一种户外全彩LED显示屏模组及其生产工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种户外全彩LED显示屏模组及其生产工艺，属于户外全彩LED显示屏模组技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种户外全彩LED显示屏模组结构的改进；解决上述技术问题采用的技术方案为：包括塑胶底壳、PCB、预制膜，PCB的背面贴装有电子元器件和铜柱，PCB的正面设置有倒装R、G、B芯片的焊盘，PCB的背面放置在安装了防水胶圈的塑胶底壳上；PCB的正面固定有整块碗杯塑胶件，整块碗杯塑胶件包括有多个塑胶碗杯，每个塑胶碗杯对正一组R、G、B芯片，通过脱泡好的混合环氧树脂胶水将整块碗杯塑胶件对应一组R、G、B芯片的塑胶碗杯位置，预制膜贴附在模组表面，预制膜覆盖塑胶底壳边缘及四周；本发明专利技术应用于户外全彩LED显示屏模组。组。组。

【技术实现步骤摘要】
一种户外全彩LED显示屏模组及其生产工艺


[0001]本专利技术提供了一种户外全彩LED显示屏模组及其制作工艺，属于户外全彩LED显示屏模组


技术介绍

[0002]传统的户外全彩LED显示屏模组主要部件为塑胶底壳、PCB、RGB灯珠、塑胶面罩以及组成驱动电路的各种驱动IC、电容、电阻、电源座、连接器等电子元器件，其结构图如图1
‑
3所示。主要生产工艺流程如下：1. 将各种电子元器件102通过锡膏印刷机、贴片机、回流焊设备贴装在PCB板103背面；2. 同样的方法将RGB灯珠104通过锡膏印刷机、贴片机、回流焊设备贴装在PCB正面，为了使模组墨色一致，此PCB主要以黑色覆铜板为主；3. PCB背面喷三防漆，使其达到IP54的防水等级；4. 用螺丝将PCB固定在底壳101上，底壳正面四周会有竖起的围墙，高度略高于PCB加RGB灯珠引脚的高度；5. 用灌胶机在PCB正面灌装黑色胶水105直至覆盖全部RGB灯珠的引脚，使其正面达到IP65的防水等级，另外，胶水还会流动至PCB与底壳围墙之间的缝隙，防止户外使用时雨水从模组正面流向模组背面；6. 用螺丝107将塑胶面罩106固定在模组表面。
[0003]模组在户外使用时，还会在底部加装防水胶圈，可以在模组与箱体结合处起到很好的防水作用，使模组整体达到IP65的防水等级，满足户外使用的要求。但是传统的模组RGB灯珠需要采用支架原物料以及封装的部分制程，包括焊线、点胶、分光、编带等，也包括除湿、烘烤等辅助制程，不仅工艺复杂耗时，生产效率低下。r/>
技术实现思路

[0004]本专利技术为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种户外全彩LED显示屏模组硬件结构的改进。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种户外全彩LED显示屏模组，包括塑胶底壳、PCB，还包括预制膜，所述PCB的背面贴装有电子元器件和铜柱，所述PCB的正面设置有倒装R、G、B芯片的焊盘，所述塑胶底壳的上表面设置有用于敷设防水胶圈的凹槽，所述PCB的背面放置在安装了防水胶圈的塑胶底壳上，采用螺丝将塑胶底壳与PCB背面的铜柱连接锁定；所述PCB的正面固定有整块碗杯塑胶件，所述整块碗杯塑胶件包括有多个塑胶碗杯，每个塑胶碗杯对正一组R、G、B芯片，通过脱泡好的混合环氧树脂胶水将整块碗杯塑胶件对应一组R、G、B芯片的塑胶碗杯位置，胶水覆盖所有R、G、B芯片及其底部焊盘；所述预制膜贴附在模组表面，预制膜覆盖塑胶底壳边缘及四周。
[0006]所述整块碗杯塑胶件采用耐高温尼龙材料或耐高温金属材料，其中耐高温指最低可承受300℃的热变形温度，整块碗杯塑胶件连续使用的耐高温最低为170℃。
[0007]所述塑胶碗杯设置为内小外大的喇叭口结构，其中喇叭口接口的开口角度为20
‑
45
°
，所述塑胶碗杯的内壁为白色，表面喷墨。
[0008]所述预制膜为0.05
‑
0.5mm厚度的超薄膜，通过UV固化，所述预制膜具体采用表面为磨砂状微结构的黑色半固化预制膜或表面带纹路微结构的半固化预制膜。
[0009]所述混合环氧树脂胶水具体采用A/B组分环氧树脂胶水或单组分的酚醛树脂或透光树脂胶水。
[0010]制作户外全彩LED显示屏模组的生产工艺，包括如下步骤：S1：将电子元器件和铜柱通过锡膏印刷机、贴片机、回流焊设备贴装在PCB背面；S2：在PCB背面喷三防漆，使其达到IP54的防水等级；S3：在PCB正面倒装R、G、B芯片的焊盘；S4：在PCB正面的R、G、B芯片焊盘位置印刷锡膏，或者在焊盘上点印导电胶；S5：用高精度点阵固晶机将倒装R、G、B芯片固定在PCB正面对应的焊盘位置；S6：将固好R、G、B芯片的PCB放入回流焊或加热烘箱进行焊接固化，使R、G、B芯片与PCB焊盘牢固结合；S7：在塑胶底壳上表面预留的凹槽内敷设防水胶圈；S8：将PCB放置于安装了防水胶圈的塑胶底壳上，采用螺丝将塑胶底壳与PCB背面的铜柱连接锁定；S9：将背胶的整块碗杯塑胶件粘接固定在PCB正面，每个塑胶碗杯对正一组R、G、B芯片；S10：将混合环氧树脂胶水加填充剂按一定的比例混合充分后再放入真空箱内进行真空脱泡，真空度为80MPa～85MPa，时间为3～5min；S11：将脱泡好的混合环氧树脂胶水用点胶机注入整块碗杯塑胶件对应一组R、G、B芯片的碗杯位置，胶量以填平碗杯并微凸，胶水会覆盖所有R、G、B芯片及其底部焊盘；S12：将注好胶水的整块模组放入130～140℃环境下烘烤直至胶水彻底固化；S13：用贴膜机将半固化的预制膜贴附在注好胶的模组表面，预制膜需覆盖包括塑胶底壳边缘并向四周外延伸约5～10mm，再放入120～150℃的高温条件下进行热压，并在不低于80MPa的负压下同时抽真空，将预制膜紧紧贴装在模组表面，再用350～375nm的UV固化炉对热压贴合的预制膜进行再固化，固化功率为2500～4000mJ，固化时间为3～5分钟；S14：再将固化好的模组取下，采用裁切刀裁掉塑胶底壳边缘多余的预制膜，即形成成品模组。
[0011]所述塑胶底壳正面四周设置有竖起的围墙，高度与PCB5加整块碗杯塑胶件的厚度一致。
[0012]所述整块碗杯塑胶件的单个碗杯为内小外大的类四方喇叭口结构，碗杯开口角度为20～45
°
；所述整块碗杯塑胶件采用耐高温尼龙材料或耐高温金属材料，整块碗杯塑胶件的热变形温度最低可承受300℃，连续使用温度最低可承受170℃，碗杯内壁为白色，表面喷墨。
[0013]所述预制膜为0.05
‑
0.5mm厚度的超薄膜，通过UV固化，所述预制膜具体采用表面为磨砂状微结构的黑色半固化预制膜或表面带纹路微结构的半固化预制膜。
[0014]所述成品模组在户外使用时，会在塑胶底壳加装防水胶圈，在模组与箱体结合处起到防水作用，使模组整体达到IP65的防水等级。
[0015]本专利技术相对于现有技术具备的有益效果为：1.直接贴装倒装的R、G、B芯片，省去了传统模组RGB灯珠的支架原物料以及封装的部分制程，包括焊线、点胶、分光、编带等，也包括除湿、烘烤等辅助制程，节省了大量人工、设备、原物料和耗材；2.采用倒装芯片直接封装成户外显示模块，倒装芯片由于出光面没有电极遮挡，芯片本身的亮度比正装芯片的亮度更高，采用本封装工艺可以极大提升R、G、B芯片的出光效率，使显示屏模组在同等亮度情况下节能约20%以上；3.采用正面镀亮锡或镀银工艺的PCB，也可以提升R、G、B芯片的出光效率；4.在PCB与底壳之间增加了防水胶圈，提升了模组的整体防水效果；5.采用整块的碗杯塑胶件，提高了生产效率，单个碗杯为内小外大的类四方喇叭口结构，且内表面为白色，可再次提升R、G、B芯片的出光效率，外表面为黑色，可以增加对比度，提升模组的观看视觉效果；6.模组采用整体灌胶方式，提升了模组的胶面、墨色一致性；7.外表面再贴装一块磨砂状微结构的黑色薄膜，不仅去除了传统模组固定面罩的螺丝，提升了模组表面一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种户外全彩LED显示屏模组，包括塑胶底壳（1）、PCB（5），其特征在于：还包括预制膜（9），所述PCB（5）的背面贴装有电子元器件（4）和铜柱（3），所述PCB（5）的正面设置有倒装R、G、B芯片（6）的焊盘，所述塑胶底壳（1）的上表面设置有用于敷设防水胶圈（2）的凹槽，所述PCB（5）的背面放置在安装了防水胶圈（2）的塑胶底壳（1）上，采用螺丝将塑胶底壳（1）与PCB（5）背面的铜柱（3）连接锁定；所述PCB（5）的正面固定有整块碗杯塑胶件（7），所述整块碗杯塑胶件（7）包括有多个塑胶碗杯，每个塑胶碗杯对正一组R、G、B芯片（6），通过脱泡好的混合环氧树脂胶水（8）将整块碗杯塑胶件（7）对应一组R、G、B芯片（6）的塑胶碗杯位置，胶水覆盖所有R、G、B芯片（6）及其底部焊盘；所述预制膜（9）贴附在模组表面，预制膜（9）覆盖塑胶底壳（1）边缘及四周。2.根据权利要求1所述的一种户外全彩LED显示屏模组，其特征在于：所述整块碗杯塑胶件（7）采用耐高温尼龙材料或耐高温金属材料，其中耐高温指最低可承受300℃的热变形温度，整块碗杯塑胶件（7）连续使用的耐高温最低为170℃。3.根据权利要求2所述的一种户外全彩LED显示屏模组，其特征在于：所述塑胶碗杯设置为内小外大的喇叭口结构，其中喇叭口接口的开口角度为20
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45
°
，所述塑胶碗杯的内壁为白色，表面喷墨。4.根据权利要求3所述的一种户外全彩LED显示屏模组，其特征在于：所述预制膜（9）为0.05
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0.5mm厚度的超薄膜，通过UV固化，所述预制膜（9）具体采用表面为磨砂状微结构的黑色半固化预制膜或表面带纹路微结构的半固化预制膜。5.根据权利要求1所述的一种户外全彩LED显示屏模组，其特征在于：所述混合环氧树脂胶水（8）具体采用A/B组分环氧树脂胶水或单组分的酚醛树脂或透光树脂胶水。6.制作如权利要求1
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5任一项户外全彩LED显示屏模组的生产工艺，其特征在于：包括如下步骤：S1：将电子元器件（4）和铜柱（3）通过锡膏印刷机、贴片机、回流焊设备贴装在PCB（5）背面；S2：在PCB（5）背面喷三防漆，使其达到IP54的防水等级；S3：在PCB（5）正面倒装R、G、B芯片（6）的焊盘；S4：在PCB（5）正面的R、G、B芯片焊盘位置印刷锡膏，或者在焊盘上点印导电胶；S5：用高精度点阵固晶机将倒装R、G、B芯片（6）固定在PCB（5）正面对应的焊盘位置；S6：将固好R、G、B芯片的PCB（5）放入回流焊或加热烘箱进行焊接...

【专利技术属性】
技术研发人员：马洪毅，付桂花，李刚强，
申请(专利权)人：山西高科华兴电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：