CN102755947A - 一种高效led点胶涂覆方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及LED的荧光胶涂覆方法。本发明的一种高效LED点胶涂覆方法，包括荧光胶的制作和点胶工艺，包括以下步骤：步骤1：将荧光粉和配胶混合均匀，制作成粘度在100-8000Pa.s范围内的荧光胶；步骤2：将步骤1制成的荧光胶进行脱泡，直至荧光胶中没有气泡冒出为止；步骤3：将步骤2制成的荧光胶倒入点胶涂覆机的点胶筒里，通过该点胶涂覆机上的控制程序设置点胶步骤，并进行点胶；其中，点胶针头的针嘴壁厚范围是0.02-0.10mm；点胶用的支架盖板的厚度范围是0.3-0.5mm；步骤4：烘烤，根据不同荧光胶的粘度选择进烤时间，最长进烤时间不超过15min。本发明应用于LED点胶工艺的改进。
Description
技术领域
本发明涉及LED的荧光胶涂覆方法。
背景技术
目前市场上LED点胶涂覆机品种比较多，其点胶方式大多是由螺杆定量下至式或定量气动式。无论使用何种点胶方式，LED点胶涂覆机通用要求是：精确性，一致性，高出产量，将荧光粉悬浮液维持在流体状态和表面喷射或涂覆。选择合适的点胶设备和点胶方法是LED封装企业提高产品质量和集中性优先考虑的因素。
目前行业中常用的LED点胶涂覆机多为自动或半自动编程，点胶步骤为立体空间三维点动和平面二维点动，具体是：首颗LED芯片采用立体三维点动方式点胶，首颗之后用平面二维点动，即涂覆首颗LED芯片碗杯之后点胶臂会向上移动到一定高度后（其目的是为了将胶柱拉断，以控制点胶量），再水平移动到第二颗LED芯片碗杯的正上方，再向下移动到一定高度，涂覆荧光胶，由此重复。上述方式中，为了控制点胶的一致性，点胶涂覆速度受到一定的限制。另外，LED点胶涂覆机使用的点胶针头均为金属点胶针头。点胶针头的针嘴壁厚较厚，限制了点胶用胶体的粘度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种高效LED点胶涂覆方法，通过更改点胶步骤和盖板厚度，将原来的立体三维和平面二维点动的点胶方式更改为立体三维、平面二维和线性点动相结合的点胶方式，将原有的点胶效率提高1.5-2倍。
为了解决上述技术问题，本发明一种高效LED点胶涂覆方法，包括荧光胶的制作和点胶工艺，具体包括以下步骤：
步骤1：将荧光粉和配胶通过机器或者人工搅拌混合均匀，制作成粘度在100-8000Pa.s范围内的荧光胶；其中，配胶是硅胶或者树脂胶；
步骤2：将步骤1制成的荧光胶，通过真空脱泡机进行脱泡，直至荧光胶中没有气泡冒出为止；
步骤3：将步骤2制成的荧光胶倒入点胶涂覆机的点胶筒里，并通过该点胶涂覆机上的控制程序设置点胶步骤，并进行点胶；其中，点胶的点胶针头优选采用陶瓷针头，该点胶针头的针嘴壁厚范围是0.02-0.10mm；点胶针头的针嘴与待点胶支架杯碗的高度距离范围为0.8-3.0mm。
步骤4：烘烤，根据不同荧光胶的粘度，选择合适点胶数量LED芯片的进烤时间，最长进烤时间不超过15min。
上述步骤1中，荧光胶的粘度范围为100-8000Pa.s。粘度可以控制点胶涂覆的胶量和速度：当粘度太低，会使荧光粉在胶水中快速沉淀，点胶过程可以控制点胶量，但是不能够控制荧光粉的沉淀。当粘度过大，点胶过程可以控制荧光粉的沉淀，但是不能控制荧光胶拉丝和带胶情况。以上两种情况都会影响产品的一致性。
上述步骤3中，点胶针头的针嘴壁厚范围设定为0.02-0.10mm的原因是：通过降低点胶针头的针嘴的壁厚，减少点胶过程中点胶针头的针嘴包胶情况的出现。其中包胶是：点胶针头外部被少量胶体包裹，当胶体量增加到一定的情况下就会出现带胶现象；带胶是：点胶针头外部被大量胶体包裹，最终导致每颗LED芯片涂覆点胶量的不均匀。
点胶针头的针嘴与待点胶支架杯碗的高度距离可通过设置点胶用的支架盖板的厚度来实现，点胶针头的针嘴与待点胶支架杯碗的高度距离范围为0.8-3.0mm，则支架盖板的厚度范围为0.3-0.5mm。上述高度可以根据荧光胶的粘度进行择优设置。点胶用的支架盖板是为了将待点胶支架固定在点胶板上，并控制待点胶支架杯碗在同一平面上，通常其形状为日字型或田字型。传统的点胶用的支架盖板为3-6mm，而支架高度通常为0.8-2.0mm之间，因此传统的点胶时，点胶针头为了避开点胶盖板，点胶臂上下移动高度为5-25mm。本发明的方法去除了点胶臂上下移动的步骤，直接更改为水平移动，使用的支架盖板厚度控制在0.3-0.5mm之间，最优选择是0.4mm。选用该厚度的目的是为了减少点胶时针嘴与待点胶支架杯碗的高度距离，将点胶针嘴与待点胶支架杯碗的高度距离控制在0.8-3.0mm之间。这样，点胶时，荧光胶是通过针嘴以圆柱状的形式喷出，通过控制上述高度距离以及选用合适直径的针嘴，并通过控制针嘴水平移动的时间，以切断胶柱，最终达到精确的控制每颗LED芯片的点胶用量。无需像传统的点胶方式将点胶针头上下移动以控制每颗LED芯片的点胶量（上下移动最终的目的是将胶柱拉断来控制点胶量）。
另外，点胶的点胶针头也可以是普通的金属针头，优选采用陶瓷针头，因陶瓷针头的针嘴表面可以做的很光滑，不易带胶。
进一步的，所述步骤3中的控制程序包括如下点胶步骤：
步骤31：将点胶腔体里的气泡排除干净并复位；清除点胶针头上的残胶；预先设置点胶量；
步骤32：通过控制点胶针头的点胶臂的移动进行立体三维点动方式点胶：点胶臂的移动方向如下：将点胶臂由初始位置向上移动到预设高度，再水平移动到第一排第一颗LED芯片碗杯的正上方，然后将点胶臂向下移动至点胶针头距离碗杯最高点0.8-3.0mm，然后涂覆荧光胶。
步骤33：通过控制点胶针头的点胶臂的移动进行线性点动方式点胶：通过步骤32将第一排第一颗LED芯片涂覆完成后，将点胶臂水平移动到第一排第二颗LED芯片碗杯的正上方，再次涂覆荧光胶；并重复该线性点动方式点胶，直至第一排最后一颗LED芯片涂覆完成；
步骤34：通过控制点胶针头的点胶臂的移动进行二维点动和线性点动相结合方式点胶：通过步骤33将第一排最后一颗LED芯片涂覆完成后，将点胶臂水平移动至第二排最后一颗LED芯片的正上方，再次涂覆荧光胶；再将点胶臂水平移动至第二排倒数第二颗LED芯片的正上方，涂覆荧光胶，重复该线性点动方式点胶，直至第二排第一颗LED芯片涂覆完成；
步骤35：重复步骤34的二维点动和线性点动相结合方式点胶，直到最后一排最后一颗LED芯片涂覆完成，并将点胶臂复位。
进一步的，根据实际实验得出，步骤4中的最佳进烤时间为10-12min。
本发明采用线性、平面二维和立体三维相结合的点胶方式，涂覆第一排首颗LED芯片的碗杯用立体三维点动方式点胶，首颗之后采用线性点动方式涂覆同一排LED芯片的碗杯；当换排时改用平面二维点动方式涂覆该排的首颗LED芯片的碗杯，之后采用线性点动方式涂覆同一排LED芯片的碗杯，由此重复。因此，本发明节省了一个平面二维点动的上下移动时间，提高了整体的点胶速度和效率。
另外，本发明通过采用陶瓷点胶针头减少带胶情况的出现，降低点胶针头的针嘴的壁厚以减少点胶过程中点胶针头的针嘴包胶情况的出现，增加盖板厚度以减少点胶时针嘴与待点胶支架杯碗的高度距离，选用合适直径的针嘴，选择合适的针嘴水平移动的时间，以及优化的点胶步骤，将原有的点胶效率提高1.5-2.0倍，有效的减低了生产成本。
具体实施方式
现结合具体实施方式对本发明进一步说明。
本发明一种高效LED点胶涂覆方法，包括荧光胶的制作和点胶工艺，具体包括以下步骤：
步骤1：将荧光粉和配胶通过机器或者人工搅拌混合均匀，制作成粘度在100-8000Pa.s范围内的荧光胶；其中，配胶是硅胶或者树脂胶；
步骤2：将步骤1制成的荧光胶，通过真空脱泡机进行脱泡，直至荧光胶中没有气泡冒出为止；
步骤3：将步骤2制成的荧光胶倒入点胶涂覆机的点胶筒里，并通过该点胶涂覆机上的控制程序设置点胶步骤，并进行点胶；其中，根据荧光胶的粘度和待点LED芯片胶量的要求来选择直径合适的点胶针头，为了提高点胶产品的一致性、减少点胶过程中的由于带胶而引起的多胶或少胶，优选采用点胶针头的针嘴壁厚范围是0.02-0.10mm的陶瓷针头，当然采用普通常用的金属针头也可以。且点胶用的支架盖板的厚度范围控制在0.3-0.5mm之间；
步骤4：烘烤，根据不同荧光胶的粘度，选择合适点胶数量LED芯片的进烤时间，最长进烤时间不超过15min。根据实际实验得出，最佳进烤时间为10-12min。
其中，所述步骤3中的控制程序包括如下点胶步骤：
步骤31：将点胶腔体里的气泡排除干净并复位；清除点胶针头上的残胶；预先设置点胶量；
步骤32：通过控制点胶针头的点胶臂的移动进行立体三维点动方式点胶：点胶臂的移动方向如下：将点胶臂由初始位置向上移动到预设高度，再水平移动到第一排第一颗LED芯片碗杯的正上方，然后将点胶臂向下移动至点胶针头距离碗杯最高点0.8-3.0mm，然后涂覆荧光胶；
步骤33：通过控制点胶针头的点胶臂的移动进行线性点动方式点胶：通过步骤32将第一排第一颗LED芯片涂覆完成后，将点胶臂水平移动到第一排第二颗LED芯片碗杯的正上方，再次涂覆荧光胶；并重复该线性点动方式点胶，直至第一排最后一颗LED芯片涂覆完成；
步骤34：通过控制点胶针头的点胶臂的移动进行二维点动和线性点动相结合方式点胶：通过步骤33将第一排最后一颗LED芯片涂覆完成后，将点胶臂水平移动至第二排最后一颗LED芯片的正上方，再次涂覆荧光胶；再将点胶臂水平移动至第二排倒数第二颗LED芯片的正上方，涂覆荧光胶，重复该线性点动方式点胶，直至第二排第一颗LED芯片涂覆完成；
步骤35：重复步骤34的二维点动和线性点动相结合方式点胶，直到最后一排最后一颗LED芯片涂覆完成，并将点胶臂复位。
使用上述步骤进行点胶的点胶涂覆机，优选采用定量下至式或定量气动式，可以准确的控制每颗LED芯片的涂覆量。该点胶涂覆机采用的点胶针头是内壁很薄的陶瓷针头，使点胶过程中，针头不带胶，提高了产品的一致性。
本发明通过对现有技术的点胶工艺进行改进，以及更换点胶涂覆机的点胶针头和支架盖板，即可以将原有的点胶效率提高1.5-2.0倍，有效的减低了生产成本。其中，陶瓷针头的点胶针头可有有效的降低针头带胶的问题，将点胶针头改为薄壁则可以提高产品的点胶的精准度。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种高效LED点胶涂覆方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：将荧光粉和配胶混合均匀，制作成荧光胶；
步骤2：将步骤1制成的荧光胶进行脱泡，直至荧光胶中没有气泡冒出为止；
步骤3：将步骤2制成的荧光胶倒入点胶涂覆机的点胶筒里，通过该点胶涂覆机上的控制程序设置点胶步骤，并进行点胶；其中，点胶针头的针嘴壁厚范围是0.02-0.10mm；点胶针头的针嘴与待点胶支架杯碗的高度距离范围为0.8-3.0mm，该高度距离通过设置点胶用的支架盖板的厚度来实现；
步骤4：烘烤，根据不同荧光胶的粘度选择进烤时间，最长进烤时间不超过15min。
2.根据权利要求1所述的高效LED点胶涂覆方法，其特征在于：所述步骤3中的控制程序包括如下点胶步骤：
步骤31：通过前置处理程序对点胶涂覆机进行初始化；
步骤32：通过控制点胶针头的点胶臂的移动进行立体三维点动方式点胶：点胶臂的移动方向如下：将点胶臂由初始位置向上移动到预设高度，再水平移动到第一排第一颗LED芯片碗杯的正上方，然后将点胶臂向下移动至点胶针头距离碗杯最高点0.8-3.0mm，然后涂覆荧光胶；
步骤33：通过控制点胶针头的点胶臂的移动进行线性点动方式点胶：通过步骤32将第一排第一颗LED芯片涂覆完成后，将点胶臂水平移动到第一排第二颗LED芯片碗杯的正上方，再次涂覆荧光胶；并重复该线性点动方式点胶，直至第一排最后一颗LED芯片涂覆完成；
步骤34：通过控制点胶针头的点胶臂的移动进行二维点动和线性点动相结合方式点胶：通过步骤33将第一排最后一颗LED芯片涂覆完成后，将点胶臂水平移动至第二排最后一颗LED芯片的正上方，再次涂覆荧光胶；再将点胶臂水平移动至第二排倒数第二颗LED芯片的正上方，涂覆荧光胶，重复该线性点动方式点胶，直至第二排第一颗LED芯片涂覆完成；
步骤35：重复步骤34的二维点动和线性点动相结合方式点胶，直到最后一排最后一颗LED芯片涂覆完成，并将点胶臂复位。
3.根据权利要求2所述的高效LED点胶涂覆方法，其特征在于：所述步骤31具体是通过前置处理程序，将点胶腔体里的气泡排除干净并复位，清除点胶针头上的残胶，并预先设置点胶量。
4.根据权利要求1所述的高效LED点胶涂覆方法，其特征在于：所述点胶针头是陶瓷针头。
5.根据权利要求1所述的高效LED点胶涂覆方法，其特征在于：所述步骤1中的荧光胶的粘度在100-8000Pa.s范围内。
6.根据权利要求1所述的高效LED点胶涂覆方法，其特征在于：所述步骤3中通过设置点胶用的支架盖板的厚度来实现点胶针头的针嘴与待点胶支架杯碗的高度距离的改变，所述点胶用的支架盖板的厚度范围是0.3-0.5mm。
7.根据权利要求6所述的高效LED点胶涂覆方法，其特征在于：所述点胶用的支架盖板的厚度是0.4mm。
8.根据权利要求1所述的高效LED点胶涂覆方法，其特征在于：所述步骤4中的进烤时间为10-12min。
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