一种基于COB的LED显示屏模组的制作方法

一种基于cob的led显示屏模组
技术领域
1.本实用新型涉及led封装技术领域，具体为一种基于cob的led显示屏模组。


背景技术：

2.近年以来，led光源以节能、环保、体积小、寿命长、可靠性高等一系列突出优点，广泛应用于市场中，普遍被认为是取代传统照明的新型光源，随着需求增加，对于led光源的封装也提高了要求。
3.led的封装结构有很多种，最为传统的就是cob封装，cob封装是一种将led芯片与驱动电路集成到一个pcb板上的封装结构，通过金线键合导通线路，同时将驱动芯片键合到pcb板的底部线路，实现led芯片的可控，从而实现封装、驱动一体化。
4.然而现有的cob封装结构还存在封装不牢、易受潮、不防尘等缺陷，鉴于此，本实用新型提供一种基于cob的led显示屏模组，以解决上述提出的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种基于cob的led显示屏模组，本实用新型，具备提高光效、提高散热性、高适应性(高湿，高温、低温)、高对比度、高画质、产品失效率从万级到百万级的升级、密封性好、防尘、防潮、防水，防碰、防撞、节能环保、极大地提高使用寿命等优点，解决了背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于cob的led 显示屏模组，包括pcb板，所述pcb板上分布有多个led封装结构；
7.每个所述led封装结构均由封装支架、led芯片、复合层、透镜层、硅胶密封层组成；
8.所述封装支架为金属支架，并与所述pcb板焊接连接，形成led芯片的反光腔；所述led芯片与pcb板键合连接，与所述pcb板形成电气连通；所述复合层填充在所述反光腔的内侧，并覆盖住所述led芯片；所述透镜层由一层或多层硅胶透镜层组成，位于最外层的所述硅胶透镜层上覆盖有光转化层，位于最内层的所述硅胶透镜层覆盖在所述复合层上；所述硅胶密封层填充在所述封装支架与所述光转化层之间的间隙中。
9.优选的，所述复合层、透镜层、光转化层均为月牙形状。
10.优选的，所述封装支架靠近所述光转化层的一面为斜面。
11.优选的，所述斜面上镀有镜面反射层。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
13.1、本基于cob的led显示屏模组，led芯片与pcb板的连接方式多样、灵活，适用于正装或者倒装的led芯片。
14.2、本基于cob的led显示屏模组，复合层、透镜层、光转化层均为月牙形状，月牙形的特点就是越靠近侧方的位置时，复合层、透镜层、光转化层三者之间的厚度就越薄，提高热量传导速度，能够及时、快速、有效地传导至外围的封装支架上，反之越靠近上方的位置时就越厚，减缓热量传导速度，对光转化层起到保护作用，进而有利于光转化层来调整和改
善整体光效。
15.3、本基于cob的led显示屏模组，硅胶密封层填充在封装支架与光转化层之间的间隙中，用于封堵住复合层、透镜层以及光转化层与pcb板的接触面，使得本led芯片具有防尘、防潮甚至防撞的作用，同时还能使led芯片工作时的热量，顺利地传导至外围的封装支架上。
附图说明
16.图1为本实用新型led芯片正装的剖视图；
17.图2为本实用新型led芯片倒装的剖视图；
18.图3为本实用新型封装支架的立体图；
19.图4为本实用新型阵列式led芯片封装的示意图。
20.图中：1、pcb板；2、led封装结构；21、封装支架；211、镜面反射层； 22、led芯片；23、复合层；24、透镜层；241、硅胶透镜层；242、光转化层； 25、硅胶密封层。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.请参阅图1至图4，本实用新型提供一种技术方案：一种基于cob的led 显示屏模组，包括pcb板1，pcb板1上分布有多个led封装结构2，每个led 封装结构2均由封装支架21、led芯片22、复合层23、透镜层24、硅胶密封层25组成。
23.封装支架21是由金属片冲压成型制成，这种金属片的材料可以是由铜或者其它可焊金属，封装支架21与pcb板1焊接连接，并且形成led芯片22 的反光腔，反光腔像碗杯或者围坝形状，提高反光腔的反射率，同时还将led 芯片22、复合层23、透镜层24、硅胶密封层25围起来，进而达到成型好、不易坍塌的效果，同时金属还能实现更好的导热散热。
24.led芯片22位于反光腔的中部，通过引线与pcb板1键合连接，引线可以是金线、银线或者合金线，与pcb板1形成电气连通，适用于正装的led 芯片22，led芯片22还可以直接通过固晶键合连接在pcb板1上，与pcb板 1形成电气连通，适用于倒装的led芯片22，由于省掉了引线，可以降低成本。
25.复合层23填充在反光腔的内侧，并密封住led芯片22及引线；复合层23是如此形成的：可以采用硅胶树脂基体为主，加入适量的二氧化硅颗粒混合而成，也可以是采用以环氧树脂或硅胶树脂基体为主，在加入固化剂混合之前，常温下，加入适量的光扩散粉、颜料、稀释剂、扩散剂，然后混合搅拌，再加入固化剂逐渐固化，无论哪一种，在完全固化之前覆盖在led芯片 22上，这两种制备方法均为现有技术，在此不再详述，等到待胶体凝固固化后，得到复合层23，复合层23略高于led芯片22，能够导出led芯片22工作时的热量，进而更及时、更快速的传导至封装支架21，同时还能够实现光的均匀扩散，使整体出光分布性更好。
26.透镜层24由一层或多层硅胶透镜层241组成，位于最内层的硅胶透镜层 241覆盖在复合层23上，透镜层24是如此形成的：将包括荧光粉、硅胶，也可含有扩散粉的提前混合
好的硅胶混合物覆盖到复合层23上，加热固化得到硅胶透镜层241，也可以在模具中形成特定形状，然后再覆盖在复合层23上，该步骤执行一次或者重复执行多次，进而可以得到多层硅胶透镜层241。
27.位于最外层的硅胶透镜层241上覆盖有光转化层242，光转化层242的内部具有荧光粉粒子、扩散粉颗粒和/或液体硅橡胶，光转换层是如此制造的：在硅胶混合物中加入荧光粉和/或扩散粉并且混合均匀后覆盖在硅胶透镜层 241上热固化形成光转换层，也可以是采用如上文提到的透镜层24在模具中提前成形好再覆盖的方法。
28.硅胶透镜层241的导热能力较差，形成一道屏障，能够减缓led芯片22 与光转化层242之间的热量传递过程，降低光转化层242的温度，再配合光转化层242，一方面能够保证led芯片22发出的光得到充分激发，保证荧光粉的激发效率和出光量，另一方面，在复合层23的光效前提下，再通过光转化层242来调整和改善整体光效。
29.硅胶密封层25填充在封装支架21与光转化层242之间的间隙中，硅胶密封层25是如此形成的：在覆盖时，将硅胶混合物围绕着间隙，一圈一圈的填充至间隙中，进而将间隙填实，为了方便胶液自流进间隙中，比如可以将光转化层242设计成圆形或者拱形，以便减少胶液在光转化层242上的积留和尽量多地往间隙中汇聚，等到热固化后，形成硅胶密封层25，也可以是采用如上文提到的透镜层24在模具中提前成形好再覆盖的方法，用于封堵住复合层23、透镜层24以及光转化层242与pcb板1的接触面，使得本led芯片 22具有防尘、防潮甚至防撞的作用，同时还能使led芯片22工作时的热量，顺利地传导至外围的封装支架21上。
30.当对多个阵列式led芯片22封装时，封装支架21与pcb板1的接触面之间也覆盖有硅胶密封层25。
31.值得一提的是由于硅胶透镜层241的屏障作用，使得led芯片22工作时的热量从上方的传导过程变得缓慢，于是只能较多的从侧方传导至封装支架 21上，所以本实施例中，将复合层23、透镜层24、光转化层242设计成月牙形，月牙形的特点就是越靠近侧方的位置时，复合层23、透镜层24、光转化层242三者之间的厚度就越薄，提高热量传导速度，能够及时、快速、有效地传导至外围的封装支架21上，反之越靠近上方的位置时就越厚，减缓热量传导速度，对光转化层242起到保护作用，进而有利于光转化层242来调整和改善整体光效。
32.封装支架21靠近光转化层242的一面为斜面，在覆盖时便于材料往间隙中汇聚，进而达到成型好、不易坍塌的效果，同时该斜面上镀有镜面反射层 211，因此led芯片22发出的光绝大部分都会通过该镜面反射层211反射出来，增加了该led的光效。
33.镜面反射层211可以是如此形成的：在封装支架21的内侧面上镀有镍层，在镍层上再镀设镜面银层或者其它可以提高反射率的材料，进而得到镜面反射层211，可以大大提高反光腔的反射率。
34.工作原理：该基于cob的led显示屏模组使用时，首先led芯片22通电后发光，光通过复合层23实现光的均匀扩散，使整体出光分布性更好，再通过透镜层24、光转化层242，在复合层23的光效前提下，再通过光转化层242 来调整和改善整体光效，led芯片22工作过程中产生的热量，从复合层23、透镜层24、光转化层242的侧方，也就是从越薄的地方传导，经过硅胶密封层25顺利地传导至外围的封装支架21上，并且封装支架21为金属，实现更好的导热散热。
35.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。