光学模块及其封装方法
【技术领域】
[0001]本发明有关一种光学模块及其封装方法，尤其涉及一种基于板上芯片(Chip-On-Board, COB)的 LED (Light Emitting D1de,发光二极管)光学模块及其封装方法。
【背景技术】
[0002]LED由于具有低能耗、高亮度、高寿命的优点，近年来已成为发展最为迅猛、最具潜力的新型光源器件。COB作为新型的LED光源被广泛应用于LED光学模块中。COB集成了若干LED光源芯片于一体，形成一个发光面板。COB技术很大程度上提高了电子组件的组装密度，缩小和减轻电子组件的体积和重量。目前，芯片供应商根据特定的LED光学模块的需求来设计客制化的C0B，然而，客制化的产品的成本较高。
[0003]因此，有必要提供一种光学模块及其封装方法来解决上面提及的技术问题。
【发明内容】
[0004]本发明的一个方面在于提供一种光学模块。该光学模块包括:电路板，包括导电路径；至少一个板上芯片，贴附于所述电路板的表面，用来发光；及连接器，组装于所述电路板，且通过所述导电路径与所述板上芯片电性连接。
[0005]本发明的另一个方面在于提供一种光学模块的封装方法。该封装方法包括:提供设有导电路径的电路板；将连接器安装至所述电路板；将至少一个板上芯片贴附于所述电路板的表面；及通过导电路径电性连接所述连接器和所述板上芯片。
【附图说明】
[0006]通过结合附图对于本发明的实施方式进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中:
[0007]图1所示为本发明光学模块的一个实施例的示意图；
[0008]图2所示为图1所示的光学模块的光源组件的一个实施例的组合图；
[0009]图3所示为图2所示的光源组件的分解图；
[0010]图4所示为图3所示的光源组件的电路板的一个实施例的底面图；
[0011]图5所示为本发明光学模块的封装方法的一个实施例的流程图。
【具体实施方式】
[0012]除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
[0013]图1所TJK为一个实施例的光学模块100的TJK意图。光学模块100包括基座11和安装于基座11内的光源组件13。在一个实施例中，光学模块100可以用于照明装置，可安装于灯座(未图示)和灯罩(未图示)内。基座11用来收容且支撑光源组件13。光源组件13用来发光。在一些实施例中，光源组件13可以直接安装于照明装置中。
[0014]图2所示为一个实施例的光源组件13的组合图。光源组件13包括电路板15、至少一个板上芯片(Chip-On-Board，COB) 17和连接器19。图3所示为一个实施例的光源组件13的分解图。图4所示为一个实施例的电路板15的底面图。
[0015]请参考图2至图4，电路板15包括导电路径21。在本实施例中，电路板15为印刷电路板(Printed Circuit Board, PCB),在印刷电路板的表面形成有导电路径21。板上芯片17贴附于电路板15的表面，用来发光。板上芯片17为多个LED光源芯片集成封装在一起。板上芯片15焊接至电路板15的表面。板上芯片17设有第一焊接垫23，电路板15设有与导电路径21电性连接的第二焊接垫25。板上芯片17通过第一焊接垫23和第二焊接垫25焊接至电路板15。
[0016]板上芯片17包括供光线射出的顶面27。板上芯片17发出的光线从顶面27的发光区域29射出。在图示实施例中，发光区域29向上略高于板上芯片27的边缘区域31。第一焊接垫23设置于板上芯片17的顶面27的边缘区域31。电路板15包括底面33和相对于底面33的顶面35。第二焊接垫25和导电路径21设置于电路板15的底面33。电路板15贴附于板上芯片15的顶面27。电路板15的底面33与板上芯片17的顶面27相贴合，第一焊接垫23和第二焊接垫25相应地焊接在一起。
[0017]本实施例中，板上芯片17通过回流焊焊接至电路板15，该焊接方法方便且不用改变通用的板上芯片17的结构。通用的板上芯片17作为光源来发射光线，其上设有供焊接用的焊接垫。在其他实施例中，板上芯片17可以通过其他焊接方法焊接至电路板15。电路板15包括允许光线穿过的通孔37。板上芯片17焊接至电路板15后，板上芯片17的发光区域29位于通孔37内，如此不影响光线的射出，且减小光源组件13的体积。在另一个实施例中，板上芯片17安装于电路板15的顶面35。第一焊接垫23设置于板上芯片17的底面，第二焊接垫25和导电路径21设置于电路板15的顶面35。本实施例图示了一个板上芯片17。在其他实施例中，多个板上芯片17排布在一块电路板15上。
[0018]连接器19组装于电路板15，且通过导电路径21与板上芯片17电性连接。连接器19安装于电路板15的边缘。在一个实施例中，连接器19以SMT(Surface MountTechnology,表面贴装技术)方式安装于电路板15的顶面35。在另一个实施例中,连接器19可以通过插入方式安装于电路板15。在再一实施例中，连接器19夹持电路板15的边缘，或其他方式安装于电路板15。连接器19与导电路径21电性连接，且通过第一焊接垫23和第二焊接垫25与板上芯片17电性连接。连接器19可用来将板上芯片17连接至其他装置或部件，在一些实施例中，连接器19也可用来串接多个光源组件13。
[0019]电路板15的材料、形状和连接器19的种类等可以根据特定的运用而改变来适应不同的形状的照明装置和接线方式。板上芯片17可以采用通用的板上芯片，通用的板上芯片可设计成通用的形状(例如，矩形、方形或圆形等)和结构，通过改变电路板15和连接器19来适应不同的应用。如此，无需定制客制化的板上芯片17，从而节省成本。在电路板15上还可以根据实际应用设置一些电路、元件等来实现特定的功能，例如，热保护电路、驱动坐寸ο
[0020]图5所示为一个实施例的光学模块的封装方法500的流程图。步骤501中，提供设有导电路径的电路板。在一个实施例中，电路板为印刷电路板。导电路径形成于电路板的表面。步骤503中，将连接器安装至电路板。连接器用来连接其他装置、部件或电路板等。连接器的种类可以根据特定的连接方式来选择。连接器可以通过SMT方式、插入方式或其他方式安装于电路板。
[0021]步骤505中，至少一个板上芯片贴附于电路板的表面。板上芯片采用通用的板上芯片。板上芯片集成了若干LED光源芯片。板上芯片设有第一焊接垫，电路板设有与导电路径电性连接的第二焊接垫，通过第一焊接垫和第二焊接垫将板上芯片焊接至电路板。在一个实施例中，板上芯片通过回流焊焊接至电路板。在其他实施例中，板上芯片通过其他焊接方式焊接至电路板。在一个实施例中，板上芯片反贴于电路板。板上芯片包括供光线射出的顶面，板上芯片发出的光线从其顶面射出。电路板包括允许光线穿过的通孔。将电路板贴附于板上芯片的顶面。在其他实施例中，板上芯片的底面贴附于电路板的顶面。可以根据实际应用焊接一个或多个板上芯片至电路板。
[0022]步骤507中，通过导电路径电性连接连接器和板上芯片。连接器通过第二焊接垫、导电路径和第二焊接垫与板上芯片电性连接。从而连接器可以将板上芯片与其他装置、部件或板上芯片连接。使用通用的板上芯片，通过改变电路板和连接器来适应不同的照明装置，如此无需客制化的板上芯片，从而成本较低。步骤509中，将电路板、板上芯片和连接器封装于基座内。基座可以是塑胶材料，用来收容和支撑电路板、板上芯片和连接器。之后可以安装至照明装置中。在一些实施例中，电路板、板上芯片和连接器可以直接安装于照明装置中。
[0023]虽然结合特定的实施方式对本发明进行了说明，但本领域的技术人员可以理解，对本发明可以作出许多修改和变型。因此，要认识到，权利要求书的意图在于涵盖在本发明真正构思和范围内的所有这些修改和变型。
【主权项】
1.一种光学模块，其特征在于，该光学模块包括: 电路板，包括导电路径； 至少一个板上芯片，贴附于所述电路板的表面，用来发光；及 连接器，组装于所述电路板，且通过所述导电路径与所述板上芯片电性连接。2.如权利要求1所述的光学模块，其特征在于:所述板上芯片设有第一焊接垫，所述电路板设有与所述导电路径电性连接的第二焊接垫，且所述板上芯片通过所述第一焊接垫和所述第二焊接垫焊接至所述电路板。3.如权利要求2所述的光学模块，其特征在于:所述板上芯片通过回流焊焊接至所述电路板。4.如权利要求1所述的光学模块，其特征在于:所述板上芯片包括供光线射出的顶面，所述电路板贴附于所述板上芯片的顶面，且所述电路板包括允许光线穿过的通孔。5.如权利要求4所述的光学模块，其特征在于:所述光学模块进一步包括收容所述电路板、所述板上芯片和所述连接器的基座。6.一种光学模块的封装方法，其特征在于，其包括: 提供设有导电路径的电路板； 将连接器安装至所述电路板； 将至少一个板上芯片贴附于所述电路板的表面；及 通过导电路径电性连接所述连接器和所述板上芯片。7.如权利要求6所述的光学模块的封装方法，其特征在于:所述板上芯片设有第一焊接垫，所述电路板设有与所述导电路径电性连接的第二焊接垫，且所述封装方法进一步包括通过所述第一焊接垫和所述第二焊接垫将所述板上芯片焊接至所述电路板。8.如权利要求7所述的光学模块的封装方法，其特征在于:所述板上芯片通过回流焊焊接至所述电路板。9.如权利要求6所述的光学模块的封装方法，其特征在于:所述板上芯片包括供光线射出的顶面，且所述电路板包括允许光线穿过的通孔，将至少一个板上芯片贴附于所述电路板的表面的步骤包括将所述电路板贴附于所述板上芯片的顶面。10.如权利要求6所述的光学模块的封装方法，其特征在于:所述封装方法进一步包括将所述电路板、所述板上芯片和所述连接器封装于基座内。
【专利摘要】本发明涉及一种光学模块。该光学模块包括：电路板，包括导电路径；至少一个板上芯片，贴附于所述电路板的表面，用来发光；及连接器，组装于所述电路板，且通过所述导电路径与所述板上芯片电性连接。本发明还涉及一种形成该光学模块的封装方法。
【IPC分类】H01L33/62
【公开号】CN105098040
【申请号】CN201410203191
【发明人】丁汀, 王健, 张辰光
【申请人】通用电气照明解决方案有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2014年5月14日