Led点光源结构及广告用led点光源的制造方法
【专利摘要】本发明揭露一种LED点光源结构及广告用LED点光源的制造方法，该LED点光源结构包括：一发光二极管的表面粘着组件SMD?LED，贴片于一软式印刷线路板FPC上；及一胶膜套将该SMD?LED及FPC贴片贴合部一体封装。本发明克服了现有技术中，传统人工焊接导线的效率低；广告显示屏画质粗，良品率低，成本高的问题。
【专利说明】 LED点光源结构及广告用LED点光源的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明是关于一种发光二极管广告灯点光源，特别是指一种LED点光源结构及广告用LED点光源的制造方法。
【背景技术】
[0002]节能减碳议题及油电双涨议题近来发烧，传统白炽灯光退出市场，相对具有冷光源及省电特性的发光二极管(LED)就逐渐扩大市场占有率。这结果使得LED价格变得非常亲民，而本就广泛使用于信号灯的LED，如汽车的前、后灯、交通号志灯等更加大放光彩。这些灯号共同特性都是集结LED单色点光源于设有多个透穿孔的基板，每一透穿孔可嵌入一点光源。
[0003]LED单色点光源也可以组成广告招牌图案。一基板可以设有透穿孔所组成的图案。然后，每个透穿孔嵌入一 LED单色点光源。图案的点光源可以用信号控制它的亮或不亮，即在图案的相异位置上由不同单色LED来轮流点化或同时点化来变化图案，就算是一个矩阵图案，也可以变化它所要显示的图案及文字。这样，就可以替代部分的霓虹灯。但广告灯以LED单色点光源表现，仍属单调。
[0004]因此，真正要落实能取代霓虹灯的，仍属有限。需要时常变化广告内容者，仍以彩色薄膜晶体管的液晶显示器所组成的广告牌为主。LED芯片，最多担任背光源角色。然，液晶显示器广告牌价格高，且当液晶显示器安装于室外，折损率也高，因此，只限于某些人潮聚集点或者使用于公共场所的室内广告牌。
[0005]由于有上述问题，于是将基本三原色组成的点光源，再通过控制信号来表达色彩的LED彩色点光源渐受重视，它可以接近于液晶显示器广告牌一样变化图案。使用于户外景点时，不需太多的维护。因此，越来越多的广告招牌尝试改用LED彩色点光源组成的广告牌。
[0006]已知的LED单色点光源，包含一 LED的表面粘着组件(SMD)(基板或LED)的一灯杯及一胶套)。SMD基板包含单颗的LED芯片、选择性包含并联一齐纳二极管，SMD基板则另有二接点，以提供接线使用。LED灯杯则是指将LED芯片贴于一两支脚的灯杯。不管是前者或后者，都得由作业员以铬铁，辅以机械手臂夹持锡线，点焊而连接输出入电源线。
[0007]已知的LED彩色点光源，就更复杂了，如图2所示，包含三LED芯片的表面粘着SMD(基板或LED的一灯杯及一胶套。SMD基板包含红、绿、蓝三颗LED芯片、一齐纳二极管，红、绿、蓝三颗LED芯片需要三进三出及至少一进一出的控制信号线。但是，不管是LED彩色或单色点光源表面粘着SMD基板并不会因LED不同颜色焊盘的增多，信号线增多，而数倍增加接点的面积，只会增加人工操作的工时。
[0008]设想单色的LED的SMD基板约只有7mm (LED芯片本身是3mm以下)或更小，这对作业员进行点焊LED本就有其难度。而彩色LED点光源，如上述有6至8条电线。换言之，若仍以上述对待单色LED点光源的方式由作业员进行点焊，将会因接线增加，端子间距变小的情况下，要在极小作业空间进行导线焊接SMD接脚，而更加雪上加霜。虚焊、或因溢锡导致导线短路，几乎是无法避免，除非加大彩色点光源的作业空间。而这又使得广告显示屏画质变粗。因此，已知技术良率低,成本高就不足为奇了。
[0009]有鉴于此，本发明的一目的便是要提供一技术以克服已知技术的难题。
【发明内容】
[0010]本发明的目的是提供一种LED (surface mounted device)点光源结构，以软式印刷线路板与SMD LED做贴合，以解决传统人工焊接导线的效率低的问题。
[0011]本发明的再一目的是提供一种彩色LED点光源结构，以软式印刷线路板与SMD做贴合，以解决传统人工焊接导线于SMD上困难及良率低的问题。
[0012]—方面，本发明所揭露的LED点光源结构包括:
[0013]一发光二极管的表面粘着组件SMD LED,贴片于一软式印刷线路板FPC上；及
[0014]一胶膜套封装所述SMD LED及FPC贴片。
[0015]另一方面，本发明也提供了彩色LED点光源结构的制造方法，包括:
[0016]提供一发光二极管的表面粘着组件SMD LED ；
[0017]形成软式印刷线路板，所述软式印刷线路板裸露铜箔的一端用以和SMD的端子以焊锡贴合；
[0018]印刷焊锡于裸露的铜箔，同时于焊锡尚处于未硬化的状态下以贴片机SMTM进行SMD LED与软式印刷线路板的贴合；
[0019]成型一胶膜套以封装SMD LED与软式印刷线路板的贴合部位，对SMDLED与软式印刷线路板的贴合部于成型时，同时再加热，以强化贴合部位。
[0020]又一方面，本发明还提供一种广告用LED点光源的制造方法，所述制造方法包括以下步骤:
[0021]提供一发光二极管的表面粘着组件SMD LED ；
[0022]形成软式印刷线路板，所述软式印刷线路板裸露铜箔的一端用以和SMD的端子以焊锡贴合；
[0023]印刷焊锡于裸露的铜箔，同时于焊锡尚处于未硬化的状态下以贴片机SMTM进行SMD LED与软式印刷线路板的贴合；
[0024]提供一胶膜套，将已贴合的SMD LED与软式印刷线路板的贴合部位塞入所述胶膜套；
[0025]以塞子将所述的贴合部位固定于所述胶膜套。
[0026]本发明的上述技术方案的有益技术效果在于:克服了已知技术中，传统人工焊接导线的效率低；广告显示屏画质粗，良率低，成本高的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1是本发明制造方法的流程图；
[0028]图2的上部、中部、下部分别显示依据本发明所制造的单色、彩色及包含控制信号SMD点光源所欲连接的软性印刷电路板示意图；
[0029]图3A及图3B分别显示依据本发明所制造的点光源的剖面图；
[0030]图4A及图4B分别显示依据本发明所制造的点光源的立体图及安装于广告牌的立体图。
[0031]附图标记
[0032]100、120、150 流程图步骤
[0033]200 (软式印刷电路板)FPC
[0034]220FPC用于贴合于SMD LED的端子部
[0035]300SMD (表面粘着组件)LED
[0036]350硅胶模套或塑料模套
[0037]360 塞子
[0038]400广告牌
[0039]340硅胶模套或塑料模套像帽檐的突出部【具体实施方式】
[0040]为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文依本发明可双面装卸的连续式输送系统及其方法，特举较佳实施例，并配合相关附图，作详细说明如下，其中相同的组件将以相同的组件标号加以说明。
[0041]有鉴于已知技术，不管是单色LED点光源或彩色LED点光源都是以导线点焊方式完成。特别是LED彩色点光源以传统方法制作，良率低、成本高而使得它很难被广泛采用。本发明的方法可以解决此一难题。
[0042]请同时参考图1所示的流程图，图2的FPC示意图及图3A所示剖面示意图。首先，如步骤 100 所不提供一 SMD (surface mounted device) LED300。在一实施中，SMD300只有单色的及一颗Zener (齐纳二极管)并联。在这种情况SMD LED只有一进一出的接脚。在另一实施中，SMD是提供彩色点光源。一 SMD就有R/G/B三原色的三颗LED及三颗Zener分别并联连接。在另一实施中，彩色点光源SMD LED除了前述的R/G/B的三颗LED及三颗Zener外，再有一点控IC (集成电路)。点控IC控制R/G/B选择那一颗的亮或暗，如此将会有四进四出的信号线。
[0043]接着，如步骤120所示以贴片机对SMD LED进行贴片。在这里指的是FPC软式印刷线路板以SMTM (贴片机，surface mounted technologic machine)(未图不)做快速贴合。在本步骤中FPC线依据步骤100中SMD200中的一进一出、三进三出或四进四出，先预先做好铜箔图案。然后，先将整片铜箔压制在绝缘的软性介电材料(介片)上，软性介电材料可以是聚酰亚胺(PI)薄膜、聚酯(PE)薄膜、聚萘二甲酸乙二酯薄膜(PEN)或亚酰胺纤维纸等等其中的一种。再以油墨为光掩膜刻蚀成所要的线路及数量。然后，再以软性介片覆盖在已刻蚀的铜箔上，但保留与SMD LED贴合部的铜箔图案不覆盖。最后，再进行裁切。裁切后的软性电路板FPC如图2的上部、中部、下部所示分别为一进一出或三进三出的软式印刷线路板。FPC200每一段都有预留和SMD LED接脚相配合的铜箔裸露图案220。
[0044]SMTM以全自动或半自动化步骤，在FPC200的铜箔裸露图案220上会先刷印上一半液态的焊饧膏(加温至240°C )，再将FPC和SMD LED贴合。
[0045]以一典型的例子，SMTM每秒可以贴合5至6颗，没有已知人工技术可能出现冷焊、虚焊，溢锡的问题。本发明以SMTM将FPC200和SMD LED300贴合如前述，是以全自动或半自动化步骤刷印半液态的焊饧膏，因此，也没有单色和彩色的差别。已知锡焊导线的方法，良品率在单色LED点光源尚可接受，但在彩色LED点光源的制造则普遍低落，因此与本发明相比较，本发明的方法，可靠且效率极高，非常明显。
[0046]接着，如步骤150所示，进行硅胶模套350压合转注或塑料的射出成型，将已完成SMD LED300贴片于FPC200上的模块一次以射出成型法完成封装成有帽檐340的类长条形或称子弹形LED点光源产品。硅胶具有相当好的耐候性:包含防水、空气中的酸、碱气氛、日晒等。另一种情况是封装材料为塑料。广告灯多安装于室外，因此，在塑料粒材料添加抗紫外线的添加剂可以延缓塑料灯日晒老化的问题。
[0047]在另一变化的实施例是，SMD300贴片于FPC200上的裸露端子220后，将早以成型的硅胶模套或塑料模套内，再以塞子360塞入底部，结果如图3B所示。
[0048]图4A示LED彩色点光源外观立体图。图4B示LED彩色点光源崁入于广告牌400的外观立体图，硅胶模套或塑料模套像帽檐的突出部340则卡于贯穿洞之上。
[0049]本发明的LED彩色点光源多为15颗串联，主要是因应常用广告灯电压为48V之故。由于SMD中的每一 LED都会和一 ZENER 二极管并联，故并不用担心其中的一颗LED故障了造成整串的LED都会失明。
[0050]本发明LED彩色点光源结构与方法具有以下优点:
[0051]I)它是将SMD LED贴片于FPC上，而FPC上本身就有电路图案。以SMTM机器贴片，相较于已知人工焊接二至数十颗LED之间的导线，效率提升数百倍。
[0052]2)使用FPC替代导线，使得一整串数十颗LED点光源的连接，更为清爽。
[0053]3) SMD LED贴片于FPC再成型于硅胶模套或塑料模套，替代了已知先形塞入硅胶模套后，再塞入胶塞的做法，等于少了一遍工。
[0054]4)成品稳定可靠，没有已知技术SMD LED和导线连接的冷焊，虚焊、溢胶问题。
[0055]本发明虽以较佳实例阐明如上，然其并非用以限定本发明权利要求仅止于上述实施例。凡本领域相关技术人员，当可轻易了解并利用其它组件或方式来产生相同的功效。是以，在不脱离本发明的权利要求书所作的修改，均应包含在上述的权利要求范围内。
【权利要求】
1.一种LED点光源结构，其特征在于，所述LED点光源结构包括: 一发光二极管的表面粘着组件SMD LED,贴片于一软式印刷线路板FPC上；及 一胶膜套封装所述SMD LED及FPC贴片。
2.如权利要求1所述的LED点光源结构，其特征在于，所述的SMDLED是单色LED芯片的 SMD。
3.如权利要求1所述的LED点光源结构，其特征在于，所述的SMDLED是三原色LED芯片的SMD，具有三进三出的电源线。
4.如权利要求1所述的LED点光源结构，其特征在于，所述的SMDLED是三原色LED芯片的SMD，具有四进四出的电源线，其中一进一出的导线为点控集成电路的信号线，三进三出为三原色LED的电源线。
5.如权利要求1所述的LED点光源结构，其特征在于，所述的胶膜套为带有帽檐的子弹形硅胶膜套或塑料膜套；所述帽檐是用以使膜套贯穿广告牌上的洞时得以卡合于广告牌上。
6.一种广告用LED点光源的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下步骤: 提供一发光二极管的表面粘着组件SMD LED ； 形成软式印刷线路板，所述软式印刷线路板裸露铜箔的一端用以和SMD的端子以焊锡贴合； 印刷焊锡于裸露的铜箔，同时于焊锡尚处于未硬化的状态下以贴片机SMTM进行SMDLED与软式印刷线路板的贴合； 成型一胶膜套以封装SMD LED与软式印刷线路板的贴合部位，对SMDLED与软式印刷线路板的贴合部于成型时，同时再加热，以强化贴合部位。
7.如权利要求6所述的广告用LED点光源的制造方法，其特征在于，所述的SMDLED是LED三原色点光源。
8.如权利要求6所述的广告用LED点光源的制造方法，其特征在于，所述的SMDLED包含LED三原色及一点控1C。
9.如权利要求6所述的广告用LED点光源的制造方法，其特征在于，所述的胶膜套是以射出成型法，形成硅胶膜套或塑料膜套。
10.一种广告用LED点光源的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下步骤: 提供一发光二极管的表面粘着组件SMD LED ； 形成软式印刷线路板，所述软式印刷线路板裸露铜箔的一端用以和SMD的端子以焊锡贴合； 印刷焊锡于裸露的铜箔，同时于焊锡尚处于未硬化的状态下以贴片机SMTM进行SMDLED与软式印刷线路板的贴合； 提供一胶膜套，将已贴合的SMD LED与软式印刷线路板的贴合部位塞入所述胶膜套； 以塞子将所述的贴合部位固定于所述胶膜套。
【文档编号】F21V23/06GK104033750SQ201310074496
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2013年3月8日 优先权日:2013年3月8日
【发明者】萧景琦, 吴金俊 申请人:东锐光电股份有限公司