一种集成封装LED显示单元的封装装置的制作方法

本实用新型属于LED显示技术领域，涉及一种集成封装LED显示单元的封装装置。

背景技术：

近年来，随着LED户内显示屏技术的发展，户内小间距LED显示产品以其清晰的显示效果、高的色彩饱和度，无缝拼接等技术优势，已成为户内显示屏的主流，逐步替代和更换目前市场上DLP、LCD等拼接技术。而为了实现更小的点间距、更可靠的封装效果、并结合成本等综合因素。如何能够实现LED显示屏的简单封装，并获得好的显示效果和低成本的封装，成为业界越来越关注的课题。

而就目前LED户内小间距显示技术而言，封装技术分为两个主流的技术方式。以表面贴装为代表的分离灯珠，结合SMT技术形成表面贴装显示屏，以及以集成封装技术为方向的COB集成封装技术。表贴产品由于其分立器件本身防护性能以及后续贴装过程中的回流焊等影响，其可靠性相对于COB产品技术明显劣势。而COB产品的封装由于其封装简单，系统集成度高，正逐步成为小间距领域中不可或缺的一种高防护性的封装形式。

而集成封装技术在产品封装过程中，行业中多采用灌胶的封装方式，即将混合好的胶水直接灌封到PCB板装配有LED芯片的一面，实现对LED的包封保护。为解决胶体内气泡问题，一种方法是将配置好的环氧树脂进行充分的真空脱泡处理，然后将环氧树脂灌入PCB板固有LED发光芯片的一面，再进行烘烤固化；另一种方法是先对配置好的胶水进行抽真空，然后将抽好真空的环氧树脂胶水灌封到预热好的PCB板上，对灌封好的PCB板再进行抽真空处理，确保胶水中的气泡消除，最后对二次抽真空的材料进行烘烤固化完成封装。第一种方法简单，易于实现，但灌封后容易在胶体中产生大量气泡，尤其在LED发光芯片和内引线周围；同时该方法灌封的COB集成显示模组很难保证其均匀一致性，对后续的拼接影响较大。第二种方法解决了胶水中存在气泡问题，提升了成品率，但该方法步骤过多，工艺路径过长，人工因素对产品的稳定性影响较大。难于实现快速稳定的工业化生产，同时该方法也难以保证产品封装胶体的一致性，对后续的拼接造成较大的影响。同时上述两种方法灌封难以精确控制胶体形状，影响模组的光学显示效果，且不能实现表面结构化(像素分割结构)封装。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种集成封装LED显示单元的封装装置，该装置能够方便快捷对LED显示单元进行封装，封装方法简单，成本低廉，可对产品表面构造精确的造型。

为了解决上述技术问题，本实用新型的集成封装LED显示单元封装装置包括真空箱体，基座，模型套件，注胶器，直线驱动机构，胶水刮板；所述基座位于真空箱体的底部，固定有驱动IC和LED晶元的电路板放置在基座上，模型套件放置在电路板上，并且电路板正面需要覆盖密封胶体的部分位于模型套件的型腔内；胶水刮板位于模型套件之上且与直线驱动机构的动力输出部件连接；胶水刮板底部为水平直线型，且其底部的两端与模型套件的型腔两旁的平面接触；注胶器固定在真空箱体内并位于模型套件的上方。

所述直线驱动机构由电机和丝杠组成，丝杠的一端与电机的输出轴固定连接，胶水刮板与丝杠螺纹连接。

所述模型套件的前后两侧有围坝，底部具有型腔，型腔与密封胶体的形状及尺寸相应。

所述模型套件的左侧、前侧、后侧带有围坝，底部具有型腔，型腔与密封胶体的形状及尺寸相应。

进一步，本实用新型还包括胶水收集槽；所述胶水收集槽位于模型套件的右侧下方。

集成封装LED显示单元封装过程如下：

将待封装的PCB单元板(即固定有驱动IC和LED晶元的电路板)放入真空箱体内固定好，放下模型套件使其与待封装的PCB单元板紧密贴合；对真空箱体进行抽真空，并保持真空环境(真空度为-0.1Mpa)；在模型套件内部注满高触变性胶水，保持一定时间，等待高触变性胶水中无气泡；利用直线驱动机构驱动胶水刮板沿着模型套件表面由左至右移动进行刮胶处理，将高出模型套件型腔的高触变性胶水刮除，刮除的胶水被收入在胶水收集槽中；对高触变性胶水进行加热固化，固化时间5-8min，固化后，解除真空；将模型套件脱模取下，取出封装好的显示单元，放入烤箱进行长时间固化。

由上述集成封装LED显示单元拼接的显示屏，能够实现快速简单化封装，并能够保证密封胶体表面结构的一致性，同时可实现表面结构化封装，并具有低成本的优势。

本实用新型通过在真空环境下利用模型套件及高触变胶水的特性，实现在真空环境中对集成封装LED显示单元的直接封装，实现封装的优化。实现方法简单，同时能够实现显示单元的高一致性，

本实用新型将现有技术中集成封装LED显示单元的封装方式进行了快速简单化改良，对比点胶或直接灌封技术，其技术特点在于解决了点胶和直接灌封方式无法精确控制封装胶体的形状。利用本实用新型所提供的装置可以有效解决封装胶体的一致性问题，同时可以实现结构化，从而提升了封装效率、提高了产品的成品率和光学效果。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

图1是集成封装LED显示单元结构示意图。

图2是本实用新型的集成封装LED显示单元的封装装置实施例1的结构主视图。

图3是本实用新型的集成封装LED显示单元的封装装置实施例1的侧面剖视图。

图4是模型套件的实施例1的俯视图。

图5是图4的横截面剖视图。

图6是模型套件的实施例2的俯视图。

图7是图6的横截面剖视图。

图8是模型套件的实施例3的俯视图。

图9是图8的横截面剖视图。

具体实施方式

如图1所示，集成封装LED显示单元包括电路板1，驱动IC2，LED晶元3，密封胶体4；所述驱动IC2固定于电路板1的背面，LED晶元3固定于电路板1的正面，LED晶元3通过内引线与电路板1的电极连接，形成回路；驱动IC2通过电路板1直接与LED晶元3连接；密封胶体4覆盖在电路板1的正面。实施例1

如图2、3所示，本实用新型的集成封装LED显示单元封装装置包括真空箱体11，基座12，模型套件13，胶水收集槽14，胶水刮板15，注胶器16，直线驱动机构。

如图4、5所示，所述模型套件13的前后两侧有围坝132、134，底部131具有一个型腔133，型腔133与密封胶体4的形状及尺寸相应。

所述基座12位于真空箱体11的底部，使用时固定有驱动IC2和LED晶元3的电路板1放置在基座12上，模型套件13放置在电路板1上，并且电路板1正面需要覆盖密封胶体4的部分位于模型套件13的型腔133内。胶水收集槽14位于真空箱体11的底部并位于模型套件13右侧下方。胶水刮板15位于模型套件13上，其底部为水平直线型，且其底部的两端与模型套件13的型腔两侧的平面线接触。直线驱动机构由电机172和丝杠171组成，丝杠171的一端与电机172的输出轴固定连接，胶水刮板15与丝杠171螺纹连接；整个直线驱动机构可固定在一个升降机构(图中未示出)的可移动部件上。升降机构固定在真空箱体11内。注胶器16固定在真空箱体11内并位于模型套件13的型腔133上方。

实施例2

本实施例与实施例1不同之处在于，所述模型套件13采用如图6、7所示的结构，模型套件13的左侧具有围坝135，两侧有围坝132、134，底部131具有一个型腔133，型腔133与密封胶体4的形状及尺寸相应。其余结构与实施例1相同。

实施例3

本实施例与实施例1不同之处在于，所述模型套件13采用如图8、9所示的结构。模型套件13的两侧有围坝132、134，底部131具有多个型腔133，型腔133与密封胶体4的形状及尺寸相应。其余结构与实施例1相同。

集成封装LED显示单元封装过程如下：

将待封装的PCB单元板(即固定有驱动IC2和LED晶元3的电路板1)放入真空箱体11内的基座12上固定好，操作升降机构使模型套件13与待封装的PCB单元板紧密贴合；对真空箱体11进行抽真空，并保持真空环境(真空度为-0.1Mpa)；初始时胶水刮板15位于模型套件13的左侧；在模型套件13内部注满高触变性胶水18，保持一定时间，等待高触变性胶水中无气泡；利用直线驱动机构驱动胶水刮板15沿着模型套件13表面移动进行刮胶处理，将高出模型套件型腔133的高触变性胶水刮除，刮除的胶水被收入在胶水收集槽14中；对高触变性胶水进行加热固化，固化时间5-8min，固化后，解除真空；将模型套件13脱模取下，取出封装好的显示单元，放入烤箱进行长时间固化。

通过上述装置完成对集成封装LED显示屏模组的封装，达到步骤少，操作简单，同时可实现显示单元的厚度均匀一致性，同时利用不同的模型套件实现COB产品封装的表面结构化。从而大大改善了COB封装的方式，降低成本的同时达到更好的显示效果。

通过上述装置，可以简单快速的实现LED显示单元的封装，节约成本提升效率及可靠性，并通过模型套件与高触变胶水配合使用，实现封装胶体一致性，并能实现封装胶体的结构化封装。

本实用新型不限于上述方式，模型套件13还可以不带有围坝，而在其自身的周围加工出胶水收集槽，或者在其周围三面或一面加工出胶水收集槽。直线驱动机构也可以直接固定在真空箱体内，而胶水刮板15安装在一个转轴上，转轴与直线驱动机构的动力输出部件连接，当PCB单元板和模型套件13固定好后转动胶水刮板15使其底部与模型套件相接触。因此，凡是在本实用新型权利要求1技术方案基础上作出的任何简单变形，都在本实用新型意图保护范围内。