专利名称：Led模块结构及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种LED模块结构及其制造方法，尤指一种将聚光杯组装于 印刷电路板的LED模块结构，使其可有效的降低产品不良率及缩短加工时程。
背景技术：
按，发光二极管(Light emitting diode, LED)的体积小、耐震性高、 省电及使用寿命长，应用层面也越来越广，要如何能够充分利用，有效集中 发光二极管的发光源，节省不必要的浪费，是一项很重要的课题。请参阅图l所示，其为一公知的LED结构，包括有二封装于一可透光胶 体内的第一支架7 0及第二支架7 1,该第一支架7 0的上端设有一凹陷槽7 0 1，该凹陷槽7 0 1内是设有一LED芯片7 2与该第一支架7 0电性连 接，该LED芯片7 2是以一导线7 3与该第二支架7 1连接，其中该凹陷槽7 0 1能使该LED芯片7 2所发出的光源，不会向两侧散失，达到聚光的效 果。惟，上述公知的LED结构，该凹陷槽7 0 l是设置于该第一支架7 0的 上端，该凹陷槽7 0 l虽可达到聚光的效果，但于生产实务上，该凹陷槽7 0 1加工成型时，凹陷程度常深浅不一，导致将该导线7 3连接设置于该LED 芯片7 2及该第一支架7 0上时(俗称打线)，必须反复的调整机台。此外， 该凹陷槽7 0 1的底部，也常因为加工成型时造成倾斜(图略)，而导致该LED 芯片7 2设置于该凹陷槽7 0 1内时，会有偏位的情形发生。综合上述的原因，该LED结构常会导致于生产时，必须反复调整机台， 造成大量生产的不便。因此，本发明人有感上述缺点的可改善，特潜心研究并配合学理的运用， 终于提出一种设计合理且有效改善上述缺点的本发明。发明内容本发明的主要目的，在于提供一种LED模块结构及其制造方法，其可免 去传统LED结构的金属支架和锡焊的步骤，且可省去打线时须反复调整机台 和加工成型该凹陷槽时造成该凹陷槽底部倾斜的缺点，能提高产品稳定度和 缩短加工时程。为了达成上述的目的，本发明提供一种LED模块结构，包括 一印刷电 路板；一LED芯片，其设置于该印刷电路板上，且连接有导线，该导线连接 于该印刷电路板及该LED芯片，使该印刷电路板与该LED芯片电性连4妻；一 聚光杯，其组装于该印刷电路板上，该聚光杯二端面分别形成一第一开口及 一第二开口，该第一开口及该第二开口相连通，于该聚光杯内形成一芯片容 置空间，该LED芯片容置于该芯片容置空间内；以及一封装胶体，其设置于 该芯片容置空间内，该封装胶体将该LED芯片及该导线包覆其中。本发明另提供一种LED模块结构，包括 一印刷电路板；多数个LED芯 片，其分别设置于该印刷电路板上，且分别连接有导线，该等导线分别连接 于该印刷电路板；多数个聚光杯，其分别具有一芯片容置空间，该等聚光杯 分別组装于该印刷电路板上，该等LED芯片分别容置于该等芯片容置空间内； 以及多数个封装胶体，该等封装胶体将该等LED芯片及该等导线包覆在该等 芯片容置空间内。本发明另提供一种LED模块结构的制造方法，包括以下步骤提供一印 刷电路板；固定LED芯片于该印刷电路板的布局位置，将该LED芯片与该印 刷电路板电性连接；将一聚光杯设置于该印刷电路板上，该聚光杯具有一芯 片容置空间，将该LED芯片容置于该芯片容置空间中；以及用一封装胶体包 覆该芯片容置空间。本发明的LED模块结构及其制造方法有益效果如下本发明是将LED芯 片直接与印刷电路板相结合，少去了公知LED结构的支架，且该LED芯片与 导线是直接与印刷电路板相电性连接，省去将支架与印刷电路板以焊锡相焊 接的步骤及成本，而该聚光杯的芯片容置空间的二开口是采连通设计，并组装于该印刷电路板上，可提高LED模块结构的稳定度及缩短加工时程。为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关于本发 明的详细说明与附图，然而所附附图仅供参考与说明用，并非用来对本发明 加以限制。
图1:是^^知LED结构的剖面图。图2:是本发明LED模块结构第一实施例的剖视图。图3:是本发明的导线及黏着层实施的第一示意立体图。图4:是本发明的导线及黏着层实施的第二示意立体图。图5:是本发明的聚光杯实施的第一示意图。图6:是本发明的聚光杯实施的第二示意图。图7:是本发明的聚光杯实施的第三示意图。图8:是本发明的聚光杯实施的第四示意图。图9:是本发明的LED芯片、聚光杯及聚光单元的聚光效果示意图 图10:是本发明LED模块结构第二实施例的立体图。 图11:是本发明制造LED模块结构的流程图。 符号说明 〔公知〕第一支架7 0 凹陷槽7 0 1第二支架7 1 LED芯片7 2导线7 3 〔本发明〕印刷电路板1 0 LED芯片2 0导线2 1 黏着层3 0聚光杯4 0芯片容置空间4 1第一开口 4 2第二开口 4 3凸件4 4凹孔4封装胶体5 0聚光单元6 0具体实施方式
请参阅图2，本发明是提供一种LED模块结构，包括有一印刷电路板l 0 、 一 LED芯片2 0 、 一黏着层3 0 、 一聚光杯4 0 、 一封装胶体5 0及一 聚光单元6 0 。本发明的LED模块结构的第一实施例，请参阅图2至图5，其中该印刷 电路板l 0是为一玻璃纤维，也可为金属材质或其它硬式材质，其外部具有 布线的电路层(图略)。该LED芯片2 0是设置于该印刷电路板1 0上，该LED芯片2 0连接有 一导线2 1 (如图3)或二导线(如图4)，该导线2 l另一端是连接于该印 刷电路板l 0,该导线2 1两端分别以超音波焊接机器与该印刷电路板1 0 及该LED芯片2 O相焊接，使该LED芯片2 0与该印刷电路板1 0的布局接 点相结合达成电性连接。该私着层3 0为一银胶，也可为一散热良好的绝缘胶，设置于该印刷电 路板l O与该LED芯片2 O布局位置之间，该LED芯片2 0是通过该黏着层 3 0固定于该印刷电^各板1 0上。其中，该4艮胶具有导电性质，可使该LED 芯片2 0与该印刷电路板1 O电性连接。该聚光杯4 O呈一圓形，组装于该印刷电路板l 0上，该聚光杯4 0中 央处向内部开设有一芯片容置空间4 1 ，供该LED芯片2 0、该导线2 l及 该黏着层3 O容置其中，该芯片容置空间4 l于该聚光杯4 O上缘和下缘分 别形成一第一开口 4 2及一第二开口 4 3 ，该第一开口 4 2及该第二开口 4 3呈圆形，且分别与该芯片容置空间4 l相连接，该第一开口4 2内径大于该第二开口 4 3内径，并使该芯片容置空间4 1内壁形成锥度。该聚光杯4 0底部设有复数个凸件4 4，该印刷电路板l O上设有相对 应的复H个凹孔4 5，该些凸件4 4与该些凹孔4 5相互配合，使该聚光杯 4 0能够组装固定于该印刷电路板1 0上。然，本实施例的聚光杯4 0是以凸件4 4及凹孔4 5相互配合组装固定 于该印刷电路板l 0上，但该聚光杯4 0亦可直接黏贴固定于该印刷电路板 1 0上。此外，该聚光杯4 0亦可视不同的操作温度或需求，更换成陶资件、 电木件或塑料件(图略)。而该聚光杯的第一开口 4 2及第二开口 4 3亦可以 依照不同的需求，改用椭圆形(如图6)、多边形(如图7)或方形(如图8) 等设计。该封装胶体5 O是为一透光性良好的环氧树脂，也可为一硅树脂，该封 装胶体5 0将该LED芯片2 0 、该导线2 1及该黏着层3 0包覆在该芯片容 置空间4 1内。该聚光单元6 0是设置于该封装胶体5 O的上方，呈圆凸型，将该聚光 杯4 O的第一开口 4 2至少部份包覆其中，该聚光单元6 O是为一透光度较 强的光学PC，经模具射出成型，再镶套于该印刷电路板l 0外(图略)，也 可由一透光度较强的环氧树脂，利用相对应的模具直接灌注射出 一体成型， 封装于该印刷电赠411 0外。如图9所示，该LED芯片2 O发射的光源通过该聚光杯4 0内壁的锥度 聚集，再经由该聚光单元6 O将光源传递到更远的距离，使光源不会向外围 散失达到聚光的目的。如图IO所示，其为本发明的LED模块结构的第二实施例，其与该第一实 施例不同处在于该LED芯片2 0、该翁着层3 0、该聚光杯4 0及该封装 胶体5 O均设置成多数个，并分别装设于该印刷电路板l O上，其中该些LED 芯片2 0、该些聚光杯4 0及该些封装胶体5 O均分散布置于该印刷电路板 1O上的布局位置，并依序与该印刷电路板10电性连接或组合固定，并将 该些LED芯片2 O容置于该些芯片容置空间4 1中。然，该些聚光单元6 0除了可以如同第 一 实施例的所述镶套方式组装于该印刷电路板上外，本实施 例中是开设一^f莫具，直接与该印刷电路板l 0的布局位置相对应，使用环氧 树脂或与其材质相类似的材料一体成型射出形成，并直接将该印刷电路板10上的该些聚光杯4 0包覆其中。本实施例的印刷电路板l O呈一方型板材，其边长尺寸介于5 5 Omm 至6 5 Omm之间，使本发明LED模块结构可用于一般室内传统照明灯具， 但亦可改变该印刷电路板l O的尺寸，使本发明LED模块结构应用于其它如 红绿灯、交通号志等设施之内。如图11所示，上述LED模块结构的制造方法，包括以下步骤(请同时参 阅图2 ):(a )提供一印刷电路板l 0;(b )固定LED芯片2 0于该印刷电路板1 O的布局位置，将该LED 芯片2 0与该印刷电路板1 0电性连接；(c )将一聚光杯4 0设置于该印刷电路板1 0上，该聚光杯4 0具 有一芯片容置空间4 1,该芯片容置空间4 1将该LED芯片2 0容置其中； 以及(d )用一封装胶体5 0包覆该芯片容置空间4 1。 因此，通过本发明所能产生的特点及功能经整理如后一、 本发明的聚光杯是组装于该印刷电路板上，聚光杯的芯片容置空 间的二开口是釆连通设计，使LED芯片能直接设置于印刷电路板上，可降 低LED模块结构的不良率及减少加工时程且提高发光亮度。二、 本发明的LED芯片是直接与印刷电路板相结合，少去了公知封装 的LED支架，且该LED芯片与导线是直接使用超音波焊线机器焊线并与 印刷电路板相电性连接，省去将支架与印刷电路板以焊锡相焊接的步骤及 成本。三、 本发明的印刷电路板尺寸及聚光杯开口可依不同需求和操作温度做不同形状和材质的变更，并可设置多数个LED芯片，依需求方式排列， 再一体成型射出多个聚光单元，将LED芯片包覆其中，使LED模块结构 达到防水防尘的效果。但，以上所述，仅为本发明的具体实施例的详细说明与附图，并非用 以限制本发明及本发明的特征，举凡所属技术领域中具有通常知识者，沿 依本发明的精神所做的等效修饰或变化，都应包含于本发明的权利要求中。
权利要求
1. 一种LED模块结构，其特征在于，其包括一印刷电路板；一LED芯片，其设置于该印刷电路板上，且连接有导线，该导线连接于该印刷电路板及该LED芯片，使该印刷电路板与该LED芯片电性连接；一聚光杯，其组装于该印刷电路板上，该聚光杯二端面分别形成一第一开口及一第二开口，该第一开口及该第二开口相连通，于该聚光杯内形成一芯片容置空间，该LED芯片容置于该芯片容置空间内；以及一封装胶体，其设置于该芯片容置空间内，该封装胶体将该LED芯片及该导线包覆其中。
2、 如权利要求1所述的LED模块结构，其特征在于，其中该封装胶 体上方还具有一聚光单元，该聚光单元将该聚光杯的第一开口至少部份包 覆在其内。
3、 如权利要求2所述的LED模块结构，其特征在于，其中该聚光单 元是镶套于该印刷电路板或与该封装胶体为同 一材质延伸一体成型形成。
4、 如权利要求l所述的LED模块结构，其特征在于，其中该LED 芯片是通过一黏着层固定于该印刷电路板上。
5、 如权利要求1所述的LED模块结构，其特征在于，其中该聚光杯 的芯片容置空间内壁具有锥度。
6、 如权利要求1所述的LED模块结构，其特征在于，其中该聚光杯 底部设有复数个凸件，该印刷电路板上设有相对应的复数个凹孔，该些凸 件与该些凹孔相配合，使该聚光杯固定于该印刷电^各板上。
7、 如权利要求1所述的LED模块结构，其特征在于，其中该聚光杯 是教贴固定于该印刷电^^板上。
8、 如权利要求1所述的LED模块结构，其特征在于，其中该聚光杯 为陶瓷件、电木件或塑料件。
9、 如权利要求1所述的LED模块结构，其特征在于，其中该聚光杯的第一开口及该第二开口呈圓形、椭圆形、方形或多边形。
10、 一种LED模块结构，其特征在于，其包括 一印刷电路板；多数个LED芯片，是分别设置于该印刷电路板上，且分别连接有导线， 该等导线分别连接于该印刷电路板；多数个聚光杯，是分别具有一芯片容置空间，该等聚光杯分别组装于 该印刷电路板上，该等LED芯片分别容置于该等芯片容置空间内；以及多数个封装胶体，该等封装胶体将该等LED芯片及该等导线包覆在该 等芯片容置空间内。
11、如权利要求l O所述的LED模块结构，其特征在于，其中该印 刷电蹈4反呈一方型^^材，其边长尺寸为5 5 0 mm至6 5 Omm之间。
12 、 一种LED模块结构的制造方法，其特征在于，其包括以下步骤提供一印刷电路板；固定LED芯片于该印刷电^4l的布局位置，将该LED芯片与该印刷 电路板电性连"t妻；将一聚光杯设置于该印刷电路板上，该聚光杯具有一芯片容置空间， 将该LED芯片容置于该芯片容置空间容置中；以及 用 一封装胶体包覆该芯片容置空间。
13 、如权利要求1 2所述的LED模块结构的制造方法，其特征在于， 其中该LED芯片是通过一都着层固定于该印刷电路板上。
14 、如权利要求1 2所述的LED模块结构的制造方法，其特征在于， 其中该LED芯片更连接有导线，且该导线两端分别与该印刷电路板及该 LED芯片连接，达成电性连接。
15 、如权利要求1 4所述的LED模块结构的制造方法，其特征在于， 其中该导线两端是分别以超音波焊线机器焊接，使该导线与该印刷电路板 及该LED芯片，达成电性连接。
16 、如权利要求1 2所述的LED模块结构的制造方法，其特征在于， 其中该聚光杯底部设有复数个凸件，并于该印刷电路板上设有相对应的复 数个凹孔，该些凸件与该些凹孔相配合，使该聚光杯组装于该印刷电路板 上。
17 、如权利要求1 2所述的LED模块结构的制造方法，其特征在于， 其中该聚光杯是黏贴固定于该印刷电路板上。
18 、如权利要求1 2所述的LED模块结构的制造方法，其特征在于， 其中该聚光杯的两端面分别形成一第一开口及一第二开口，该聚光杯的第 一开口至少部份包覆有一聚光单元。
19、如权利要求1 8所述的LED模块结构的制造方法，其特征在于， 其中该聚光单元是镶套于该印刷电路板或由该封装胶体一体成型而成。
全文摘要
一种LED模块结构及其制造方法，该LED模块结构包括一印刷电路板；一连接于该印刷电路板的LED芯片；一组装于该印刷电路板上的聚光杯，该聚光杯的两端分别具有二开口，该二开口相连通且于该聚光杯内形成一芯片容置空间，该LED芯片是容置于该芯片容置空间内，并借一封装胶体将该LED芯片包覆其中；藉此，利用该聚光杯采组装的设计，生产时机台操作省时，且可降低传统LED芯片设置于倾斜的凹陷部所造成的不良率。另，本发明还提供上述LED模块结构的制造方法。
文档编号H01L33/00GK101271943SQ20071008828
公开日2008年9月24日 申请日期2007年3月22日 优先权日2007年3月22日
发明者张辉鸿, 简圣哲 申请人:张辉鸿