高密度全功能LED显示屏模块制造技术

本实用新型专利技术提供了一种高密度全功能ＬＥＤ显示屏模块。该模块以２～６层的印刷电路板作为载体，印刷电路板的上表面层设有二维阵点，每个阵点设有焊盘，阵点内贴装或者焊接有单色或双色或三基色的ＬＥＤ芯片；ＬＥＤ芯片外表面涂有硅胶或者带扩散剂的环氧树脂胶或者ＵＶ胶，它既是表面保护胶，也是ＬＥＤ的出光透镜；印刷电路板上设有孔径很细的通孔，通孔内填有金属铜或者其它导热材料；印刷电路板的底面层安装有控制驱动元器件和连接件；模块的点阵模式可以为１６×３２或３２×３２或３２×６４。利用本实用新型专利技术可以组合成体积小、结构紧凑、散热效果好、使用寿命长、图像质量优异的ＬＥＤ显示屏。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及以半导体发光二极管(LED)为发光体的显示屏模块， 尤其涉及一种高密度全功能LED显示屏模块，属于LED显示

技术介绍
近年来，LED显示屏已基本取代CRT电视墙；LED显示屏的组成方 式由LED芯片封装成8x8数码点阵模块，再将若干只LED数码点阵模 块组装于一块控制线路板上，最后由若干块控制线路板组合而成。8x8数码点阵显示模块如图1所示，模块封装模式如图2所示，LED 芯片5固定于电路板2上面，再将印刷电路板2装入塑料反射盖3中，灌 以环氧树脂胶4，烘烤成型，从而形成阵点l。将若干只LED 8x8数码点 阵模块、通过金属针连接件6用锡焊组装到控制线路板上，金属针起到导 电和传热的双重作用 ，控制线路板预先焊接安装了控制驱动该模块的元器 件和连接件，再将若干块控制线路板安装在显示屏的机架上，再配接上电 源、数据通讯接口、散热通风风扇等附属部件，最后组合成LED显示屏。LED8x8数码点阵模块组合的LED显示屏，其厚度较厚，工作时耗电 量较大。环氧树脂胶的导热性能比较差，模块中LED芯片在发光时产生的 热量无法通过环氧树脂胶迅速传导出去，只能靠金属针连接件缓慢导出， LED芯片内部高温将导致发光效率下降；当LED芯片内部温度上升到一 定程度会导致LED失效，LED芯片的使用寿命縮短。此外LED数码点阵 模块的反射盖材质多为PC塑料，采用注塑方式成型；封装所用的环氧树 脂、其玻璃转化温度Tg比较高，在此温度下PC材质的反射盖四周会发生 微小变形，在组装成大型显示屏时，将影响显示屏的美观性。传统的LED 8x8数码点阵模块组合的LED显示屏会出现微小裂缝、翘曲，在使用一段时间后出现色差、花屏、死点、色彩失真等严重问题。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高密度全功能LED显示屏模块，利用该模块可以组合成体积小、结构紧凑、散热效果好、 使用寿命长、图像质量优异的LED显示屏。本技术的目的通过以下技术方案来实现高密度全功能LED显示屏模块，其特征在于该模块的载体为2 6 层的印刷电路板，印刷电路板的上表面层设有二维阵点，每个阵点设有焊 盘，阵点内贴装或焊接有LED芯片；LED芯片外表面涂有保护胶，形成 曲面形状的出光透镜，或者扣有四棱台形状的中空透明的塑料预制件，中 空部分注有保护胶；印刷电路板的底面层安装有控制驱动元器件和连接 件。进一步地，上述的高密度全功能LED显示屏模块，所述阵点间距为 2.54 7.62咖，行数为8 32行，列数为8 64列。所述的LED芯片为单 色或者双色或者三基色。所述印刷电路板上设有孔径为O0.1 0.3mm的通 孔，通孔内填有金属铜或者其它导热材料。再进一步地，高密度全功能LED显示屏模块，所述的保护胶为硅胶或 者带扩散剂的环氧树脂胶或者UV胶。透镜的空隙部分涂有复黑胶。更进一步地，高密度全功能LED显示屏模块，所述模块的点阵模式为 16x32或32x32或32x64。本技术技术方案的突出的实质性特点和显著的进步主要体现在 (1)高密度全功能LED显示屏模块是将LED芯片直接封装于多层电 路板上，工艺成熟，生产成本较低。多层板同时具备固定LED芯片、连接 线路和散热等多项功能，模块厚度薄、体积小、组合简便，节约空间，既 可单个使用，也可组合使用。作为基础部件，可以容易地组装成大型LED显示屏。(2) 本技术基于多层控制线路板，所采用材料的机械及热稳定 性较好，产品适应温度范围较宽。多层线路板金属化电路过孔以及填埋的 导热材料，均有利于LED芯片通过多重路径散热，提高了散热效果。(3) LED芯片外表面覆盖硅胶或者带扩散剂的环氧树酯胶或者UV 胶，既是表面保护胶，也是LED的出光透镜；可以调整出光角度，提高出 光效率。(4) 显示屏模块阵列的规模大，点阵间距小，增加了显示像素，显著提高显示屏图像的清晰度，在同样的应用背景下，其生产成本明显降低， 成品率大幅度提高。(5) 本技术可在制作过程中进行老化测试，对不良芯片立即返 修，使显示屏图像质量得到较好的保证。附图说明以下结合附图对本技术技术方案作进一步说明图1:
技术介绍
中8x8数码点阵显示模块示意图；图2:
技术介绍
中8x8数码点阵模块封装模式示意图；图3:高密度全功能LED显示屏模块示意图；图4:高密度全功能LED显示屏模块的局部视图；图5:高密度全功能LED显示屏模块另一种形式的局部示意图其中印刷电路板ll; LED芯片12;复黑胶13;透镜14;机械固定部件15;元器件16;外接通讯接口17;塑料预制件21; LED芯片22;出光透镜23;复黑胶24;具体实施方式本技术提供了一种高密度全功能LED显示屏模块，以LED芯片 直接电路板上封装工艺COB方式制造；利用该模块组合成体积小、结构 紧凑、散热效果好、使用寿命长、图像质量优异的LED显示屏。如图3、图4所示，本技术高密度全功能LED显示屏模块，以2 6层的印刷电路板11作为载体，在均匀排列的阵列中心贴装LED芯片12， 芯片外表面点滴硅胶并覆盖芯片以作为表面保护，在固化的过程中，利用 特定的加工模具对胶面进行二次成型形成出光透镜14。印刷电路板底面层 采用SMT工艺安装有控制驱动的集成电路元器件16、外接通讯接口 17、 及模块的机械固定部件15。安装好全部零部件的印刷电路板经检测合格 后，再在各个发光点透镜14的空隙部分涂复黑胶13,以减少各个发光点 的光线混淆。图5是本技术高密度全功能LED显示屏模块另外一种形式局部示 意图，在LED芯片22的上面预先扣上透明的塑料预制件21，该塑料预制 零件内部是中空的，外形呈四棱台形状，中空部分注入硅胶或者带扩散剂 的环氧树酯胶或者UV胶，固化后与透明塑料预制件结合成为LED的出光 透镜23。为减少各个发光点的光线混淆，再在各个发光点透明塑料预制件 根部的空隙部分，涂复黑胶24。高密度全功能LED显示屏模块，主要采用特殊设计的多层印刷电路板 ll作为载体，上表面层设计排列整齐的二维阵点，每个阵点位置均设有焊 盘，每个阵点内贴装一组LED芯片12。根据使用需求，设计显示阵点间 距范围为2.54 7.62mm，设计的阵列行数为8 32行，列数为8 64列。 贴装或焊接的芯片可以是单一色的LED芯片，以提供单色显示；也可以是 两种色彩的LED芯片，以提供双色显示；也可以是三基色的LED芯片， 以提供全彩显示。高密度全功能LED显示屏模块的多层印刷电路板上加工 若干直径很细的通孔(孔径00.1 0.3mrn)， 一部分通孔内部经沉积和电 镀金属铜，使通孔成为印刷电路板层间的导电通道；另一部分通孔内部填 入传热材料，以传导LED芯片的热量。LED裸芯片在印刷电路板全部贴装完成，用金属丝球焊机在超声、热 压的作用下将LED芯片与线路进行电气连接，测试合格后，再封上树脂胶。 LED芯片外表面封胶的第一种方式是釆用全自动点胶机点滴硅胶或者带 扩散剂的环氧树酯胶或者uv胶，覆盖芯片以作为表面保护，经紫外线进 行固化，所点滴的表面保护胶也是LED的出光透镜；在硅胶或带扩散剂的 环氧树酯胶或UV胶由塑性转变成固性的过程中、利用特定的加工模具对 胶表面进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
高密度全功能ＬＥＤ显示屏模块，其特征在于：该模块的载体为２～６层的印刷电路板，印刷电路板的上表面层设有二维阵点，每个阵点设有焊盘，阵点内贴装或焊接有ＬＥＤ芯片；ＬＥＤ芯片外表面涂有保护胶，形成曲面形状的出光透镜，或者扣有四棱台形状的中空透明的塑料预制件，中空部分注有保护胶；印刷电路板的底面层安装有控制驱动元器件和连接件。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张佃环，祁峰，梁秉文，
申请(专利权)人：南京汉德森科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：84[]