水台阶的上表面至反射杯顶部的高度不小于1.3mm。
10.如权利要求6所述的支架结构,其特征在于:所述支架的规格不大于4_x4mm,所述反射杯的结构具有不小于105度的出光角度，所述反射杯具有的深度为1.0mm-1.6mm。
11.如权利要求10所述的支架结构，其特征在于:所述反射杯具有的深度为1.35mm。
12.一种利用如权利要求1-11所述支架制作的表面贴装型高防水LED器件，其特征在于:所述器件具有防水台阶结构，具有高防水的环境适应能力。
13.一种由权利要求12所述的表面贴装型高防水LED器件组成的户外显示屏或户外显示模组，其特征在于:所述户外显示屏或户外显示模组包括:线路基板，安装在所述线路基板上的表面贴装型高防水LED器件，以及灌封胶体；所述灌封胶体的高度超过所述表面贴装型高防水LED器件的防水台阶高度。
14.如权利要求13所述的户外显示屏或户外显示模组，其特征在于:在灌封户外显示屏或户外显示模组的灌封胶体上设置有面罩，所述面罩具有与组成所述户外显示屏或户外显示模组的LED器件的个数相匹配的通孔。
15.如权利要求14所述的户外显示屏或户外显示模组，其特征在于:所述防水台阶的上表面至反射杯顶部的高度不小于1.3_，所述户外显示屏或户外显示模组的分辨率达到P6。
全文摘要
本发明提供一种户外显示屏用表面贴装型高防水LED支架，其结构包括金属支架和塑封金属支架的反射杯，金属支架由金属引脚和金属管脚组成，在反射杯外部设有防水台阶结构。本发明还包括用所述支架制作的户外显示屏用表面贴装型高防水LED器件，以及利用所述器件制作的高防水户外显示屏及户外显示模组。本发明的产品相对于现有技术具有高防水、高分辨率、低成本的积极有益的技术效果。
文档编号H01L33/62GK103117350SQ20111036545
公开日2013年5月22日 申请日期2011年11月17日 优先权日2011年11月17日
发明者刘传标, 黄祜枢, 顾峰, 刘发波 申请人:佛山市国星光电股份有限公司