專利名稱：大功率發(fā)光二極管透鏡封裝模具及其封裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管透鏡封裝模具及其封裝方法，尤其與大功率發(fā)光二極
管透鏡封裝模具及其封裝方法有關(guān)。
背景技術(shù)：
目前在大功率發(fā)光二極管封裝中，人們?yōu)榱伺浜喜煌膽?yīng)用場(chǎng)合和提高出光效 率，及獲得理想的角度，都會(huì)封裝成不同的形狀來(lái)得到需要的配光角度，就是通過(guò)外部安 裝一個(gè)圓弧型透鏡來(lái)配光，一般來(lái)講大功率產(chǎn)品的角度根據(jù)不同的應(yīng)用分為30。 、60° 、 90° 、120°幾種不同的發(fā)光角度透鏡，通過(guò)透鏡的配光來(lái)達(dá)到應(yīng)用產(chǎn)品需要的角度和理想 的配光角度效果。而用來(lái)做透鏡的材料主要是PVC、PC樹(shù)脂或者環(huán)氧樹(shù)脂(少數(shù))，用于大 功率發(fā)光二極管灌封膠的樹(shù)脂卻幾乎全部是硅膠，所以由于灌封膠和透鏡的材料在化學(xué)結(jié) 構(gòu)和光學(xué)特性上存在區(qū)別，影響了兩種材料的界面結(jié)合力和出光量，尤其存在一個(gè)品質(zhì)隱 患是當(dāng)產(chǎn)品受到高溫后，由于幾種材料的膨脹系數(shù)不同，產(chǎn)生不同的內(nèi)應(yīng)力，透鏡會(huì)脫離產(chǎn) 品或者使透鏡和產(chǎn)品之間出現(xiàn)一個(gè)空氣層，而影響光的輸出。有的甚至可以使內(nèi)部金絲會(huì) 在透鏡脫離的作用力下出現(xiàn)焊點(diǎn)松動(dòng)而出現(xiàn)死燈現(xiàn)象。 另外由于硅膠和PVC、PC樹(shù)脂存在不同的光學(xué)折射系數(shù)，在其兩者界面上光經(jīng)過(guò)
折射，反射后，光能的損失比較的多，大部分光會(huì)因?yàn)槿瓷涠荒馨l(fā)出而損失。 還有目前大功率產(chǎn)品的主封裝體與透鏡是分開(kāi)的，透鏡是灌膠完成后通過(guò)機(jī)器或
者人工裝配上去的，這樣如果采用機(jī)器，則機(jī)器投入比較大，而且非常難對(duì)位，對(duì)位不準(zhǔn)，容
易出現(xiàn)把已經(jīng)灌好的膠戳破；通過(guò)人工則產(chǎn)能低，工時(shí)浪費(fèi)很大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊，生產(chǎn)效率高，所封裝的大功率發(fā)光二極管透 鏡一體性好、質(zhì)量可靠、光能損失小，能一次性直接把透鏡封裝成形的大功率發(fā)光二極管透 鏡封裝模具及其封裝方法。 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。大功率發(fā)光二極管透鏡封 裝模具，包括上模板，下模板，在下模板上設(shè)有與大功率發(fā)光二極管外殼相應(yīng)的定位孔，在 上模板上設(shè)有弧形模穴，上模板上的弧形模穴位于下模板的定位孔的上部，在弧形模穴外 測(cè)設(shè)有注膠孔，在上模板與下模板之間設(shè)有定位件。 —種采用所述的模具進(jìn)行大功率發(fā)光二極管透鏡封裝的方法為a.在大功率發(fā) 光二極管封裝前按需要設(shè)計(jì)好可以產(chǎn)生不同角度弧形透鏡的弧形模穴形狀，制作成由上模 板和下模板組成的模具，b.在上模板的弧形模穴內(nèi)噴灑離模劑，c.把已固晶、焊線好帶有 大功率發(fā)光二極管外殼的支架預(yù)熱，d.把預(yù)熱好帶有大功率發(fā)光二極管外殼的支架通過(guò) 定位件與上下模板配合好，把需要有透鏡的位置剛好對(duì)準(zhǔn)弧形模穴，e.帶有大功率發(fā)光二 極管外殼的支架和上下模板的對(duì)準(zhǔn)固定后，通過(guò)點(diǎn)膠機(jī)用點(diǎn)膠針從注膠孔把膠擠入弧形模 穴，直至完全填滿弧形模穴，f.填滿膠后，通過(guò)加溫烘烤把膠初步固化成型而形成我們需要
3角度的弧形透鏡，g.通過(guò)烤箱長(zhǎng)烤把樹(shù)脂徹底固化成型，h.打開(kāi)由上下模板組成的模具，取出支架，i.用沖模機(jī)把支架與大功率發(fā)光二極管外殼分離，成為獨(dú)立的大功率發(fā)光二極管。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)。(一)是選擇硅膠作為灌膠材料，完全可以解決因?yàn)槟壳笆袌?chǎng)上透鏡都是PC或者PVC材料與透鏡內(nèi)的膠體不一致帶來(lái)的各種機(jī)械強(qiáng)度、光學(xué)、熱學(xué)上的一系列問(wèn)題；(二)是采用透鏡一次封裝成型可以解決目前大功率發(fā)光二極管的透鏡容易受到高溫后，出現(xiàn)脫離而出現(xiàn)空氣層影響出光的問(wèn)題；(三)是可以解決目前使用樹(shù)脂透鏡在受到高溫后，會(huì)拉動(dòng)內(nèi)部的金線而出現(xiàn)斷線問(wèn)題，出現(xiàn)產(chǎn)品開(kāi)路不良；(四)是采用透鏡一次封裝成型工藝比較簡(jiǎn)單，就可以減少灌膠設(shè)備的投入，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，提高了生產(chǎn)效率。


圖1是本發(fā)明大功率發(fā)光二極管透鏡封裝模具的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本發(fā)明大功率發(fā)光二極管透鏡封裝模具上模板的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是本發(fā)明大功率發(fā)光二極管透鏡封裝模具下模板的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4是本發(fā)明帶有大功率發(fā)光二極管外殼的支架的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5是本發(fā)明與支架分離后獨(dú)立的封裝有透鏡的大功率發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。 實(shí)施例1 :如圖1、圖2及圖3所示，大功率發(fā)光二極管透鏡封裝模具，包括上模板1，下模板2，在下模板2上設(shè)有與大功率發(fā)光二極管外殼3相應(yīng)的定位孔8，在上模板1上設(shè)有弧形模穴4，上模板1上的弧形模穴4位于下模板2的定位孔8的上部，在弧形模穴4外測(cè)設(shè)有注膠孔5，在上模板1與下模板2之間設(shè)有定位件6。 實(shí)施例2 :如圖1、圖2及圖3所示，一種采用如實(shí)施例l所述的模具進(jìn)行大功率發(fā)光二極管透鏡封裝的方法為a.在大功率發(fā)光二極管封裝前按需要設(shè)計(jì)好可以產(chǎn)生不同角度弧形透鏡的弧形模穴4形狀，直徑為5毫米，制作成由上模板1和下模板2組成的模具，b.在上模板1的弧形模穴4內(nèi)噴灑離模劑，c.把已固晶、焊線好帶有大功率發(fā)光二極管外殼3的支架7用IO(TC預(yù)熱45分鐘，d.把用IO(TC預(yù)熱45分鐘的帶有大功率發(fā)光二極管外殼3的支架7通過(guò)6個(gè)定位件6與上模板1和下模板2配合好，把需要有透鏡的位置剛好對(duì)準(zhǔn)弧形模穴4， e.帶有大功率發(fā)光二極管外殼3的支架7和上模板1及下模板2的對(duì)準(zhǔn)固定后，通過(guò)點(diǎn)膠機(jī)用1 5號(hào)點(diǎn)膠針從注膠孔5把膠用0. 1Mpa的小氣壓擠0. 2秒，使膠擠入弧形模穴4，然后用0.25Mpa的大氣壓擠膠，直至使膠完全填滿弧形模穴4， f.填滿膠后，通過(guò)8(TC加溫烘烤45分鐘把膠初步固化成型而形成我們需要角度的弧形透鏡，g.通過(guò)烤箱用15(TC溫度長(zhǎng)烤5小時(shí)把樹(shù)脂徹底固化成型，h.打開(kāi)由上模板1及下模板2組成的模具，取出支架3， i.用沖模機(jī)把支架7與大功率發(fā)光二極管外殼3分離，成為獨(dú)立的大功率發(fā)光二極管(如圖5所示)，其余同實(shí)施例1。 實(shí)施例3 :如圖1、圖2及圖3所示，大功率發(fā)光二極管透鏡模具封裝的方法為a.在大功率發(fā)光二極管封裝前按需要設(shè)計(jì)好可以產(chǎn)生不同角度弧形透鏡的弧形模穴4形
4狀，直徑為3毫米，制作成由上模板1和下模塊2組成的模具，b.在上模板l的弧形模穴4 內(nèi)噴灑離模劑，c.把已固晶、焊線好帶有大功率發(fā)光二極管外殼3的支架7用12(TC預(yù)熱 30分鐘，d.把用12(TC預(yù)熱30分鐘帶有大功率發(fā)光二極管外殼3的支架通過(guò)6個(gè)定位件6 與上模板1和下模板2配合好，把需要有透鏡的位置剛好對(duì)準(zhǔn)弧形模穴4， e.帶有大功率發(fā) 光二極管外殼3的支架7和上模板1及下模板2的對(duì)準(zhǔn)固定后，通過(guò)點(diǎn)膠機(jī)用1 5號(hào)點(diǎn) 膠針從點(diǎn)膠孔5把膠用0. 15Mpa的小氣壓擠0. 30秒，使膠擠入弧形模穴4，然后用0. 30Mpa 的大氣壓擠膠，使膠完全填滿模穴4， f.填滿膠后，通過(guò)IO(TC加溫烘烤30分鐘把膠初步固 化成型而形成我們需要角度的弧形透鏡，g.通過(guò)烤箱用17(TC溫度長(zhǎng)烤2小時(shí)把樹(shù)脂徹底 固化成型，h.打開(kāi)模具取出支架(3)， i.用沖模機(jī)把支架7與大功率發(fā)光二極管外殼3分 離，獨(dú)立成為大功率發(fā)光二極管(如圖5所示)，其余同實(shí)施例1。
本發(fā)明實(shí)施例主要技術(shù)指標(biāo)
1 、外觀無(wú)膠裂、氣泡，膠體一致性好。
2 、產(chǎn)品外殼無(wú)破損，無(wú)缺口 。 3 、透鏡膠合強(qiáng)度高，無(wú)溢膠、結(jié)合不良、分層現(xiàn)象。
4、透鏡表面光滑度好，無(wú)劃痕，凹坑。
5、內(nèi)部導(dǎo)線無(wú)傾斜，無(wú)壓倒。
權(quán)利要求
一種大功率發(fā)光二極管透鏡封裝模具，包括上模板(1)，下模板(2)，其特征在于在下模板(2)上設(shè)有與大功率發(fā)光二極管外殼(3)相應(yīng)的定位孔(8)，在上模板(1)上設(shè)有弧形模穴(4)，上模板(1)上的弧形模穴(4)位于下模板(2)的定位孔(8)的上部，在弧形模穴(4)外測(cè)設(shè)有注膠孔(5)，在上模板(1)與下模板(2)之間設(shè)有定位件(6)。
2. —種采用如權(quán)利要求1所述的模具進(jìn)行大功率發(fā)光二極管透鏡封裝的方法，其特征 在于其封裝方法為a. 在大功率發(fā)光二極管封裝前按需要設(shè)計(jì)好可以產(chǎn)生不同角度弧形透鏡的弧形模穴 (4)形狀，制作成由上模板(1)和下模板(2)組成的模具，b. 在上模板(1)的弧形模穴(4)內(nèi)噴灑離模劑，c. 把已固晶、焊線好帶有大功率發(fā)光二極管外殼(3)的支架(7)預(yù)熱，d. 把預(yù)熱好帶有大功率發(fā)光二極管外殼(3)的支架(7)通過(guò)定位件(6)與上下模板 (1，2)配合好，把需要有透鏡的位置剛好對(duì)準(zhǔn)弧形模穴(4)，e. 帶有大功率發(fā)光二極管外殼(3)的支架(7)和上下模板(1，2)的對(duì)準(zhǔn)固定后，通過(guò) 點(diǎn)膠機(jī)用點(diǎn)膠針從注膠孔(5)把膠擠入弧形模穴(4)，直至完全填滿弧形模穴(4)，f. 填滿膠后，通過(guò)加溫烘烤把膠初步固化成型而形成我們需要角度的弧形透鏡，g. 通過(guò)烤箱長(zhǎng)烤把樹(shù)脂徹底固化成型，h. 打開(kāi)由上下模板(1，2)組成的模具，取出支架(3)，i. 用沖模機(jī)把支架(7)與大功率發(fā)光二極管外殼(3)分離，成為獨(dú)立的大功率發(fā)光二 極管。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種大功率發(fā)光二極管透鏡封裝模具及其封裝方法。模具包括上模板，下模板，在下模板上設(shè)有與大功率發(fā)光二極管外殼相應(yīng)的定位孔，在上模板上設(shè)有弧形模穴，上模板上的弧形模穴位于下模板的定位孔的上部，在弧形模穴外測(cè)設(shè)有注膠孔，在上模板與下模板之間設(shè)有定位件。封裝方法為模具設(shè)計(jì)-噴灑離模劑-支架預(yù)熱-對(duì)準(zhǔn)弧形模穴-注膠-加溫烘烤-長(zhǎng)烤-取出支架-分離。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)緊湊，生產(chǎn)效率高，所封裝的大功率發(fā)光二極管透鏡一體性好、質(zhì)量可靠、光能損失小，能一次性直接把透鏡封裝成形等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01L21/02GK101752465SQ20081016319
公開(kāi)日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2008年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月11日
發(fā)明者丁申冬, 張偉剛, 戴孝鋒, 許振軍, 陳丹萍, 陳建偉 申請(qǐng)人:浙江古越龍山電子科技發(fā)展有限公司