發光模塊的製造方法
2023-08-07 07:23:06
專利名稱：發光模塊的製造方法
技術領域：
本發明涉及發光模塊的製造方法，尤指將電路板電路布局完成後使將多個電子元 件及發光晶粒電性連接於電路板的線路上，再進行螢光粉膠體塗布及烘烤程序，之後便成 型發光模塊，此種發光模塊的製造方式為可達到省時、省成本及提高產品良率的功效。
背景技術：
一般發光裝置的型式與種類相當繁多，在當下綠色節能的趨勢下，發光二極體 (Light Emitting Diode, LED)具有更加省電、以及體積小的優勢，特別是白光發光二極體 目前已廣泛性地被應用於路燈、隧道燈、手電筒、指示看板、家居照明及液晶面板的背光源 等用途。傳統發光二極體燈具的發光模塊製造方式是在基板上的發光晶粒進行白光處理 程序，由於發光二極體的白色光為由紅(R)、綠(G)、藍(B)三原色共同混光形成，其可通過 多晶片的方式或通過藍光或紫外線光發光晶粒配合螢光粉塗布的方式而形成，所述塗布方 式是將螢光粉以一定比例混合於透明或半透明膠體後，再利用點膠、拉膠等方式將混合螢 光粉的膠體塗布於基板的發光晶粒上，再進行烘烤製程將螢光粉塗料穩定覆蓋於發光晶粒 表面，之後並進行切割程序使具有螢光粉膠體的發光晶粒成為各自獨立的半成品，再進行 品質檢測，以區分良品及不良品，並將良好的半成品置於一反射性的杯狀結構內，再利用模 鑄方式將透明膠體封裝於杯狀結構內以保護髮光晶粒，便可形成燈型或表面粘著型的發光 二極體產品，之後進行電路板線路布局，使電路板上形成有多個接點，以供電子元件及燈型 或表面粘著型的發光二極體焊固，以形成具有發光二極體的發光模塊，然而，此種發光模塊 的製造方式，必須經過多次焊固程序，且將發光晶粒置於杯狀結構內，為了保護杯狀的內部 結構需增加模鑄透明膠體的程序，便造成製造程序繁瑣且時間成本耗費過高的缺失。另一方面，產品量產化中良率為企業所著重的重點，然而，現有發光模塊製造程序 過於繁瑣亦會造成不良品發生機率增高的情況，致使產品的良率降低，且現有是在基板上 成型發光晶粒後並進行螢光粉的塗布程序，再進行切割，形成各自獨立具有螢光粉膠體的 發光晶粒，最後再進行發光晶粒品質的檢測，因發光晶粒的品質檢測於螢光粉塗布程序之 後，當基板上形成的發光晶粒具有多個不良品時，所述不良品所覆蓋的螢光粉便形成浪費， 進而使企業材料成本提高。因此，要如何解決上述現有的問題與缺失，即為從事此行業的相關廠商所亟欲研 究改善的方向所在。因此，發明人有鑑於上述的問題與缺失，乃搜集相關資料，經由多方評估及考量， 並以從事於此行業累積的多年研發經驗，始設計出此種發光模塊的製造方法的發明專利誕生。
發明內容
本發明的主要目的是提供一種發光模塊的製造方法，其是將電路板電路布局完成後使將多個電子元件及發光晶粒電性連接於電路板的線路上，再進行螢光粉膠體塗布及烘 烤程序，之後便成型發光模塊，此種發光模塊的製造方式為可達到省時、省成本及提高產品 良率的功效為了達到上述目的，本發明提供一種發光模塊的製造方法，所述製造方法包括 有A.利用電路板表面電路布局有多個線路，並在所述線路上分別布設有多個元件接 點及成對設置的正極接點和負極接點；B.分別將多個電子元件的接腳電性連接於所述元件接點、多個發光晶粒上成型的 P極襯底及N極襯底分別電性連接於相對設置的各所述正極接點及所述負極接點；C.將電性連接於所述電路板上的發光晶粒外部各可見的發光面，進行螢光粉膠體 塗布程序，所述螢光粉膠體覆蓋於所述發光晶粒各可見的發光面上；D.將所述電路板上在各可見發光面已塗布螢光粉膠體的發光晶粒，進行烘烤程 序，使所述螢光粉膠體成型於所述發光晶粒的發光面；E.發光模塊成型。與現有技術相比，本發明的有益效果在於本發明是在電路板表面成型有電路布局，且在電路布局的線路上設有多個線路接 點，以供電子元件與發光晶粒分別電性連接於所述電路板的線路接點上，並利用螢光粉膠 體覆蓋於發光晶粒各發光面，之後再進行烘烤，使螢光粉膠體成型於發光晶粒的發光面後， 便產生發光模塊，此種製造方式為可達到簡化製造程序、提高產品良率、縮短製造時間及成 本的功效。本發明所述發光晶粒是通過覆晶的方式電性連接於電路板上，此時，所述發光晶 粒便會因其磊晶層的材質而形成藍光或紫外線光的五個發光面，利用螢光粉膠體包覆發光 晶粒的五個發光面，便可降低發光晶粒側邊產生藍光或紫外光的情況，而可達到均勻散發 白光的效果。本發明利用網版印刷法及鑄造法將螢光粉膠體塗布於發光晶粒的表面，所述方法 使網狀鋼板各孔洞或鋼模的模穴內容置有多個發光晶粒，使螢光粉膠體覆蓋於發光晶粒表 面並經烘烤後成型正立方體型態，而可達到均勻發光的效果。
圖1為本發明發光模塊的側視剖面圖；圖2為本發明發光模塊的製造流程圖；圖3為本發明發光模塊的網版印刷示意圖；圖4為本發明發光模塊的鑄模示意圖；圖5為本發明較佳實施例發光燈具的側視剖面圖；圖6為本發明較佳實施例發光燈具的立體外觀圖。附圖標記說明1-電路板；10-線路；112-正極接點；11-線路接點；113-負極接 點；111-元件接點；2-電子元件；21-接腳；3-發光晶粒；31-P極襯底；32-N極襯底；4-螢 光粉膠體；5-網狀鋼板；51-孔洞；6-滾輪；7-鋼模；71-模穴；72-脫模劑；8-燈具；81-散 熱塊；82-鏡面。
具體實施例方式為達成上述目的及功效，本發明所採用的技術手段及其構造，現繪圖就本發明的 較佳實施例詳加說明其特徵與功能如下，以便完全了解。請參閱圖1所示，為本發明發光模塊的側視剖面圖，可由圖中清楚看出，本發明包 括有電路板1、電子元件2、發光晶粒3、螢光粉膠體4，其中所述電路板1表面布設有多個線路10，並在線路10上設有多個線路接點11，所述 多個線路接點11為包括元件接點111及多個成對配置的正極接點112及負極接點113，所 述電路板1可為單面或雙面布設電路的型態。所述電子元件2具有多個接腳21，各接腳21是可電性連接於電路板1的元件接點 111上，所述電子元件2可為電容、電阻或控制晶片等。所述發光晶粒3為具有六個表面的長方型晶體，且所述晶體為覆晶式的型態，在 一表面具有P極襯底31及N極襯底32，所述發光晶粒3為可通過P極襯底31及N極襯底 32利用覆晶方式分別電性連接於電路板1各線路接點11的正極接點112及負極接點113， 且所述發光晶粒3可為多個。所述螢光粉膠體4可包覆一個或一個以上的發光晶粒3，所述螢光粉膠體4為螢光 粉與膠材成一定比例均勻混合製成，所述膠材可為環氧樹脂或矽膠等具透光或半透光效果 的粘著性膠質材料。請參閱圖1至圖4所示，為本發明發光模塊的側視剖面圖、製造流程圖、網版印刷 示意圖及鑄模示意圖，可由圖中清楚看出，本發明發光模塊製造流程詳述如下100 電路板1表面電路布局有多個線路10，並在線路10上布設有多個線路接點 11，其中包括元件接點111，以及正極接點112、負極接點113。101 將多個電子元件2的接腳21電性連接於電路板1的元件接點111上，且發光 晶粒3的P極襯底31及N極襯底32亦分別電性連接於電路板1上相對設置的各正極接點 112及負極接點113。102 將電性連接於電路板1上的發光晶粒3外部各可見的發光面，進行螢光粉膠 體4塗布程序，所述螢光粉膠體4覆蓋於發光晶粒3的可見發光面上。103 再將電路板1上各可見發光面已塗布螢光粉膠體4的發光晶粒3進行烘烤程 序，使螢光粉膠體4成型於發光晶粒3的發光面，。104:即成型為發光模塊。此通過電路板1成形線路的方式，使電路板1成型有電路布局，並在電路布局的線 路10上設有多個線路接點11，所述線路接點11為包括有多個可供電子元件2的接腳21電 性連接的元件接點111，及發光晶粒3為利用覆晶方式通過P極襯底31及N極襯底32電性 連接於電路板1的正極接點112及負極接點113，各發光晶粒3並通過線路10連接呈串聯 或並聯的形式，當發光晶粒3電性連接於電路板1時，便形成有五個發光面，且所述電路板1 可為單面或雙面布設電路的型態，為將電子元件2及發光晶粒3電性連接於電路板1的單 面，以產生單面發光的型態，所述發光晶粒3亦可電性連接於電路板1的兩面，進而產生雙 面發光的型態，且所述發光晶粒3在電性連接電路板1為可經品質篩選，區分良品與不良品 後，再將良好的發光晶粒3電性連接於電路板1上，所述電子元件2和發光晶粒3電性連接
6於電路板1的介質可為導電膠體或焊料，如錫球或錫膏，且所述電子元件2可通過表面粘著 技術(SMT)或穿射式(Throughhole)等方式電性連接於電路板1，而發光晶粒3則通過表面 粘著技術(SMT)電性連接於電路板1，並在電子元件2及發光晶粒3電性連接固設於電路板 1上後，再進行螢光粉膠體4塗布程序。所述螢光粉膠體4塗布的方式為網版印刷法(Screen printing)或鑄造法(mold casting)，當使用網版印刷法時，為利用一具有預設厚度網狀鋼板5覆蓋於電路板1上，且 所述網狀鋼板5為透穿有多個孔洞51，使位於電路板1上的發光晶粒3位於網狀鋼板5的 孔洞51內，並使螢光粉膠體4置於滾輪6之前，再利用所述滾輪6將螢光粉膠體4推壓並順 利流入孔洞51內，使螢光粉膠體4完全覆蓋於發光晶粒3五個發光面，此種利用滾輪6將 螢光粉膠體4推壓置入網狀鋼板5的孔洞51內的方式為可有效避免發光晶粒3與螢光粉 膠體4結合時，因空氣進入所產生的氣泡，而可達到螢光粉膠體4有效完整覆蓋於發光晶粒 3的各表面，之後進行烘烤程序，再去除網狀鋼板5，即可使螢光粉膠體4成型於發光晶粒3 的各可見發光面上。另一方面，當使用鑄造法時，則會利用鋼模7，所述鋼模7具有模穴71，並在所述模 穴71內塗布有脫模劑72，再將所述模穴71內注入有適量的螢光粉膠體4，再利用鋼模7的 模穴71對位罩覆於電路板1上的多個發光晶粒3的各可見發光面外部，再進行烘烤程序， 之後脫去鋼模7後即完成鑄造，所述螢光粉膠體4便可有效成型於發光晶粒3的可見發光面。上述的烘烤程序可經由烘烤爐加溫，並使覆蓋於發光晶粒3的各發光面的螢光粉 膠體4，可快速熔解並均勻附著於發光晶粒3的各可見發光面，以成型具螢光粉膠體4的發 光晶體3。請參閱圖5、圖6所示，為本發明較佳實施例發光燈具的側視剖面圖及較佳實施例 發光燈具的立體外觀圖，可由圖中清楚看出，本發明發光模塊可置於發光燈具8內，所述發 光燈具8內為包括有散熱塊81，並將所述發光模塊的電路板1置於所述散熱塊81表面、且 所述發光模塊的電路板1相對於散熱塊81的另側則具有鏡面82，所述電路板1上的發光晶 粒3便可朝鏡面82發射光源。所述發光晶粒3為長方矩形結構，當網狀鋼板5各孔洞51或鋼模7的模穴71容 置有二個發光晶粒3時，便可使螢光粉膠體4成型於發光晶粒3表面後呈正立方體型態，並 使覆蓋有螢光粉膠體4的發光晶粒3可均勻發光，然而，上述僅為本發明的較佳實施例而 已，非因此即局限本發明的專利範圍，故舉凡利用多個發光二極體3組成正立方體的型態， 使覆蓋螢光粉膠體4後而能形成均勻發光，均應同理包含於本發明的專利範圍內。綜上所述，本發明上述發光模塊的製造方法在製造時，為具有下列的優點(一 )本發明可通過電路板1電路布局有可供電子元件2、發光晶粒3電性連接的 線路接點11，並使各電子元件2、發光晶粒3電性連接於電路板1上，之後再通過網版印刷 或鑄造法將螢光粉膠體4成型於發光晶粒3的各可見發光面，並在烘烤後，即成型一具發光 二極體的發光模塊，此種製造方式便可達到簡化程序，降低製造時間的功效。( 二)本發明發光晶粒3在電性連接於電路板1之前會先進行篩選，再將良好的發 光晶粒3固設於電路板1上，之後再進行螢光粉膠體4的塗布及烘烤程序，便可避免已損壞 的發光晶粒3覆蓋有螢光粉膠體4，進而浪費螢光粉膠體4，耗損企業的材料成本。
(三)本發明的發光晶粒3為藍寶石或紫外光磊晶層，且所述發光晶粒3為矩形體 積的六面結構，當發光晶粒3利用單面覆晶固設於電路板1時，所述發光晶粒3便會形成五 個可見發光面，再通過網版印刷或鑄造法將螢光粉膠體4固設於發光晶粒3的各發光面，便 可使各發光晶粒3呈現五面均勻產生白光的效果，便可降低發光晶粒3側邊發出藍光或紫 外線光，使得光色不均勻的情況。(四)本發明的網狀鋼板5各孔洞51或鋼模7的模穴71亦可容置有多個發光晶 粒3，便可使螢光粉膠體4成型於發光晶粒3表面後呈一正立方體型態，可達到均勻發光的 效果。(五)本發明為利用發光晶粒3直接電性連接電路板1上的方式，因此並不需在螢 光粉塗布及烘烤程序後再進行填充透明膠體的程序，而是在螢光粉膠體4塗布及烘烤程序 後直接成型發光模塊，便可有效簡化製造程序及材料成本。以上說明對本發明而言只是說明性的，而非限制性的，本領域普通技術人員理解， 在不脫離以下所附權利要求所限定的精神和範圍的情況下，可做出許多修改，變化，或等 效，但都將落入本發明的保護範圍內。
權利要求
一種發光模塊的製造方法，其特徵在於，所述製造方法包括有A.利用電路板表面電路布局有多個線路，並在所述線路上分別布設有多個元件接點及成對設置的正極接點和負極接點；B.分別將多個電子元件的接腳電性連接於所述元件接點、多個發光晶粒上成型的P極襯底及N極襯底分別電性連接於相對設置的各所述正極接點及所述負極接點；C.將電性連接於所述電路板上的發光晶粒外部各可見的發光面，進行螢光粉膠體塗布程序，所述螢光粉膠體覆蓋於所述發光晶粒各可見的發光面上；D.將所述電路板上在各可見發光面已塗布螢光粉膠體的發光晶粒，進行烘烤程序，使所述螢光粉膠體成型於所述發光晶粒的發光面；E.發光模塊成型。
2.根據權利要求1所述的發光模塊的製造方法，其特徵在於，所述電子元件的接腳電 性連接於電路板的元件接點的方式為表面粘著技術或穿射式。
3.根據權利要求1所述的發光模塊的製造方法，其特徵在於，所述發光晶粒的P極襯底 及N極襯底分別通過表面粘著技術電性連接於所述電路板的正極接點及負極接點。
4.根據權利要求1所述的發光模塊的製造方法，其特徵在於，所述電子元件的接腳及 發光晶粒的P極襯底和N極襯底為通過導電膠體或焊料分別電性連接於所述電路板的元件 接點、正極接點及負極接點。
5.根據權利要求4所述的發光模塊的製造方法，其特徵在於，所述焊料為錫膏或錫球。
6.根據權利要求1所述的發光模塊的製造方法，其特徵在於，所述螢光粉膠體塗布程 序為網版印刷法，其是利用具有預設厚度網狀鋼板，且所述網狀鋼板透穿有多個孔洞，當所 述網狀鋼板覆蓋於所述電路板時，所述電路板上的發光晶粒位於所述孔洞內，並使所述螢 光粉膠體置於滾輪之前，再利用所述滾輪將所述螢光粉膠體推壓並順利流入置入所述孔洞 內，所述螢光粉膠體覆蓋於所述發光晶粒的各可見發光面，並在所述烘烤程序後除去所述 網狀鋼板，所述螢光粉膠體均勻成型於所述發光晶粒的各可見發光面。
7.根據權利要求6所述的發光模塊的製造方法，其特徵在於，所述網狀鋼板各孔洞為 容置所述多個發光晶粒，使所述螢光粉膠體成型於所述發光晶粒的發光面後呈正立方體型 態。
8.根據權利要求1所述的發光模塊的製造方法，其特徵在於，所述螢光粉膠體塗布程 序為鑄造法，其為利用一具有模穴的鋼模，並在所述模穴內塗布有脫模劑，再將所述模穴內 注入有適量的螢光粉膠體，再利用鋼模的模穴對位罩覆於電路板上的多個發光晶粒的各可 見面外部，使螢光粉膠體完全覆蓋於所述多個發光晶粒的發光面，並在所述烘烤程序後脫 去所述鋼模，所述螢光粉膠體均勻成型於所述發光晶粒的發光面。
9.根據權利要求8所述的發光模塊的製造方法，其特徵在於，所述鋼模的模穴為容置 多個發光晶粒，使所述螢光粉膠體成型於所述發光晶粒的發光面後呈正立方體型態。
10.根據權利要求1所述的發光模塊的製造方法，其特徵在於，所述發光晶粒為立體長 方矩形狀，當所述發光晶粒利用覆晶方式通過所述P極襯底及N極襯底電性連接於所述電 路板相對設置的各正極接點及負極接點時，所述發光晶粒為具有五個可見發光面。
11.根據權利要求10所述的發光模塊的製造方法，其特徵在於，所述螢光粉膠體塗布 時，將會覆蓋所述發光晶粒的五個可見發光面，並在烘烤後，所述螢光粉膠體成型於所述發光晶粒的各個可見發光面。
12.根據權利要求1所述的發光模塊的製造方法，其特徵在於，所述烘烤程序為經由烘 烤爐加溫，並使覆蓋並均勻附著於所述螢光粉膠體於所述發光晶粒的發光面。
全文摘要
本發明有關一種發光模塊的製造方法，是在電路板表面成型有電路布局，且在電路布局的線路上設有多個線路接點，再將電子元件及發光晶粒分別電性連接於各線路接點，再進行螢光粉膠體塗布程序，使發光晶粒的發光面覆蓋有螢光粉膠體，之後進行烘烤程序，所述螢光粉膠體成型於發光晶粒的各發光面，所述發光晶粒便可產生白色光源，此種製造方式便可達到簡化製造程序、降低製造時間、成本、提高產品良率及發光均勻的功效。
文檔編號H01L21/60GK101944491SQ20091015196
公開日2011年1月12日 申請日期2009年7月8日 優先權日2009年7月8日
發明者李哲祥 申請人:景華管理顧問股份有限公司