[发明专利]紧凑的模制LED模块

说明书

技术领域

本发明涉及封装发光二极管（LED）以形成微小模块的方法，特别地，涉及使用非常少的部件的LED模块的制造技术。

背景技术

由于闪光灯模块的小尺寸以及低电压LED电源的原因，一些数码相机（例如那些合并到手机中的数码照相机）使用LED闪光灯。这样的模块典型地基本上为尺寸大约5x5mm的矩形并且为3mm高。这样的尺寸是使用当前模块设计的最小实际可实现的。

这些模块典型地通过以下方式形成：模制塑料外壳，接着使金属引线咬合到外壳上，接着使模制的透镜咬合到外壳的顶部上，接着对于每个外壳提供安装到尺寸过大的陶瓷基座上的LED管芯，接着使外壳居中位于LED管芯和基座之上，接着将外壳引线焊接到基座上的顶部垫，其中焊接也将LED/基座固定到外壳以完成该模块。该工艺在单独的单元上执行，因而存在大量的处理和许多工艺步骤。这样的模块具有非常严格的公差，并且由于各部件的数量的原因，该模块生产相对昂贵。

所需要的是允许模块更小且具有更少的部件的新的LED模块设计。同样需要的是可以以更加放宽的公差制造以及比现有技术模块更廉价且更快速地制造的LED模块设计。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种对现有技术作出改进的LED模块及其制造方法。不同的实施例被公开。

在一个实施例中，连接的引线框架的金属片用作LED电极与其上将最终安装LED模块的印刷电路板之间的电接口。平坦的引线框架的阵列置于模具中，该模具也限定了在每个引线框架之上形成的反射盆状物（tub）。接着，通过模具模制塑料以填充引线框架的阵列中的空隙并且将盆状物形成为单一部件。接着，将密封的LED直接结合到引线框架顶部表面上以及反射盆状物内暴露的引线框架垫。所述片典型地包含用于LED的数百个引线框架。这样的阵列规模的处理比处理单独的各引线框架和分开地模制的盆状物要简单且快速得多。然后，例如通过沿着刻线断开来切割所述片以分离出各单独的LED模块。使用这种技术，可以同时形成数百或数千个LED模块。

在另一个实施例中，将引线框架片和透镜支撑框架模制为单一部件。接着，在每个支撑框架之上固定预先形成的光收集透镜，然后切割所述片以分离出各LED模块。

在另一个实施例中，将LED结合到模制的引线框架片。接着，在该片上的每个LED之上固定具有一体的支撑框架的模制的光收集透镜，然后切割该片以分离出各LED模块。

不同的结构和制造细节也被描述。由于制造是在阵列规模上进行，因而更快速且以更高精度执行处理、定位和其他处理。在给出的实例中，排除LED的模块为一个或两个部件。由于无需任何精确匹配的配合，因而放宽了制造公差。此外，LED模块可以制造得小于现有技术模块，例如具有2.5x3mm或更小的覆盖区以及2.5mm或更小的高度。

附图说明

图1为具有反射盆状物的模制的引线框架片的一部分的截面图。

图2为图1盆状物内的具有结合到引线框架上的垫的基座的LED的截面图。

图3为描述用来形成图2的结构的步骤的流程图。

图4为具有透镜支撑框架的模制的引线框架片的一部分的截面图。

图5为要固定到图4的支撑框架的光收集透镜的截面图。

图6为图5中的透镜的更详细的视图。

图7为图4的支撑框架内的具有结合到引线框架上的垫的基座的LED的截面图。

图8为固定到图7的支撑框架的图5的光收集透镜的截面图。

图9为描述用来形成图8的结构的步骤的流程图。

图10为模制的引线框架片的一部分的截面图。

图11为具有结合到图10的引线框架上的垫的基座的LED的截面图。

图12为光收集透镜和透镜支撑框架的截面图，其中每个透镜和支撑框架是单一的构造，要固定到图11的引线框架。

图13为图12中的透镜和支撑框架的更详细的视图。

图14为针对每个LED的固定到图11的引线框架的图12的单一光收集透镜和支撑框架的截面图。

图15为描述用来形成图14的结构的步骤的流程图。

图16为所述各模块中任意一个的自上而下的视图的实例，其示出位于中间的LED、围绕LED的光收集透镜或反射盆状物以及模块外周界。取决于光模式的要求，透镜或盆状物可以是圆形、矩形、六角形或者其他适当形状。

图17为所述各模块中任意一个的底视图的实例，其示出要连接到印刷电路板的引线框架的垫。

各个不同附图中相同或等效的元件用相同的附图标记标识。