CN102500510A - 一种荧光粉抗沉淀雾化式喷胶系统及其喷雾阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种荧光粉抗沉淀雾化式喷胶系统及其喷雾阀，其系统包括料筒和喷雾阀，通过软管连通；所述料筒中设置有混合有荧光粉的胶液；一控制器控制所述喷雾阀，用于将胶液喷出到待加工的LED芯片上；其中，所述喷雾阀还包括一具有入料口和出料口的通道，并在出料口通过软管经过一蠕动泵后连接所述料筒，用于维持所述胶液在所述软管中不停流动；所述料筒中还设置有用于防止荧光粉沉淀的搅拌装置，并通过一第一电机带动搅拌。本发明荧光粉抗沉淀雾化式喷胶系统及其喷雾阀由于采用了保持循环流动的胶液系统和喷雾阀装置，保证了在LED封装过程中荧光粉的抗沉淀，并能够降低生产工艺和成本，提高产品的良率。

Description

一种荧光粉抗沉淀雾化式喷胶系统及其喷雾阀

技术领域

本发明涉及一种LED芯片封装系统及装置，尤其涉及的是一种LED芯片封装技术中的荧光粉抗沉淀雾化式喷胶系统及其喷雾阀。

背景技术

在白光LED的封装生产过程中，焊线后的LED芯片需要进行封装，采用混合了对应颜色的荧光粉可以与LED芯片发出的光色进行混色，以发出所需要颜色的光线。

现有技术的LED封装技术中，通常采用的是点胶方式将混有荧光粉的胶液110点到LED芯片的封装凹窝120中，如图7所示，淹没覆盖LED芯片130为止，为防止荧光粉沉淀，其胶液的粘稠度很高，而且，需要将胶液填充到封装凹窝中，至少淹没LED芯片的高度。这种生产系统的成本很高。如图7所示，是现有技术点胶方式封装的LED芯片结构示意图，在侧面的胶液凝固体110是浪费的，而且会造成LED光色效果不符合质量要求。

但由于胶液存在凝固时间，此种情况下，荧光粉依然会形成部分沉淀，一旦沉淀，就会改变LED芯片出光的均匀度和效率，对产品质量有影响。而且，采用的封装胶液数量较大，其成本的浪费也是比较高的。

如图1所示是现有技术的雾化式喷胶系统的结构示意图，由控制器210控制电机220驱动搅拌装置230进行料筒231中的搅拌，同时控制气源240与喷雾阀250之间的通断，从而形成雾化；但针对LED封装时是特别需要注意荧光粉沉淀问题的，因此，现有技术的雾化式喷胶系统如果应用到LED芯片封装中时，封装的LED芯片出光均匀度及质量很难满足市场的要求。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种荧光粉抗沉淀雾化式喷胶系统及其喷雾阀，针对现有技术LED封装中的生产工艺难度，提供一种低成本且防止荧光粉沉淀的加工系统及喷雾阀装置。

本发明的技术方案包括：

一种荧光粉抗沉淀雾化式喷胶系统，其包括料筒和喷雾阀，通过软管连通；所述料筒中设置有混合有荧光粉的胶液；一控制器控制所述喷雾阀，用于将胶液喷出到待加工的LED芯片上；其中，所述喷雾阀还包括一具有入料口和出料口的通道，并在出料口通过软管经过一蠕动泵后连接所述料筒，用于维持所述胶液在所述软管中不停流动；所述料筒中还设置有用于防止荧光粉沉淀的搅拌装置，并通过一第一电机带动搅拌。

所述的荧光粉抗沉淀雾化式喷胶系统，其中，所述喷雾阀设置具有一固定套，并在该固定套中设置有一活塞，在所述活塞底端设置具有一喷嘴结构，通过所述活塞的上下动作启闭所述喷嘴结构的开口；所述开口连通所述通道；并在所述开口外侧设置有连通外部气源的气压入口。

所述的荧光粉抗沉淀雾化式喷胶系统，其中，所述固定套的顶端设置有一喷嘴固定盖，以及一固定连接所述活塞的撞铁，所述固定盖和所述撞铁设置在所述固定套内的一上腔部中，并在所述固定盖和所述撞铁之间设置有弹簧，所述撞铁与所述上腔部内壁密封可滑动设置，并在所述撞铁下方设置连通有用于控制活塞上下的入气口。

所述的荧光粉抗沉淀雾化式喷胶系统，其中，所述活塞的顶端与所述喷嘴结构的开口处为锥形配合结构。

所述的荧光粉抗沉淀雾化式喷胶系统，其中，在入气口与通道之间还设置有用于隔离的两个密封圈。

所述的荧光粉抗沉淀雾化式喷胶系统，其中，所述搅拌装置设置具有数个搅拌叶片，并通过一连接块连接到筒口上的皮带轴。

一种荧光粉抗沉淀雾化式喷胶系统的喷雾阀，其包括一固定套，在该固定套中设置有可上下移动的活塞，所述活塞用于启闭在所述固定套下端的喷嘴结构；连通所述喷嘴结构设置有一通道，该通道两端设置有连通料筒的入料口和经过蠕动泵回流到料筒的出料口；所述喷嘴结构的底端开口处设置有连通外部气源的气压入口，用于形成混合有荧光粉的雾化胶液。

所述的喷雾阀，其中，所述固定套的顶端设置有一喷嘴固定盖，以及一固定连接所述活塞的撞铁，所述固定盖和所述撞铁设置在所述固定套内的一上腔部中，并在所述固定盖和所述撞铁之间设置有弹簧，所述撞铁与所述上腔部内壁密封可滑动设置，并在所述撞铁下方设置连通有用于控制活塞上下的入气口。

所述的喷雾阀，其中，所述活塞的顶端与所述喷嘴结构的开口处为锥形配合结构。

所述的喷雾阀，其中，在入气口与通道之间还设置有用于隔离的两个密封圈。

本发明所提供的一种荧光粉抗沉淀雾化式喷胶系统及其喷雾阀，由于采用了保持循环流动的胶液系统和喷雾阀装置，保证了在LED封装过程中荧光粉的抗沉淀，并能够降低生产工艺和成本，提高产品的良率。

附图说明

图1为现有技术的雾化式喷胶系统的结构示意图。

图2为本发明雾化式LED封装喷胶系统的结构示意图。

图3为本发明荧光粉抗沉淀雾化式喷胶系统中搅拌桶的示意图。

图4为本发明荧光粉抗沉淀雾化式喷胶系统中喷雾阀的示意图。

图5和图6分别为本发明喷雾阀的不同工作状态的剖示示意图。

图7和图8分别是现有技术和本发明封装的LED芯片结构示意图。

具体实施方式

    以下结合附图，将对本发明的各较佳实施例进行更为详细的说明。

本发明荧光粉抗沉淀雾化式喷胶系统及其喷雾阀，其主要目的是为解决混合了荧光粉的胶水沉淀问题，同时可降低生产成本，使其微量快速涂覆在已完成焊线的LED芯片上，除增加搅拌装置外，还使用雾化式喷胶喷头装置替代传统的点胶和喷射技术。通过本系统和装置中的搅拌筒设置，使含荧光粉的低粘度胶液可以实现不停循环流动，减少沉淀，有效解决荧光粉沉淀引起的光色问题。

本发明喷胶机使用的抗沉淀雾化式喷胶系统，如图2所示，采用高压使循环流动的胶液以非接触雾化形式通过喷嘴喷在LED芯片上，同时适用于各种低粘度流体精密喷胶设备上使用。

在本发明较佳实施例中，例如在白光LED的封装生产过程中，为解决混合了荧光粉的胶水沉淀问题，使其微量快速涂覆在已完成焊线的LED芯片上，如图8所示，除增加搅拌装置外，还使用雾化式喷胶替代传统的点胶和喷射技术。通过本发明系统和装置，使含荧光粉的低粘度胶液可以实现不停流动循环，减少沉淀，有效地解决了荧光粉沉淀引起的光色问题。

本发明荧光粉抗沉淀雾化及雾化式喷胶系统，如图2所示，其包括带搅拌装置的料筒310、喷雾阀320、蠕动泵330、控制器340、第一电机351和第二电机352、气源360及皮带370和连接管路等等。所述搅拌装置如图3所示，为保证充分的搅拌和防止荧光粉沉淀，胶液的粘稠度稍稀，并在料筒310内设置有搅拌叶片311，如图3所示，较好的是，对称设置数付，每付2-3个叶片，较好的是可以设置三付，通过连杆312连接到皮带轴313上，再通过皮带370，由第一电机351带动。所述控制器340控制驱动所述搅拌装置的不停搅拌，同时控制喷雾阀320和气源360的工作顺序。

本发明所述搅拌装置较佳实施例中，如图3所示，具体可以包括皮带轴313，设置在皮带轴313上的搅拌叶片311，所述皮带轴313与搅拌叶片311通过连杆312连接，并通过一固定座315固定在料筒的筒口上。所述皮带轴313为轴状回转体，第一电机通过皮带与皮带轴连结在一起，实现联动。所述第一电机通过皮带带动皮带轴旋转，同时皮带轴带动搅拌叶片对料筒内的胶液进行混合搅拌，从而使荧光粉与胶水保持混合，防止沉淀，从而保证每次喷雾的荧光粉颗粒均匀程度。

在本发明中非常关键的设计改进在于在设置一第二电机352，如图2所示，该第二电机352受所述控制器340的控制，并驱动一蠕动泵330工作；并在所述料筒310与喷雾阀320以及蠕动泵330之间设置有依次连通的胶管380，通过该蠕动泵330的工作，将胶管380中的胶液进行驱动循环，如图2中所示胶管380中胶液的流动路线，以保证胶液中的荧光粉不沉淀。

本发明所述荧光粉抗沉淀雾化式喷胶系统的工作原理是：首先，第一电机通过皮带带动搅拌轴和叶片对料筒内含荧光粉的胶液进行混合搅拌；同时，胶液通过料筒出口转接头（图中未示，用来提供管件的密封过渡转接，在本发明技术方案中，入气口、出气口、入胶口、出胶口都有使用此配件）从胶管流入喷雾阀的入料口。随着胶液流入，在喷雾阀内部相当于形成了一个金属腔，并通过气源的驱动，形成喷嘴处的喷雾，喷向待加工的LED芯片。这种喷雾方式形成的荧光粉均匀度极高，其凝固速度快，加工速度快，且生产成本低。如图8所示，加工好的LED芯片上会形成一层混有荧光粉的胶液凝固层410。

本发明的喷雾阀装置，如图4所示，其包括设置在一固定套321中的活塞322，以及一横向穿过所述固定套321的通道323，该通道两端设置为入料口324和出料口325，所述出料口325通过所述蠕动泵330回流到料筒中，从而形成不停循环的胶液，以防止荧光粉的沉淀。在该通道323的下方连通设置为一喷嘴结构326，并由所述活塞322的顶端进行开闭：所述活塞322顶端设置为与喷嘴结构326内壁相适配锥形，通过活塞322的上下移动，打开或关闭喷嘴结构326，如图5和图6所示。在所述活塞322打开所述喷嘴结构326时，在所述固定套321的底端，围绕所述喷嘴结构326位置设置有连通气源的气压入口327，从而可以将所述胶液进行打散和雾化，形成雾化胶液喷出到待加工的LED芯片上。

在本发明所述喷雾阀装置中，当喷嘴开关关闭、即活塞封住喷嘴结构底端开口时，金属腔内的胶液从出料口325流出，并通过胶管流入蠕动泵330入口。胶液流入蠕动泵内的弹性软管后，蠕动泵通过对泵的弹性输送软管交替进行挤压和释放来循环泵送胶液，使胶液从泵出口回流到料筒的入料口，再从料筒出口流入喷雾阀金属腔内，如此不停循环，由此保证荧光粉的不沉淀。在此过程中，搅拌装置同时持续对料筒内的胶液混合搅拌，通过搅拌装置和蠕动泵的结合来实现胶液的动态循环流动，可有效地避免低粘度胶水中荧光粉沉淀问题。

 当喷嘴开关开启、即活塞向上移动时，金属腔内的部份胶液会流向喷嘴结构底端开口处，同时，在活塞向下冲击的加速压力及喷嘴固定盖侧端雾化气压同时作用下，胶液会被迅速分解为微小颗料状并从喷嘴中喷出，到待加工的LED芯片上去，最终形成如图8所示的封装结构。

本发明喷雾阀装置具体的结构如图4所示，包括喷嘴固定盖403，罩设在所述固定套321底端，在所述固定套321内设置活塞322，以及弹簧402等，在所述固定套321顶端设置有一顶端固定盖406，在顶端固定盖406下方的固定套321内设置有一上腔部404，以及所述弹簧402在一封闭该上腔部的撞铁405上，在所述撞铁405的下侧设置有一入气口328。其工作原理是：从入气口328进入固定套内腔的气压大于弹簧压力后，活塞322和撞铁405在气压作用下压住弹簧，此时活塞322上升打开所述喷嘴开口；当气压迅速断开压力消失后，弹簧和撞铁会迅速弹开（弹开时的拉伸长度在加速压力下会远远大于原始长度），同时推动活塞朝喷嘴结构的开口方向快速撞击，与此同时，先前靠近喷嘴开关底端开口位置的部分胶液，在活塞的快速撞击及来自气压入口327的雾化气压作用下，迅速分散为微小颗粒并从喷嘴开口处快速喷出。

在喷完后，弹簧惯性复位，撞铁和活塞也同时复位，回到初始状态，当入气口重新有气压进入时，循环活塞、撞铁重复上下运动的动作，反复将胶液从喷嘴开口中送出。另外，喷嘴结构无论处于开启或关闭状态，入料口324、出料口325所形成金属腔中的胶液流动是持续不停的，而在喷嘴结构开启时，仅有小部分胶液流入到喷嘴开口中。在所述固定盖403内腔即所述撞铁下侧的位置设有上下两个密封圈407和408，其用途在于当气压从入气口328流入后，使气体保持在内腔的上端，防止气体从下端的通道内流出，从而不能保证作用在弹簧上的气压大于弹簧压力以驱动弹簧的工作，同时，也干扰胶液的正常运行和流动。

本发明的荧光粉抗沉淀雾化式喷胶系统及其喷雾阀，通过上述技术方案实现了喷雾方式的LED封装技术，其加工成本降低，并且节省胶液等材料，实现了降低成本并提高产品良率的技术好处。

应当理解的是，上述针对本发明各较佳实施例的描述较为具体，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本发明的专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种荧光粉抗沉淀雾化式喷胶系统，其包括料筒和喷雾阀，通过软管连通；所述料筒中设置有混合有荧光粉的胶液；一控制器控制所述喷雾阀，用于将胶液喷出到待加工的LED芯片上；其特征在于，所述喷雾阀还包括一具有入料口和出料口的通道，并在出料口通过软管经过一蠕动泵后连接所述料筒，用于维持所述胶液在所述软管中不停流动；所述料筒中还设置有用于防止荧光粉沉淀的搅拌装置，并通过一第一电机带动搅拌。

2.根据权利要求1所述的荧光粉抗沉淀雾化式喷胶系统，其特征在于，所述喷雾阀设置具有一固定套，并在该固定套中设置有一活塞，在所述活塞底端设置具有一喷嘴结构，通过所述活塞的上下动作启闭所述喷嘴结构的开口；所述开口连通所述通道；并在所述开口外侧设置有连通外部气源的气压入口。

3.根据权利要求2所述的荧光粉抗沉淀雾化式喷胶系统，其特征在于，所述固定套的顶端设置有一喷嘴固定盖，以及一固定连接所述活塞的撞铁，所述固定盖和所述撞铁设置在所述固定套内的一上腔部中，并在所述固定盖和所述撞铁之间设置有弹簧，所述撞铁与所述上腔部内壁密封可滑动设置，并在所述撞铁下方设置连通有用于控制活塞上下的入气口。

4.根据权利要求2或3所述的荧光粉抗沉淀雾化式喷胶系统，其特征在于，所述活塞的顶端与所述喷嘴结构的开口处为锥形配合结构。

5.根据权利要求3所述的荧光粉抗沉淀雾化式喷胶系统，其特征在于，在入气口与通道之间还设置有用于隔离的两个密封圈。

6.根据权利要求1所述的荧光粉抗沉淀雾化式喷胶系统，其特征在于，所述搅拌装置设置具有数个搅拌叶片，并通过一连接块连接到筒口上的皮带轴。

7.一种荧光粉抗沉淀雾化式喷胶系统的喷雾阀，其特征在于，包括一固定套，在该固定套中设置有可上下移动的活塞，所述活塞用于启闭在所述固定套下端的喷嘴结构；连通所述喷嘴结构设置有一通道，该通道两端设置有连通料筒的入料口和经过蠕动泵回流到料筒的出料口；所述喷嘴结构的底端开口处设置有连通外部气源的气压入口，用于形成混合有荧光粉的雾化胶液。

8.根据权利要求7所述的喷雾阀，其特征在于，所述固定套的顶端设置有一喷嘴固定盖，以及一固定连接所述活塞的撞铁，所述固定盖和所述撞铁设置在所述固定套内的一上腔部中，并在所述固定盖和所述撞铁之间设置有弹簧，所述撞铁与所述上腔部内壁密封可滑动设置，并在所述撞铁下方设置连通有用于控制活塞上下的入气口。

9.根据权利要求8所述的喷雾阀，其特征在于，所述活塞的顶端与所述喷嘴结构的开口处为锥形配合结构。

10.根据权利要求8所述的喷雾阀，其特征在于，在入气口与通道之间还设置有用于隔离的两个密封圈。

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