成型led集成结构的定位或成型透镜的塑胶件的注塑模的制作方法

专利名称：成型led集成结构的定位或成型透镜的塑胶件的注塑模的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种成型LED集成结构的定位或成型透镜的塑胶件的注塑模，特 别是涉及一种成型用于照明、背光源、电视机、LED点阵显示屏、投影设备等的LED集成结构 的定位或成型透镜的塑胶件的注塑模。
背景技术：
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，由于该发明直 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[0016]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 与本实用新型最接近。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。 发明内容本实用新型要解决的技术问题是，提供一种成型LED集成结构的定位或成型透镜 的塑胶件的注塑模，在注塑成型定位透镜或成型透镜的塑胶件时将定位透镜或成型透镜的 塑胶件与散热基板固定，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。一种成型LED集成结构的定位或成型透镜的塑胶件的注塑模，LED集成结构包括 散热基板，布图电路导电层，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、进胶装置和顶出装置，进胶装置设置在定模装置一侧，定位透镜或成型透镜的塑胶件包 括塑胶件本体，在塑胶件本体上设有定位透镜或成型透镜的第一通孔；在塑胶件本体的端 面上延伸设有两个或两个以上的固定柱，在固定柱端部设有抵挡部，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并通过抵挡部将定位透镜或成型 透镜的塑胶件和散热基板固定在一起；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；第二通孔形成成型固定柱的型腔。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。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。 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。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。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 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。这样在动模部 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。作为第四种改进，在散热基板上设有与散热基板一体成型的两个或两个以上的用 来固定LED芯片的芯片固定凸台，芯片固定凸台一一对应置于第一通孔内；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。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。作为进一步改进，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。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。作为又一改进，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。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。作为第五种改进，定位件为定位轴，定位轴与散热基板配合。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。作为第六种改进，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；在PCB板上设有与固定柱配合的第 三通孔，固定柱依次穿过PCB板的第三通孔和散热基板的第二通孔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；第三通孔形成成型固定柱的 型腔。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。[0030]作为第七种改进，当布图电路导电层直接设置在散热基板上时，容置散热基板的 容置腔的深度等于散热基板的厚度与布图电路导电层的厚度之和；当布图电路导电层设置 在PCB板上时，容置散热基板和PCB板的容置腔的深度等于散热基板的厚度、PCB板的厚度 与布图电路导电层的厚度之和。容置腔的深度增加布图电路导电层的厚度，可以省去在模 具成型面上加工成型布图电路导电层的型腔，对于布图电路导电层很复杂的情况下，大大 降低模具制造成本。由于布图电路导电层厚度非常薄，一般为0. 02mm，因此该结构也不会造 成漏胶现象。 作为上述方案的第一种共同改进，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。作为上述方案的第二种共同改进，定位透镜或成型透镜的塑胶件包括一个环状的 塑胶本体，在散热基板上固定有两个或两个以上相互独立的定位透镜或成型透镜的塑胶 件；进胶装置的浇口为点浇口，与塑胶本体型腔底部连通，每个塑胶本体型腔对应一个或两 个点浇口。由于在一套模具内成型多个独立的定位透镜或成型透镜的塑胶件，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。本实用新型的有益效果是，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。

图1是本实用新型实施例1的主视示意图。图2是本实用新型实施例1的动模镶件、定模镶件、LED集成结构、定位机构的立 体分解示意图。图3是本实用新型实施例1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4是图3的I部放大图。图5是本实用新型实施例1的定位机构与LED集成结构的立体示意图。图6是本实用新型实施例2的右视示意图。图7是本实用新型实施例2的动模镶件、定模镶件、LED集成结构、定位机构的立 体分解示意图。图8是本实用新型实施例2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9是本实用新型实施例3的动模镶件、定模镶件、LED集成结构、定位机构的立体分解示意图。图10是本实用新型实施例3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11是本实用新型实施例4的动模镶件、定 模镶件、LED集成结构、定位机构的立 体分解示意图。图12是本实用新型实施例4的动模镶件、定模镶件、LED集成结构、定位机构的立 体分解示意图。图13是本实用新型实施例5的动模镶件、定模镶件、LED集成结构、定位机构的立 体分解示意图。图14是本实用新型实施例6的动模镶件、定模镶件、LED集成结构、定位机构的立 体分解示意图。
具体实施方式
实施例1如图1至图5所示，一种成型LED集成结构的定位或成型透镜的塑胶件的注塑模， LED集成结构，包括散热基板1、PCB板2、布图电路导电层3、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1和PCB板2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4，透镜定位环4包括独立的环状的 塑胶件本体5，在塑胶件本体5的轴线方向设有定位透镜的第一通孔6，在塑胶件本体5的 端面上延伸设有四个固定柱7，在固定柱7的端部通过将散热基板1置于成型透镜定位环4 的模具内在成型透镜定位环4时成型有截面为圆形的抵挡部8。在塑胶件本体5上设有注 入封装胶体的注胶通道9，注胶通道9的胶口 10置于塑胶件本体5远离抵挡部8 一侧的端 面上，胶口 10和注胶通道9与第一通孔6的侧壁连通。在散热基板1的底部凸设有与散热基板1 一体成型的复数个芯片固定凸台11、与 固定柱7配合的第二通孔12。芯片固定凸台11的横截面为圆形，在芯片固定凸台11的顶 部设有与芯片固定凸台11同心的置放LED芯片的凹陷部12，凹陷部12的底面为放置LED 芯片的平面。在散热基板1背离芯片固定凸台11的一侧设有置于芯片固定凸台11内与 芯片固定凸台11同心的散热阶梯通孔的大孔(未示出)、小孔13，LED芯片完全覆盖散热阶 梯通孔的小孔13。在阶梯通孔大端的周边背离芯片固定凸台11 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14，在散热凸筋14内设有隔热盲孔15，隔热盲孔15朝 向芯片固定凸台11的一侧与散热基板1的底板朝向芯片固定凸台11 一侧连通。散热基板 1背离芯片固定凸台11的一侧与散热气体直接接触。布图电路导电层3直接设置在PCB板2上，布图电路导电层3分布在同一个平面 上。在PCB板2上设有与芯片固定凸台11配合的第四通孔16和与固定柱7配合的第三通 孔17，PCB板2置于散热基板1设有芯片固定凸台11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3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11穿过PCB板2的第四通孔16，透镜定位环4的固定 柱7穿过PCB板2上的第三通孔17、散热基板1的第二通孔12通过固定柱7端部的抵挡部8与PCB板2、散热基板1固定。芯片固定凸台11置于对应的塑胶件本体5的第一通孔 6内，布图电路导电层3伸入第一通孔6的内侧壁与芯片固定凸台11外侧壁之间。定模装置包括固定在注塑机上的定模座板18，与定模座板18固定的定模垫板19， 与定模垫板19固定的定模板20，固定在定模板20内的定模镶件21。动模装置包括固定在注塑机上的动模座板22，与动模座板22固定的两个垫块23， 与两个垫块23固定的动模板24，固定在动模板24内的动模镶件25。 进胶装置包括六个与流道26连通的点浇口和喷嘴27。每个透镜定位环4对应两 个点浇口，点浇口与塑胶件本体5型腔连通，对称分布在成型注胶通道9的凸出部的两侧。 喷嘴27固定在定模座板18和定模垫板19内。顶出装置包括顶针垫板28、顶针固定板29、顶针30，顶针30固定在顶针固定板29 上并伸入动模板24与动模镶件25内。顶针垫板28和顶针固定板29安装在两个垫块23 之间。沿散热基板1背离芯片固定凸台11的底部平面分型，分型面为平面。在定模镶件21上设有容置散热基板1和PCB板2的的矩形凹腔31，矩形凹腔31 的深度等于散热基板1和PCB板2的厚度之和，矩形凹腔31的侧壁与散热基板1的侧壁之 间设有避空间隙。在矩形凹腔31的底部设有成型塑胶件本体5的塑胶件本体型腔32、凸设在塑胶件 本体型腔32内成型第一通孔6的凸台33、成型布图电路导电层3的凹槽34、避空芯片固定 凸台11的避空凹圆孔35，在凸台33的侧壁上设有成型注胶通道9的凸出部36。凸台33 和塑胶件本体型腔32形成环状的凹陷部。在动模镶件25上设有成型抵挡部8的抵挡部 型腔37和避空散热凸筋14的避空孔38，抵挡部型腔37为截面为圆形的凹孔。还设有将 散热基板1和PCB板2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2 两个相对侧面上的U形定位槽39，固定在定模镶件21内的四个带两个阶梯的圆柱形阶梯定 位轴40和四个带三个阶梯的阶梯定位轴41。在动模镶件25上设有圆柱形阶梯定位轴40 的小轴42的避空孔43和阶梯定位轴41的小轴46的避空孔44。阶梯定位轴41的中轴45 与U形定位槽39配合。开合模方向为水平方向即Y轴方向，将散热基板1和PCB板2放置 在注塑模内，圆柱形阶梯定位轴40的小轴42对散热基板1的两个U形侧面在Z轴方向进 行定位，阶梯定位轴41的中轴45对PCB板2从Z轴方向和X轴方向两个方向进行定位，阶 梯定位轴41的小轴46对散热基板1从X轴方向进行定位。塑胶件本体型腔32和凸台33 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37沿脱模方向即Y轴 方向的成型面无脱模锥度。实施例2如图6至图8所示，与实施例1不同的是，顶出机构设置在定模装置一侧，为倒装 模。沿PCB板73设有布图电路导电层74的端面分型，分型面为平面。定模装置包括固定在注塑机上的定模座板63，与定模座板63固定的两个垫块64， 与两个垫块64固定的定模板65，固定在定模板65内的定模镶件54。动模装置包括固定在注塑机上的动模座板66，与动模座板66固定的动模板67，固 定在动模板67内的动模镶件61。[0066]顶出装置包括顶针垫板68、与顶针垫板68固定的顶针固定板69、顶针70，顶针70固定在顶针固定板69上并伸入定模板65与定模镶件54内与塑胶件本体型腔55连通。顶 针垫板68和顶针固定板69安装在两个垫块64之间。顶针垫板68通过连接导向块71与 动模板67连接在一起。塑胶透镜定位件51包括环状的塑胶件本体52和将塑胶件本体52连接在一起的 与塑胶件本体52 —起注塑成型的连接筋53。塑胶件本体52的个数为六个。在定模镶件54的分型面上设有塑胶本体型腔55、凸设在塑胶件本体型腔55内成 型第一通孔的凸台72、和塑胶本体型腔55连通的成型连接筋53的连接筋型腔56、、避空芯 片固定凸台78的避空凹圆孔77，在凸台72的侧壁上设有成型注胶通道的凸出部79。连接 筋型腔56与凸台72和塑胶件本体型腔55形成环状的凹陷部连通。在动模镶件61上设 有容置散热基板76和PCB板73的容置部75，在容置部75的底面设有成型抵挡部57的抵 挡部型腔58和避空散热凸筋59的避空孔60。容置部的深度等于散热基板76、PCB板73、 布图电路导电层的厚度之和。动模镶件61和定模镶件54沿开合模方向的成型面的脱模锥 度按常规设计。浇口 62为直浇口，个数为一个，与连接筋型腔56底部连通，并置于连接筋型腔56 的中间位置。实施例3如图9、图10所示，与实施例1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80，透镜成型塑胶件80包括板状的塑胶件本体81，在塑胶件本体81上设有六个 第一通孔82，在塑胶件本体81的端面上延伸设有固定柱83，在固定柱83的端部设有抵挡 部84。第一通孔82为带有锥形孔的通孔，在每个第一通孔82的外周还设有均勻分布的四 个圆柱形的透镜固定孔85。在本实施例中的散热基板94上不设有散热凸筋和隔热盲孔。沿PCB板86设有布图电路导电层87的端面分型，分型面为平面。在定模镶件88上还设有矩形的塑胶件本体型腔89，凸设在塑胶件本体型腔89的 底部成型第一通孔82的凸台90，成型透镜固定孔85的圆柱形镶件轴91，在凸台90内设有 避空芯片固定凸台92的避空孔93。圆柱形镶件轴91固定在定模镶件88上并凸设在塑胶 件本体型腔89的底部。塑胶件本体型腔89的深度等于板状塑胶件本体81的厚度和布图 电路导电层87的厚度之和。在动模镶件95上容置散热基板94和PCB板86的矩形凹腔96的底部设有成型抵 挡部84的抵挡部型腔97和四个与芯片固定凸台92内的散热盲孔99配合的定位凸台98。 在注塑成型透镜成型塑胶件80时，通过散热基板94上的散热盲孔99与定位凸台98配合， 将散热基板94和PCB板86置放在注塑模内的设定位置.浇口 100为点浇口，个数为两个，与塑胶件本体型腔89底部连通。实施例4如图11、图12所示，与实施例1不同的是，LED集成结构包括散热基板200、布图 电路导电层201和透镜成型塑胶件。布图电路导电层201直接设置在散热基板200上。透 镜成型塑胶件包括环状的塑胶件本体203和将塑胶件本体203连接在一起的与塑胶件本体 203 一起注塑成型的连接筋204.第一通孔205为带有锥形孔的通孔，在每个第一通孔205 的外周还设有均勻分布的四个圆柱形的透镜固定孔206。透镜成型塑胶件通过固定柱和抵挡部与散热基板200固定在一起。成型环的个数为24个。在本实施例中，散热基板200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200的平面上并置于第一通孔205内。沿散热基板200底板背离布图电路导电层201的底部分型，分型面为平面。在定模镶件207上还设有与塑胶件本体型腔208连通的成型连接筋204的连接筋 型腔209。连接筋型腔209与凸台210和塑胶件本体型腔208形成环状的凹陷部连通。容 置散热基板200的容置腔为设置在定模镶件上的矩形凹腔210，矩形凹腔210的深度等于散 热基板200和PCB板的厚度之和，矩形凹腔210的侧壁与散热基板200的侧壁之间设有避 空间隙。在动模镶件211上设有成型抵挡部的抵挡部型腔212。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202连通的浇口(未示出)的个数为六个，与连接筋 型腔209底部连通。每个浇口对应一个热流道喷嘴(未示出)。实施例5如图13所示，与实施例1不同的是，在散热基板230上设有与散热基板230 —体 成型的凸台231，凸台231背离PCB板，在凸台231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230。沿散热基板底板朝向凸台231的底部平面分型，分型面为平面。散热基板230和PCB板233的容置腔232为矩形凹腔，设置在定模板上，容置腔与 散热基板230的侧壁间设有避空间隙。在动模镶件上设有凸台231的避空孔(未示出)。实施例6如图14所示，与实施例3不同的是，在动模镶件250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256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251上容置散热基板252和PCB板253的矩形凹腔254的底部设有成 型抵挡部的抵挡部型腔255和四个与芯片固定凸台256内的散热盲孔配合的定位凸台257。 与流道258连通的浇口为点浇口，个数为7个，与抵挡部型腔255底部连通。本实用新型并不限于上述实施例。本实用新型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，本实用新型只是截取其中LED芯片单元，故本实用新型 的模具分型面只是示意说明，可以根据基板的形状来确定分型面。本实用新型中的芯片固 定凸台个数可从一个到很多个，本实用新型只是例举几种LED集成结构单元。本实用新型 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，本实用新型不再详细说明。本 实用新型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，故在本实用新 型中不再用实施例说明。在本实用新型中，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。
权利要求成型LED集成结构的定位或成型透镜的塑胶件的注塑模，LED集成结构包括散热基板，布图电路导电层，所述的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、进胶装置和顶出装置，进胶装置设置在定模装置一侧，其特征在于定位透镜或成型透镜的塑胶件包括塑胶件本体，在塑胶件本体上设有定位透镜或成型透镜的第一通孔；在塑胶件本体的端面上延伸设有两个或两个以上的固定柱，在固定柱端部设有抵挡部，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并通过抵挡部将定位透镜或成型透镜的塑胶件和散热基板固定在一起；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；第二通孔形成成型固定柱的型腔。
2.如权利要求1所述的成型LED集成结构的定位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。
3.如权利要求1所述的成型LED集成结构的定位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。
4.如权利要求1所述的成型LED集成结构的定位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。
5.如权利要求1所述的成型LED集成结构的定位或成型透镜的塑胶件的注塑模，其特 征在于在散热基板上设有与散热基板一体成型的两个或两个以上的用来固定LED芯片的 芯片固定凸台，芯片固定凸台一一对应置于第一通孔内；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。
6.如权利要求5所述的成型LED集成结构的定位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。
7.如权利要求5所述的成型LED集成结构的定位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。
8.如权利要求1所述的成型LED集成结构的定位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。
9.如权利要求1所述的成型LED集成结构的定位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；在PCB板上设有与固定柱配合的第三通孔，固定柱依 次穿过PCB板的第三通孔和散热基板的第二通孔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；第三通孔形成成型固定柱的型腔。
10.如权利要求1所述的成型LED集成结构的定位或成型透镜的塑胶件的注塑模，其特 征在于当布图电路导电层直接设置在散热基板上时，容置散热基板的容置腔的深度等于 散热基板的厚度与布图电路导电层的厚度之和；当布图电路导电层设置在PCB板上时，容 置散热基板和PCB板的容置腔的深度等于散热基板的厚度、PCB板的厚度与布图电路导电 层的厚度之和。
11.如权利要求1至10任意一项所述的成型LED集成结构的定位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。
12.如权利要求1至10任意一项所述的成型LED集成结构的定位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一个环状的塑胶本体，在散热基 板上固定有两个或两个以上相互独立的所述的定位透镜或成型透镜的塑胶件；进胶装置的 浇口为点浇口，与塑胶本体型腔底部连通，每个塑胶本体型腔对应一个或两个点浇口。
13.如权利要求1至10任意一项所述的成型LED集成结构的定位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环状的塑胶件本体和将设定个 数的塑胶件本体连接在一起的与塑胶件本体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环状的塑胶件本体；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。
14.如权利要求1至10任意一项所述的成型LED集成结构的定位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板状的塑胶件本体，在板状的塑 胶本体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。
15.如权利要求1至10任意一项所述的成型LED集成结构的定位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。
专利摘要一种成型LED集成结构的定位或成型透镜的塑胶件的注塑模，LED集成结构包括散热基板，布图电路导电层，定位透镜或成型透镜的塑胶件；注塑模包括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，抵挡部型腔，容置散热基板的容置腔，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；其优点是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，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。
文档编号H01L33/00GK201741711SQ20102026232
公开日2011年2月9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