TWI536617B - 發光二極體燈條及其製造方法 - Google Patents

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Description

發光二極體燈條及其製造方法
本發明涉及一種光源結構，尤其涉及一種發光二極體燈條及其製造方法。
相比於傳統的發光源，發光二極體(Light Emitting Diode，LED)具有重量輕、體積小、污染低、壽命長等優點，其作為一種新型的發光源，已經被越來越廣泛地應用。
現有的發光二極體燈條一般包括電路板及位於電路板上的複數發光二極體，所述發光二極體的底面上凸設有引腳。製作該發光二極體燈條是採用表面貼片技術將發光二極體電連接於電路板上。此過程一般是先將錫膏塗抹在電路板上表面的焊墊上，再利用打件機將發光二極體置於電路板上並將引腳對準電路板的焊墊，最後藉由回流焊處理完成電連接。然而在打件過程中可能會出現打件位置不準確使得發光二極體歪斜或偏移；在回流焊處理過程中，焊錫的熔化也會導致發光二極體產生偏移，致使完成表面貼片的發光二極體的位置不夠精確，從而無法達到預定標準並影響燈條成品的良率和性能。
有鑒於此，有必要提供一種具有高精確度發光二極體排列的發光 二極體燈條及其製造方法。
一種發光二極體燈條，包括發光二極體封裝結構及承載該發光二極體封裝結構的電路板，該發光二極體封裝結構上設有引腳，該電路板上設有複數間隔的第一焊墊，所述複數第一焊墊對應該引腳的位置形成定位孔以嵌設所述引腳。
一種發光二極體燈條製造方法，包括以下步驟：提供發光二極體封裝結構，該發光二極體封裝結構上向外延伸有引腳；提供具有多個第一焊墊的電路板，所述多個第一焊墊相互間隔；在所述第一焊墊上分別形成定位孔；將每個發光二極體封裝結構的引腳分別對應電路板上的定位孔向下置入，使引腳嵌設於該定位孔中；本發明的發光二極體燈條中發光二極體上設有凸出的引腳，並使電路板的複數定位孔與每個發光二極體的引腳一一對應使得打件及焊接過程中發光二極體貼設於電路板上的位置不會發生偏移，可保證發光二極體燈條中所述發光二極體貼裝位置的精準度，進一步保證該發光二極體燈條成品的性能。
100‧‧‧發光二極體燈條
10‧‧‧發光二極體封裝結構
20‧‧‧電路板
11‧‧‧基板
12‧‧‧電極
13‧‧‧引腳
14‧‧‧發光二極體晶片
15‧‧‧封裝層
111‧‧‧第一表面
112‧‧‧第二表面
121‧‧‧第一電極
122‧‧‧第二電極
131‧‧‧第一引腳
132‧‧‧第二引腳
21‧‧‧第一焊墊
22‧‧‧定位孔
211‧‧‧第二焊墊
圖1為本發明一實施方式的發光二極體燈條的剖面示意圖。
圖2為圖1所示發光二極體燈條偏移狀態下的剖面示意圖。
請參見圖1，本發明實施方式提供的發光二極體燈條100包括發光 二極體封裝結構10以及承載發光二極體封裝結構10的電路板20。
所述發光二極體封裝結構10包括基板11、設置於該基板11上的電極12、設於電極12邊緣的引腳13、裝設於電極12上的發光二極體晶片14以及覆蓋發光二極體晶片14的封裝層15。
具體的，所述基板11呈平板狀，其包括一第一表面111和一第二表面112。本實施例中，所述基板11為絕緣基板，可由如下材料中的一種或多種製成：矽(Si)、砷化鎵(GaAs)、氧化鋅(ZnO)及磷化銦(InP)等。
所述電極12設置於所述基板11上，其包括間隔設置的第一電極121和第二電極122。所述第一電極121和第二電極122分別自基板11的第一表面111中部跨過基板11的相對兩側面延伸至基板11的第二表面112。所述引腳13自第一電極121、第二電極122的側部邊緣豎直向下延伸分別形成第一引腳131、第二引腳132。所述第一引腳131和第二引腳132用於與電路板20焊接，從而電性連接並固定發光二極體封裝結構10。所述引腳13和電極12可採用一體成型製成，也可先形成電極12，再在電極12的下表面形成第一引腳131和第二引腳132。在本實施方式中，引腳13是在形成電極12之後再形成於電極12上。
所述發光二極體晶片14設置在該第一電極121上，並藉由打線的方式分別與第一電極121和第二電極122形成電性連接。
所述封裝層15覆蓋所述發光二極體晶片14，該封裝層15由透明材料製成，其可以由矽樹脂或其他樹脂，或者其他混合材料製作而成。該封裝層15還可根據發光二極體晶片14本身的出光顏色與實 際發光需求而包含有螢光粉(圖未示)。
所述電路板20用於承載發光二極體封裝結構10，其將所述發光二極體封裝結構10與外部電源電連接而為發光二極體封裝結構10提供電能。所述電路板20大致呈板狀，電路板20的上表面形成複數第一焊墊21，該複數第一焊墊21不連續地分佈於該電路板20的上表面，以與發光二極體封裝結構10焊接。所述複數第一焊墊21對應每一引腳13位置形成一定位孔22。具體的，所述第一焊墊21呈環狀，該電路板20上、定位孔22的底部還設置有第二焊墊211，所述第二焊墊211的高度低於所述第一焊墊21的高度。對於一個發光二極體封裝結構10而言，所述兩第二焊墊211分別位於該第一引腳131與第二引腳132的正下方並各自對應焊接固定。請參閱圖2，本實施例中，可藉由蝕刻所述複數間隔的第一焊墊21以在第一焊墊21上形成定位孔22，並在定位孔22底部預留部分未蝕刻的焊墊結構作為第二焊墊211，以形成第二焊墊211與第一焊墊21之間的高度差，所述第一、第二引腳131、132與該第一焊墊21內壁之間的間距控制在10um內，以達成對該發光二極體封裝結構10的精準定位。
本實施例中，所述第二焊墊211與該第一焊墊21相互間隔，可以理解的，其他實施例中，所述第二焊墊211也可與該第一焊墊21連為一體，只需保證第二焊墊211與該第一焊墊21在豎直方向上的高度差即可。
在利用打件機將發光二極體封裝結構10貼裝於電路板20上的過程中，先在該第二焊墊211的表面塗抹錫膏，將所述發光二極體封裝結構10的第一引腳131和第二引腳132對應定位孔22向下置入， 使該第一引腳131和第二引腳132嵌設於該定位孔22中，並藉由回流焊使錫膏溶化後，所述第一引腳131和第二引腳132被焊接在所述兩第二焊墊211上，從而實現發光二極體封裝結構10與電路板20之間的焊接固定。由於第一焊墊21的高度大於所述第二焊墊211的高度，在回流焊接的過程中，第一焊墊21能夠對該第一引腳131和第二引腳132進行限位，防止第一、第二引腳131、132相對於電路板表面發生大幅度偏移，進而提升電路板20上發光二極體封裝結構10位置的精確性。同時，由於引腳與第一焊墊之間的間距控制在10um以內，以允許發光二極體封裝結構10在回流焊中因錫膏的融化和凝固而產生一定的位移，並使該位移控制在誤差範圍之內。
可以理解的，其他實施例中，第二焊墊211與所述第一焊墊21之間的高度差還可採用電鍍的方式來實現，即先在電路板20上設置第二焊墊211，然後再保證第二焊墊211高度不變的前提下，在第二焊墊211周緣電鍍形成高於第二焊墊211高度的第一焊墊21以形成高度差，從而位於外緣的高度較高的第一焊墊21和位於中央的高度較低的第二焊墊211共同圍成定位孔22。
下面將介紹本發明的發光二極體燈條100的製作方法，其步驟包括：提供發光二極體封裝結構10，該發光二極體封裝結構10上向外延伸有引腳13，該引腳13包括第一引腳131和第二引腳132；提供電路板20，該電路板20上表面設有複數間隔的第一焊墊21；在所述複數第一焊墊21對應該第一引腳131和第二引腳132的位置 分別形成定位孔22，所述電路板位於該定位孔22中包括第二焊墊211，所述第一焊墊21的高度大於該第二焊墊211的高度；在所述第二焊墊211的表面塗抹錫膏；將每個發光二極體封裝結構10的第一引腳131和第二引腳132分別對應電路板20上的定位孔22向下置入，使該第一引腳131和第二引腳132嵌設於該定位孔22中；將所述第一引腳131和第二引腳132對應所述兩第二焊墊211焊接固定。本實施例中將承載所述發光二極體封裝結構10的電路板20過回焊爐，使得第二焊墊211上的焊錫先熔化再冷卻後與發光二極體封裝結構10的引腳與第二焊墊211焊接固定，形成前述發光二極體燈條100。
在上述製作方法中，本發明的發光二極體燈條100中發光二極體封裝結構10上設有凸出的引腳13，並使電路板20的複數定位孔22與每個發光二極體封裝結構10的引腳13一一對應使得打件及焊接過程中發光二極體封裝結構10貼設於電路板20上的位置不會發生偏移。由於第一焊墊21及第二焊墊211可採用銅箔層藉由蝕刻方式製成，因此第一焊墊21及第二焊墊211的精度能夠較容易的控制，而在此基礎上限定發光二極體封裝結構10的左右位移，可保證發光二極體燈條100中所述發光二極體封裝結構10貼裝位置的精準度，進一步保證該發光二極體燈條100成品的性能。
可以理解的，其他實施例中，第二焊墊211與所述第一焊墊21之間的高度差還可採用電鍍的方式來實現，即保證第二焊墊211高度不變，同時對該第一焊墊21進行電鍍增加厚度以形成高度差。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。
100‧‧‧發光二極體燈條
10‧‧‧發光二極體封裝結構
20‧‧‧電路板
11‧‧‧基板
12‧‧‧電極
13‧‧‧引腳
14‧‧‧發光二極體晶片
15‧‧‧封裝層
111‧‧‧第一表面
112‧‧‧第二表面
121‧‧‧第一電極
122‧‧‧第二電極
131‧‧‧第一引腳
132‧‧‧第二引腳
21‧‧‧第一焊墊
22‧‧‧定位孔
211‧‧‧第二焊墊

Claims (11)

  1. 一種發光二極體燈條，包括發光二極體封裝結構及承載該發光二極體封裝結構的電路板，該發光二極體封裝結構上設有引腳，該電路板上設有複數間隔的第一焊墊，其改良在於：該複數第一焊墊不連續地分佈於該電路板的上表面，所述複數第一焊墊對應該引腳的位置形成定位孔以嵌設所述引腳。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體燈條，其中，所述電路板上第一焊墊的定位孔中設置有第二焊墊，該第二焊墊的高度小於該第一焊墊的高度，所述第二焊墊與該引腳焊接。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之發光二極體燈條，其中，所述第二焊墊與該第一焊墊相互間隔。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之發光二極體燈條，其中，所述發光二極體封裝結構包括基板、形成於基板上的電極、及電連接至電極的發光二極體晶片，電極自基板的上表面延伸至下表面，所述引腳自靠近基板下表面電極的側部邊緣向該電路板方向延伸。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之發光二極體燈條，其中，所述引腳包括第一引腳和第二引腳，該第一引腳和第二引腳焊接固定於所述第二焊墊上。
  6. 一種發光二極體燈條製造方法，包括以下步驟：提供發光二極體封裝結構，該發光二極體封裝結構上向外延伸有引腳；提供具有多個第一焊墊的電路板，該複數第一焊墊不連續地分佈於該電路板的上表面；在所述第一焊墊上分別形成定位孔；將每個發光二極體封裝結構的引腳分別對應電路板上的定位孔向下置入 ，使引腳嵌設於該定位孔中。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之發光二極體燈條製造方法，其中，在定位孔中形成第二焊墊，所述第一焊墊的高度大於所述第二焊墊的高度，在第二焊墊的表面刷錫膏，將所述引腳對應所述第二焊墊焊接固定。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之發光二極體燈條製造方法，其中，所述焊墊為銅箔，藉由蝕刻所述複數間隔的第一焊墊以在第一焊墊上形成定位孔，並在定位孔底部預留部分未蝕刻的焊墊結構作為第二焊墊，以形成第二焊墊與第一焊墊之間的高度差。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之發光二極體燈條製造方法，其中，所述焊墊為銅箔，先在電路板上設置第二焊墊，然後再保證第二焊墊高度不變的前提下，在第二焊墊周緣電鍍形成高於第二焊墊高度的第一焊墊以形成高度差，從而位於外緣的高度較高的第一焊墊和位於中央的高度較低的第二焊墊共同圍成定位孔。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之發光二極體燈條製造方法，其中，所述第二焊墊與該第一焊墊相互間隔。
  11. 如申請專利範圍第6項所述之發光二極體燈條製造方法，其中，提供基板；在基板上形成電極，該電極自基板的上表面延伸至下表面；在所述電極上設置一發光二極體晶片，並與所述電極形成電性連接；在所述發光二極體晶片上形成封裝層；所述引腳自靠近基板下電極表面的側部邊緣向該電路板方向延伸。
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