CN103682066B - 发光二极管模组及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种发光二极管模组，包括基板及嵌设于所述基板内的第一电极组合、第二电极组合及电性连接所述第一电极组及第二电极组的发光二极管晶粒，所述第一电极组合包括间隔设置的第一电极及第二电极，所述第二电极组合位于第一电极及第二电极之间，其包括第三电极，所述第一、第二电极的侧面外露于基板，所述第三电极的侧面位于基板内部，所述发光二极管晶粒电性连接所述第一电极、第二电极及第三电极。本发明还涉及这种发光二极管模组的制造方法。

Description

发光二极管模组及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种发光元件及其制造方法，特别设计一种发光二极管模组及其制造方法。
背景技术
发光二极管(LightEmittingDiode，LED)是一种可将电流转换成特定波长范围的光的半导体元件，凭借其发光效率高、体积小、重量轻、环保等优点，已被广泛地应用到当前的各个领域当中。
现有的发光二极管模组，通常包括一基板，设置于基板上的若干个间隔的第一电极及第二电极，若干分别电性连接至第一电极及第二电极的发光二极管晶粒，这些发光二极管晶粒可根据需要组成串联、并联或串、并联状态。
由于传统的发光二极管模组的第一电极及第二电极与外界电路板装设时，每一电极通过焊料焊接至外界电路板。这样一来，一方面，需要重复大量的焊接操作，浪费工时；另一方面，由于相邻的电极之间距离较小，在焊接过程中容易因相邻的电极上的焊料粘连而导致相邻电极短路，从而损坏发光二极管模组。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种安全性高的发光二极管模组及其制造方法。
一种发光二极管模组，包括基板及嵌设于所述基板内的第一电极组合、第二电极组合及电性连接所述第一电极组及第二电极组的发光二极管晶粒，所述第一电极组合包括间隔设置的第一电极及第二电极，所述第二电极组合位于第一电极及第二电极之间，其包括第三电极，所述第一、第二电极的侧面外露于基板，所述第三电极的侧面位于基板内部，所述发光二极管晶粒电性连接所述第一电极、第二电极及第三电极。
一种发光二极管模组的制造方法，其包括：
提供一组接框，该组接框包括内空的导线架、围设于该导线架内且间隔设置的第一电极组合及第二电极组合、连接第一电极组合及第二电极组合与该导线架的若干支架，该第一电极组合包括间隔的第一电极及第二电极，该第二电极组合位于第一电极及第二电极之间，且包括第三电极；
在所述组接框内的间隔区域内形成基板，该基板的相对两端分别开设第一收容孔及第二收容孔，基板的中部开设有第三收容孔，所述第一电极及第二电极对应收容于所述第一收容孔及第二收容孔，所述第三电极对应收容于所述第三收容孔，所述第一、第二电极的侧面外露于基板，所述第三电极的侧面位于所述基板内部；
提供若干所述发光二极管晶粒，并将这些发光二极管晶粒通过金属引线对应电性连接至第一电极、第三电极以及第二电极；
切割导线架与基板，且使所述第一电极以及第二电极沿发光二极管模组纵向延伸的两侧面与与之对应的基板的相对两侧面平齐且外露于基板。
本发明提供的发光二极管模组，由于所述第一电极的第一主体部的相对两侧面外露于与之相应的基板的相对两侧面，所述第二电极的第二主体部的相对两侧面外露于与之相应的基板的相对两侧面，而第三电极除其顶面外，其底面及侧面均收容于基板的内部，因此，在该第一电极与第二电极在焊接至外界电路时，第三电极及被基板阻隔而不与焊料粘接，且由于所述第二电极组合位于第一、第二电极之间，第一电极与第二电极之间因为距离较大，其上的焊料也不易于粘连在一起，从而避免导致整个发光二极管模组短路连接，有利于提高了该发光二极管模组的安全使用性。
下面参照附图，结合具体实施方式对本发明作进一步的描述。
附图说明
图1为本发明第一实施例中的发光二极管模组的立体图。
图2为图1所示的发光二极管模组沿II-II线的剖视图。
图3至图9为本发明的发光二极管模组的制造方法步骤示意图。
主要元件符号说明
发光二极管模组 1
组接框 2
第一电极组合 11
第二电极组合 13
基板 20
发光二极管晶粒 30
封装体 40
通孔 41
支架 50
连接条 51、53、55
第一电极 111
第二电极 113
第三电极 131
第四电极 133
第一收容孔 201
第二收容孔 202
第三收容孔 203
第四收容孔 204
第一主体部 1111
第一延伸部 1113
第二主体部 1131
第二延伸部 1133
第三主体部 1311
第三延伸部 1313
第四主体部 1331
第四延伸部 1333
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参见图1，本发明第一实施例中的发光二极管模组1，其包括一基板20、嵌设于基板20的一第一电极组合11、一第二电极组合13、电性连接至第一电极组合11及第二电极组合13的若干发光二极管晶粒30及覆盖所述第一电极组合11及第二电极组合13的一封装体40。
请一并参见图2，该第一电极组合11与第二电极组合13间隔设置，且沿所述发光二极管模组1的纵向位于同一直线上。该第一电极组合11包括一第一电极111及与该第一电极111间隔的第二电极113。该第二电极组合13位于该第一电极111与第二电极113之间，且包括间隔的第三电极131及第四电极133。该第一电极111、第二电极113的高度大于第三电极131、第四电极133的高度。该第一电极111、第二电极113沿发光二极管模组1横向延伸的宽度大于第三电极131、第四电极133沿发光二极管模组1横向延伸的宽度。
该第一电极111、第二电极113以及第三电极131、第四电极133沿发光二极管模组1上的II-II线的纵截面均呈“T”型。
所述第一电极111包括一第一主体部1111及自该第一主体部1111底面中部斜向下向内延伸的一第一延伸部1113。该第一主体部1111为长方形板体。该第一延伸部1113的横截面为矩形，且其沿发光二极管模组1纵向的截面呈梯形。该第一延伸部1113的宽度自靠近第一主体部1111的顶端向远离第一主体部1111的底端方向逐渐减小。
所述第二电极113与第一电极111的高度相等且结构类似，该第二电极113沿发光二极管模组1纵向延伸的长度大于第一电极111沿发光二极管模组1纵向延伸的长度。该第二电极113沿发光二极管模组1横向延伸的宽度等于第一电极111沿发光二极管模组1横向延伸的宽度。
所述第二电极113包括一第二主体部1131及自该第二主体部1131底面中部斜向下向内延伸的一第二延伸部1133。该第二主体部1131为长方形板体，其与第一主体部1111的厚度相等。该第二延伸部1133的横截面为矩形，且其沿发光二极管模组1纵向的截面为梯形。该第二延伸部1133的宽度自靠近第二主体部1131的顶端向远离第二主体部1131的底端方向逐渐减小。该第二延伸部1133自第二主体部1131底面竖直向下延伸的高度等于所述第一延伸部1113自第一主体部1111底面竖直向下延伸的高度。
所述第三电极131与第四电极133之间通过支架50连接，其高度相等且均分别小于第一电极111与第二电极113的高度。
所述第三电极131与所述第一电极组合11的第二电极113的结构类似，其包括一第三主体部1311、自该第三主体部1311底面斜向下向内延伸的第三延伸部1313。所述第三主体部1311的厚度等于所述第一主体部1111或第二主体部1131的厚度；所述第三延伸部1313自第三主体部1311底面竖直向下延伸的高度小于所述第二延伸部1133自第二主体部1131底面竖直向下延伸的高度。
所述第四电极133与所述第一电极组合11的第一电极111的结构类似，其包括一第四主体部1331、自该第四主体部1331底面中部斜向下向内延伸的第四延伸部1333。其中，所述第四主体部1331的厚度等于所述第一主体部1111或第二主体部1131的厚度；所述第四延伸部1333自第四主体部1331底面竖直向下延伸的高度小于所述第一延伸部1113自第一主体部1111底面竖直向下延伸的高度。
所述基板20为一纵长的板体，其相对两端分别开设有自上向下贯穿基板20的第一收容孔201及第二收容孔202；所述基板20的中部依次开设有自上向下未贯穿基板20的第三收容孔203及第四收容孔204。
这些收容孔201、202、203、204的尺寸与与之对应的电极的尺寸相当，其用以将所述第一电极组合11及第二电极组合13嵌设于其内。这些收容孔201、202、203及204的宽度自基板20的顶面向底面方向逐渐减小。
所述基板20与所述第一电极组合11及第二电极组合13组装后，该基板20的第一收容孔201及第二收容孔202分别对应嵌设所述第一电极111及第二电极113；该基板20的第三收容孔203及第四收容孔204分别对应嵌设所述第三电极131及第四电极133。其中，所述第一电极111及第二电极113的相对的侧面外露于基板20，所述第三电极131及第四电极133相对的两侧面收容于基板20的内部。
所述第一主体部1111的顶面与第二主体部1131的顶面平齐，所述第一延伸部1113的底面与第二延伸部1133的底面平齐。即，第一电极111的顶面及底面分别与第二电极113的顶面及底面平齐。所述第三主体部1311的顶面与第四主体部1331的顶面平齐，所述第三延伸部1313的底面与第四延伸部1333的底面平齐。即，第三电极131的顶面及底面分别与第四电极133的顶面及底面平齐。本实施例中，所述每一电极的顶面与基板20的顶面平齐，且外露于基板20，所述第一电极111、第二电极113的底面均与基板20的底面平齐，且外露于基板，所述第三电极131、第四电极133的底面位于基板20的内部。
所述第一电极111的第一主体部1111及第二电极113的第二主体部1131沿发光二极管模组1纵向延伸的两侧面均与与之相应的基板20的两侧面平齐，且外露于基板20。所述第三电极131及第四电极133的侧面位于基板20的内部。
所述第一电极111及第二电极113外露于基板20的底面以及第一电极111的第一主体部1111及第二电极113的第二主体部1131外露于基板20的侧面可用以与焊料配合。
在其他实施例中，所述第一电极111及第二电极113的底面也可以位于所述基板20的内部，只要所述第一电极111及第二电极113的相对两侧面外露于基板20即可。
如此，基板20与第一电极组合11及第二电极组合13便固定连接在一起。
所述发光二极管晶粒30的其中之一分别通过引线301、303电性连接至所述第一电极111、第三电极131，所述发光二极管晶粒30的其中之另一也分别通过引线301、303电性连接至第二电极113、第四电极133。本实施例中，发光二极管晶粒30的数量为两个，且均相同。当然，这些发光二极管晶粒30的数量也可为多个，如三个、四个等，对应地，第二电极组合13包括的电极的数量也可随之变化；另外，发光二极管晶粒30也可以选用不同颜色、不同功率的的发光二极管晶粒。
所述封装体40由硅树脂、硅酮、环氧树脂或者聚合体材料制成。
该封装体40覆盖所述基板20的顶面，且其各向侧面与与之相应的基板20的各向侧面平齐。
该封装体40包括若干通孔41，这些通孔41分别对应第一电极111、第三电极131及第二电极113、第四电极133设置，且对应收容发光二极管晶粒30于其底部。每一通孔41分别自封装体40顶面斜向下贯穿至第一电极111及第三电极131的顶面以及第二电极113及第四电极133的顶面。每一通孔41各处横截面均呈椭圆形，且其内径自封装体40的顶面沿其厚度方向向下逐渐减小。
所述支架50由金属材料制成，其收容于所述基板20内部，且连接所述第三电极131及第四电极133。该支架50以及所述引线301、303将所述第一电极组合11及第二电极组合13电性组合在一起。
在其他实施例中，所述第一电极组合11的第一电极111、第二电极113以及第二电极组合13的第三电极131、第四电极133的形状及结构也可以完全相同，且所述第一电极111及第二电极113的顶面外露于基板20，底面收容于所述基板20；所述第一主体部1111及第二主体部1131的相对的两侧面外露于基板20。位于第一电极111及第二电极113之间的第三电极131及第四电极133的顶面外露于基板20的顶面，其他各面收容于基板20内部即可。
当然，所述第二电极组合13也可以仅由第三电极131或第四电极133组成，只要该第三电极131或第四电极133顶面外露于基板20，侧面及底面收容于所述基板20内部即可。
请参见图3至图9，本发明第一实施例中的发光二极管模组1的制造方法，其包括如下步骤：
步骤一，请参见图3至图5，提供一组接框2。其中，图4及图5分别为图3中所示的组接框2沿IV-IV线和V-V线的剖视图。
该组接框2包括一内空的导线架22、围设于该导线架22内且间隔设置的第一电极组合11及第二电极组合13、连接第一电极组合11及第二电极组合13与该导线架22的所述支架50。本实施例中，该组接框2内的第一电极组合11及第二电极组合13的数目均为4个，且第一电极组合11以及第二电极组合13与该导线架22之间均间隔设置。当然，该组接框2内的第一电极组合11及第二电极组合13的数目可以依据实际需要而定。
该导线架22为一矩形框体，其由金属材料制成，其各边的高度等于所述第一电极111、第二电极113的厚度。
所述支架50包括若干连接条51、53、55。该支架50分别通过这些连接条51、53、55将第一电极组合11、第二电极组合13连接固定于组接框2内。其中，靠近导线架22内侧周缘的第一电极111、第二电极113、第三电极131及第四电极133的外侧分别通过连接条51连接导线架22的内侧；沿导线架22纵向间隔排布的第三电极131及第四电极133之间通过连接条53相连接；沿导线架22横向间隔排列的第一电极111之间、第二电极113之间、第三电极131之间以及第四电极133之间分别通过连接条55相互连接。
步骤二，请参见图6，在所述组接框2内的间隔区域内形成所述基板20，且使第一电极组合11及第二电极组合13均嵌设于所述基板20。其中，所述第一电极111及第二电极113对应收容于所述基板20的第一收容孔201及第二收容孔202。所述第一电极111及第二电极113的顶面均外露于所述基板20的顶面。所述第三电极131及第四电极133对应收容于所述基板20的第三收容孔203及第四收容孔204，其顶面均外露于基板20的顶面，底面及侧面均收容于所述基板20内部。
步骤三，请参见图7，在该组接框2上形成覆盖组接框2的所述封装体40，且使得封装体40的所述通孔41分别对应于第一电极111、第三电极131以及第二电极113、第四电极133。
步骤四，请参见图8，提供若干所述发光二极管晶粒30，并将这些发光二极管晶粒30通过所述金属引线301、303对应电性连接至第一电极111、第三电极131以及第二电极113、第四电极133，且使每一发光二极管晶粒30对应收容于所述通孔41。为了改善发光二极管晶粒30的发光效果，可在所述通孔41内覆盖形成一包覆发光二极管晶粒30的封装层，该封装层内含有荧光粉。本实施例中，这些发光二极管晶粒30均相同。当然，这些发光二极管晶粒30可以根据实际需要来选择不同颜色或不同功率的发光二极管晶粒。
步骤五，请参见图9，切割导线架22与基板20，且使得所述第一电极111的第一主体部1111以及第二电极113的第二主体部1131沿发光二极管模组1纵向延伸的两侧面与与之对应的基板20的相对两侧面平齐，且外露于基板20。
具体的，分别沿图9中所示虚线切割，即可形成多个发光二极管模组1。
当然，也可以根据不同需要来选择不同的切割方式，从而得到不同尺寸的发光二极管模组，进而提高了制作效率，节约了成本。
本发明提供的发光二极管模组1，由于所述第一电极111的第一主体部1111的相对两侧面外露于与之相应的基板20的相对两侧面，所述第二电极113的第二主体部1131的相对两侧面外露于与之相应的基板20的相对两侧面，而第三电极131及第四电极133除其顶面外，其他各面均收容于基板20的内部，因此，在该第一电极111的第一主体部1111外露于基板20的侧面与第二电极113的第二主体部1131外露于基板20的侧面在焊接至外界电路时，第三电极131及第四电极133被基板20阻隔而不与焊料粘接，且由于所述第二电极组合13位于第一、第二电极111、113之间，第一电极111与第二电极113之间因为距离较大，其上的焊料也不易于粘连在一起，从而避免导致整个发光二极管模组1短路连接，有利于提高了该发光二极管模组1的安全使用性。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种发光二极管模组，包括基板及嵌设于所述基板内的第一电极组合、第二电极组合及电性连接所述第一电极组合及第二电极组合的发光二极管晶粒，所述第一电极组合包括间隔设置的第一电极及第二电极，所述第二电极组合位于第一电极及第二电极之间，其包括第三电极，其特征在于：所述第一、第二电极的侧面外露于基板，所述第三电极的侧面位于基板内部，所述发光二极管晶粒电性连接所述第一电极、第二电极及第三电极,所述第二电极组合还包括第四电极，所述第四电极位于所述第一电极及第二电极之间，且与所述第三电极间隔设置，同时与第三电极电性连接，所述第四电极的侧面位于位于基板内部,所述发光二极管晶粒的数目为两个，且所述发光二极管晶粒的其中之一的引线分别电性连接第一电极、第三电极，其中之另一的引线分别电性连接第二电极、第四电极。
2.如权利要求1所述的发光二极管模组，其特征在于：所述第一电极及第二电极的底面外露于基板，所述第三电极的底面位于基板的内部。
3.如权利要求1所述的发光二极管模组，其特征在于：所述第一电极包括第一主体部及自第一主体部底面中部向下延伸的第一延伸部，所述第二电极包括第二主体部及自第二主体部底面中部向下延伸的第二延伸部，所述第三电极包括第三主体部及自第三主体部底面中部向下延伸的第三延伸部，所述第一、二主体部沿发光二极管模组纵向延伸的相对两侧面外露于基板，所述第三主体部沿发光二极管模组纵向延伸的相对两侧面位于基板的内部。
4.如权利要求3所述的发光二极管模组，其特征在于：所述第一延伸部及第二延伸部的底面外露于基板，所述第三延伸部的底面收容于基板的内部。
5.如权利要求1所述的发光二极管模组，其特征在于：所述第三电极及第四电极沿所述发光二极管模组横向延伸的宽度分别小于所述第一电极及第二电极沿所述发光二极管模组横向延伸的宽度。
6.如权利要求1所述的发光二极管模组，其特征在于：所述第一电极、第二电极、第三电极以及第四电极的顶面与基板的顶面平齐，所述第一电极及第二电极的底面外露于基板，所述第三电极及第四电极的底面收容于基板内部。
7.一种发光二极管模组的制造方法，其包括：
提供一组接框，该组接框包括内空的导线架、围设于该导线架内且间隔设置的第一电极组合及第二电极组合、连接第一电极组合及第二电极组合与该导线架的若干支架，该第一电极组合包括间隔的第一电极及第二电极，该第二电极组合位于第一电极及第二电极之间，且包括第三电极；
在所述组接框内的间隔区域内形成基板，该基板的相对两端分别开设第一收容孔及第二收容孔，基板的中部开设有第三收容孔，所述第一电极及第二电极对应收容于所述第一收容孔及第二收容孔，所述第三电极对应收容于所述第三收容孔，所述第一、第二电极的侧面外露于基板，所述第三电极的侧面位于所述基板内部；
提供若干所述发光二极管晶粒，并将这些发光二极管晶粒通过金属引线对应电性连接至第一电极、第三电极以及第二电极；
切割导线架与基板，且使所述第一电极以及第二电极沿发光二极管模组纵向延伸的两侧面与与之对应的基板的相对两侧面平齐且外露于基板。
8.如权利要求7所述的发光二极管模组的制造方法，其特征在于：所述第一电极及第二电极的底面外露于基板，所述第三电极的底面位于所述基板内部。
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