本實用新型屬于LED顯示技術領域,涉及一種集成封裝LED顯示單元的封裝裝置。
背景技術:
近年來,隨著LED戶內顯示屏技術的發展,戶內小間距LED顯示產品以其清晰的顯示效果、高的色彩飽和度,無縫拼接等技術優勢,已成為戶內顯示屏的主流,逐步替代和更換目前市場上DLP、LCD等拼接技術。而為了實現更小的點間距、更可靠的封裝效果、并結合成本等綜合因素。如何能夠實現LED顯示屏的簡單封裝,并獲得好的顯示效果和低成本的封裝,成為業界越來越關注的課題。
而就目前LED戶內小間距顯示技術而言,封裝技術分為兩個主流的技術方式。以表面貼裝為代表的分離燈珠,結合SMT技術形成表面貼裝顯示屏,以及以集成封裝技術為方向的COB集成封裝技術。表貼產品由于其分立器件本身防護性能以及后續貼裝過程中的回流焊等影響,其可靠性相對于COB產品技術明顯劣勢。而COB產品的封裝由于其封裝簡單,系統集成度高,正逐步成為小間距領域中不可或缺的一種高防護性的封裝形式。
而集成封裝技術在產品封裝過程中,行業中多采用灌膠的封裝方式,即將混合好的膠水直接灌封到PCB板裝配有LED芯片的一面,實現對LED的包封保護。為解決膠體內氣泡問題,一種方法是將配置好的環氧樹脂進行充分的真空脫泡處理,然后將環氧樹脂灌入PCB板固有LED發光芯片的一面,再進行烘烤固化;另一種方法是先對配置好的膠水進行抽真空,然后將抽好真空的環氧樹脂膠水灌封到預熱好的PCB板上,對灌封好的PCB板再進行抽真空處理,確保膠水中的氣泡消除,最后對二次抽真空的材料進行烘烤固化完成封裝。第一種方法簡單,易于實現,但灌封后容易在膠體中產生大量氣泡,尤其在LED發光芯片和內引線周圍;同時該方法灌封的COB集成顯示模組很難保證其均勻一致性,對后續的拼接影響較大。第二種方法解決了膠水中存在氣泡問題,提升了成品率,但該方法步驟過多,工藝路徑過長,人工因素對產品的穩定性影響較大。難于實現快速穩定的工業化生產,同時該方法也難以保證產品封裝膠體的一致性,對后續的拼接造成較大的影響。同時上述兩種方法灌封難以精確控制膠體形狀,影響模組的光學顯示效果,且不能實現表面結構化(像素分割結構)封裝。
技術實現要素:
本實用新型要解決的技術問題是提供一種集成封裝LED顯示單元的封裝裝置,該裝置能夠方便快捷對LED顯示單元進行封裝,封裝方法簡單,成本低廉,可對產品表面構造精確的造型。
為了解決上述技術問題,本實用新型的集成封裝LED顯示單元封裝裝置包括真空箱體,基座,模型套件,注膠器,直線驅動機構,膠水刮板;所述基座位于真空箱體的底部,固定有驅動IC和LED晶元的電路板放置在基座上,模型套件放置在電路板上,并且電路板正面需要覆蓋密封膠體的部分位于模型套件的型腔內;膠水刮板位于模型套件之上且與直線驅動機構的動力輸出部件連接;膠水刮板底部為水平直線型,且其底部的兩端與模型套件的型腔兩旁的平面接觸;注膠器固定在真空箱體內并位于模型套件的上方。
所述直線驅動機構由電機和絲杠組成,絲杠的一端與電機的輸出軸固定連接,膠水刮板與絲杠螺紋連接。
所述模型套件的前后兩側有圍壩,底部具有型腔,型腔與密封膠體的形狀及尺寸相應。
所述模型套件的左側、前側、后側帶有圍壩,底部具有型腔,型腔與密封膠體的形狀及尺寸相應。
進一步,本實用新型還包括膠水收集槽;所述膠水收集槽位于模型套件的右側下方。
集成封裝LED顯示單元封裝過程如下:
將待封裝的PCB單元板(即固定有驅動IC和LED晶元的電路板)放入真空箱體內固定好,放下模型套件使其與待封裝的PCB單元板緊密貼合;對真空箱體進行抽真空,并保持真空環境(真空度為-0.1Mpa);在模型套件內部注滿高觸變性膠水,保持一定時間,等待高觸變性膠水中無氣泡;利用直線驅動機構驅動膠水刮板沿著模型套件表面由左至右移動進行刮膠處理,將高出模型套件型腔的高觸變性膠水刮除,刮除的膠水被收入在膠水收集槽中;對高觸變性膠水進行加熱固化,固化時間5-8min,固化后,解除真空;將模型套件脫模取下,取出封裝好的顯示單元,放入烤箱進行長時間固化。
由上述集成封裝LED顯示單元拼接的顯示屏,能夠實現快速簡單化封裝,并能夠保證密封膠體表面結構的一致性,同時可實現表面結構化封裝,并具有低成本的優勢。
本實用新型通過在真空環境下利用模型套件及高觸變膠水的特性,實現在真空環境中對集成封裝LED顯示單元的直接封裝,實現封裝的優化。實現方法簡單,同時能夠實現顯示單元的高一致性,
本實用新型將現有技術中集成封裝LED顯示單元的封裝方式進行了快速簡單化改良,對比點膠或直接灌封技術,其技術特點在于解決了點膠和直接灌封方式無法精確控制封裝膠體的形狀。利用本實用新型所提供的裝置可以有效解決封裝膠體的一致性問題,同時可以實現結構化,從而提升了封裝效率、提高了產品的成品率和光學效果。
附圖說明
下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細說明。
圖1是集成封裝LED顯示單元結構示意圖。
圖2是本實用新型的集成封裝LED顯示單元的封裝裝置實施例1的結構主視圖。
圖3是本實用新型的集成封裝LED顯示單元的封裝裝置實施例1的側面剖視圖。
圖4是模型套件的實施例1的俯視圖。
圖5是圖4的橫截面剖視圖。
圖6是模型套件的實施例2的俯視圖。
圖7是圖6的橫截面剖視圖。
圖8是模型套件的實施例3的俯視圖。
圖9是圖8的橫截面剖視圖。
具體實施方式
如圖1所示,集成封裝LED顯示單元包括電路板1,驅動IC2,LED晶元3,密封膠體4;所述驅動IC2固定于電路板1的背面,LED晶元3固定于電路板1的正面,LED晶元3通過內引線與電路板1的電極連接,形成回路;驅動IC2通過電路板1直接與LED晶元3連接;密封膠體4覆蓋在電路板1的正面。實施例1
如圖2、3所示,本實用新型的集成封裝LED顯示單元封裝裝置包括真空箱體11,基座12,模型套件13,膠水收集槽14,膠水刮板15,注膠器16,直線驅動機構。
如圖4、5所示,所述模型套件13的前后兩側有圍壩132、134,底部131具有一個型腔133,型腔133與密封膠體4的形狀及尺寸相應。
所述基座12位于真空箱體11的底部,使用時固定有驅動IC2和LED晶元3的電路板1放置在基座12上,模型套件13放置在電路板1上,并且電路板1正面需要覆蓋密封膠體4的部分位于模型套件13的型腔133內。膠水收集槽14位于真空箱體11的底部并位于模型套件13右側下方。膠水刮板15位于模型套件13上,其底部為水平直線型,且其底部的兩端與模型套件13的型腔兩側的平面線接觸。直線驅動機構由電機172和絲杠171組成,絲杠171的一端與電機172的輸出軸固定連接,膠水刮板15與絲杠171螺紋連接;整個直線驅動機構可固定在一個升降機構(圖中未示出)的可移動部件上。升降機構固定在真空箱體11內。注膠器16固定在真空箱體11內并位于模型套件13的型腔133上方。
實施例2
本實施例與實施例1不同之處在于,所述模型套件13采用如圖6、7所示的結構,模型套件13的左側具有圍壩135,兩側有圍壩132、134,底部131具有一個型腔133,型腔133與密封膠體4的形狀及尺寸相應。其余結構與實施例1相同。
實施例3
本實施例與實施例1不同之處在于,所述模型套件13采用如圖8、9所示的結構。模型套件13的兩側有圍壩132、134,底部131具有多個型腔133,型腔133與密封膠體4的形狀及尺寸相應。其余結構與實施例1相同。
集成封裝LED顯示單元封裝過程如下:
將待封裝的PCB單元板(即固定有驅動IC2和LED晶元3的電路板1)放入真空箱體11內的基座12上固定好,操作升降機構使模型套件13與待封裝的PCB單元板緊密貼合;對真空箱體11進行抽真空,并保持真空環境(真空度為-0.1Mpa);初始時膠水刮板15位于模型套件13的左側;在模型套件13內部注滿高觸變性膠水18,保持一定時間,等待高觸變性膠水中無氣泡;利用直線驅動機構驅動膠水刮板15沿著模型套件13表面移動進行刮膠處理,將高出模型套件型腔133的高觸變性膠水刮除,刮除的膠水被收入在膠水收集槽14中;對高觸變性膠水進行加熱固化,固化時間5-8min,固化后,解除真空;將模型套件13脫模取下,取出封裝好的顯示單元,放入烤箱進行長時間固化。
通過上述裝置完成對集成封裝LED顯示屏模組的封裝,達到步驟少,操作簡單,同時可實現顯示單元的厚度均勻一致性,同時利用不同的模型套件實現COB產品封裝的表面結構化。從而大大改善了COB封裝的方式,降低成本的同時達到更好的顯示效果。
通過上述裝置,可以簡單快速的實現LED顯示單元的封裝,節約成本提升效率及可靠性,并通過模型套件與高觸變膠水配合使用,實現封裝膠體一致性,并能實現封裝膠體的結構化封裝。
本實用新型不限于上述方式,模型套件13還可以不帶有圍壩,而在其自身的周圍加工出膠水收集槽,或者在其周圍三面或一面加工出膠水收集槽。直線驅動機構也可以直接固定在真空箱體內,而膠水刮板15安裝在一個轉軸上,轉軸與直線驅動機構的動力輸出部件連接,當PCB單元板和模型套件13固定好后轉動膠水刮板15使其底部與模型套件相接觸。因此,凡是在本實用新型權利要求1技術方案基礎上作出的任何簡單變形,都在本實用新型意圖保護范圍內。