CN103606616B - 一种led封装工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种LED封装工艺，其包括以下步骤：固晶：固晶机将UV光固化型LED固晶胶点在支架总承上多个支架的固晶区中，并将晶粒放置于每个支架上的固晶区；UV光固化：UV光固化机将UV光固化型LED固晶胶固化；焊线：焊线机将金属导线的两端分别焊接于晶粒的电极与支架的电极上，令支架总承上形成多个LED半成品；点胶：点胶机将UV光固化型LED封装胶灌封于每一个LED半成品中晶粒上；UV光固化：UV光固化机将UV光固化型LED封装胶固化，令支架总承上形成多个LED成品；选择性增加：下料：使用下料机将LED成品与支架总承分离，形成多个独立的LED成品；分检：使用分检机将LED成品进行质量检验、筛选。本发明耗时短、耗能小、生产效率极高，且便于实现全自动化。

Description

一种LED封装工艺

技术领域：

本发明涉及LED封装工艺技术领域，特指一种耗时短、耗能小、生产效率极高，且能够实现全自动化的LED封装工艺。

背景技术：

随着能源及环境问题的日益显现，节能产业及其产品越来越受到重视，半导体二极管(LED)照明的节能效果已被公认。

LED(Light Emitting Diode，发光二极管)是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电能转化为光能。LED作为一种新的照明光源材料被广泛应用着。而LED封装技术对发光二极管的出光效率起到了一个很关键的作用。

传统的LED封装工艺，一般包括步骤为：固晶、热固化、焊线、点胶、热固化成型。在固晶步骤中，是指在一支架上的固晶区点固晶胶，然后再将发光芯片放置于固晶区中，其中，点胶所用的固晶胶为热固化树脂。在热固化步骤中，将上述放置有发光芯片的支架放在一个热烘箱中进行烘烤，热烘箱的温度为150℃，烘烤时间至少为60分钟，使热固化树脂固化，即可使发光芯片与支架稳固连接。在焊线步骤中，利用焊线机将发光芯片的极与支架的极通过金属导线连接。在点胶步骤中，一般都是将硅胶（硅胶）灌封于LED半成品中发光芯片上，令发光芯片被硅胶包覆；在最后的热固化成型步骤中，将上述灌封有硅胶的LED半成品放在一个热烘箱中进行烘烤，热烘箱的温度为150℃，烘烤时间为120～300分钟，使热硅胶固化，形成LED成品。

上述传统的LED封装工艺存在以下不足：在固晶步骤中所用的热固化树脂，其在热烘箱（温度为150℃）中至少烘烤60分钟，才能使热固化树脂固化；再者，在点胶步骤中所用的硅胶，其在热烘箱（温度为150℃）中烘烤120～300分钟，才能使硅胶固化，因此，整个LED封装工艺需要较长的时间，不利于整个工艺实现全自动生产，导致生产效率低下。另外，由于烘烤的时间较长，导致需要较高的电能，即需要较高的生产成本，以致不能够满足现代化发展的需求和提高市场竞争力。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种耗时短、耗能小、生产效率极高，且能够实现全自动化的LED封装工艺。

为了解决上述技术问题，本发明采用了下述第一种技术方案：该LED封装工艺包括以下步骤：步骤a、固晶：提供一固晶机，将一具有多个支架的支架总承稳定放置于固晶机中，该固晶机通过其一个机械手将UV光固化型LED固晶胶点在每一个支架上的固晶区中，通过另一个机械手将晶粒放置于支架上的固晶区中，待用；步骤b、UV光固化：提供一UV光固化机，将上述经过固晶的支架总承传送至UV光固化机内进行UV光固化，将UV光固化型LED固晶胶固化，令晶粒稳定定位于支架总承中的支架上；步骤c、焊线：将上述稳定定位有晶粒的支架传送至一焊线机内，焊线机将金属导线的两端分别焊接于晶粒的电极与支架的电极上，令晶粒与支架电性导通，令支架总承上形成多个LED半成品；步骤d、点胶：通过一点胶机将UV光固化型LED封装胶灌封于每一个LED半成品中晶粒上，令晶粒被UV光固化型LED封装胶包覆；步骤e、UV光固化：通过UV光固化机将LED半成品中晶粒外围的UV光固化型LED封装胶固化，以对晶粒形成保护层，令支架总承上形成多个LED成品；步骤f、下料：使用下料机将已封装完成的LED成品与支架总承分离，形成多个独立的LED成品；步骤g、分检：使用分检机将已完成封装的LED成品进行质量检验、筛选；所述的晶粒为发光芯片。

为了解决上述技术问题，本发明采用了下述第二种技术方案：该LED封装工艺包括以下步骤：步骤a、固晶：提供一固晶机，将一具有多个支架的支架总承稳定放置于固晶机中，该固晶机通过其一个机械手将UV光固化型LED固晶胶点在每一个支架上的固晶区中，通过另一个机械手将晶粒放置于支架上的固晶区中，待用；步骤b、UV光固化：提供一UV光固化机，将上述经过固晶的支架总承传送至UV光固化机内进行UV光固化，将UV光固化型LED固晶胶固化，令晶粒稳定定位于支架总承中的支架上；步骤c、焊线：将上述稳定定位有晶粒的支架传送至一焊线机内，焊线机将金属导线的两端分别焊接于晶粒的电极与支架的电极上，令晶粒与支架电性导通，令支架总承上形成多个LED半成品；步骤d、点胶：通过一点胶机将UV光固化型LED封装胶灌封于每一个LED半成品中晶粒上，令晶粒被UV光固化型LED封装胶包覆；步骤e、UV光固化：通过UV光固化机将LED半成品中晶粒外围的UV光固化型LED封装胶固化，以对晶粒形成保护层，令支架总承上形成多个LED成品；步骤f、下料：使用下料机将已封装完成的LED成品与支架总承分离，形成多个独立的LED成品；步骤g、分检：使用分检机将已完成封装的LED成品进行质量检验、筛选；所述的晶粒为发光芯片。

进一步而言，上述技术方案中，所述步骤b及步骤e中UV光固化机的固化时间为5～30秒。

进一步而言，上述技术方案中，所述步骤b及步骤e中UV光固化机的固化时间为18秒。

进一步而言，上述技术方案中，所述UV光固化型LED封装胶包括单位质量百分比的成分为：

改性丙烯酸齐聚物 40～80%；

丙烯酸单体 10～55%；

光引发剂 2～5%；

助剂 0.5～2%；

进一步而言，上述技术方案中，所述UV光固化型LED封装胶包括单位质量百分比的成分为：

改性丙烯酸齐聚物 60%；

丙烯酸单体 36%；

光引发剂 3%；

助剂 1%；

进一步而言，上述技术方案中，所述UV光固化型LED固晶胶包括单位质量百分比的成分为：

进一步而言，上述技术方案中，所述UV光固化型LED固晶胶包括单位质量百分比的成分为：

进一步而言，上述技术方案中，所述UV光固化型LED固晶胶的透光率及UV光固化型LED封装胶的透光率均大于或等于92%。

进一步而言，上述技术方案中，所述UV光固化型LED固晶胶的透光率及UV光固化型LED封装胶的折射率均大于或等于1.46。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：本发明在固晶步骤中所用的UV光固化型LED固晶胶，其只需要在UV光固化机中曝光5～30秒，即可使UV光固化型LED固晶胶固化；再者，在点胶步骤中所用的UV光固化型LED封装胶，其只需要在UV光固化机中曝光5～30秒，即可使UV光固化型LED封装胶固化；因此，可以大大降低了整个LED封装工艺的生产时间，以便于整个工艺实现全自动生产，以致提高生产效率。另外，由于UV光固化的时间较短，可以有利于降低电能，即可降低生产成本，以致能够满足现代化发展的需求和提高市场竞争力。

具体实施方式：

下面结合具体实施例对本发明进一步说明。

实施例一：

一种LED封装工艺，其包括以下步骤：

步骤a、固晶：提供一固晶机，将一具有多个支架的支架总承稳定放置于固晶机中，该固晶机通过其一个机械手将UV光固化型LED固晶胶点在每一个支架上的固晶区中，通过另一个机械手将晶粒放置于支架上的固晶区中，待用；

步骤b、UV光固化：提供一UV光固化机，将上述经过固晶的支架总承传送至UV光固化机内进行UV光固化，使UV光固化型LED固晶胶在UV光固化机内曝5～30秒，将UV光固化型LED固晶胶固化，令晶粒稳定定位于支架总承中的支架上；

步骤c、焊线：将上述稳定定位有晶粒的支架传送至一焊线机内，焊线机将金属导线的两端分别焊接于晶粒的电极与支架的电极上，令晶粒与支架电性导通，令支架总承上形成多个LED半成品；

步骤d、点胶：通过一点胶机将UV光固化型LED封装胶灌封于每一个LED半成品中晶粒上，令晶粒被UV光固化型LED封装胶包覆；

步骤e、UV光固化：通过UV光固化机将LED半成品中晶粒外围的UV光固化型LED封装胶固化，启动UV光固化机进行UV光固化，使UV光固化型LED封装胶在UV光固化机内曝光5～30秒，以对晶粒形成保护层，令支架总承上形成多个LED成品；

上述的晶粒为发光芯片。

所述UV光固化型LED固晶胶的透光率及UV光固化型LED封装胶的透光率均大于或等于92%。所述UV光固化型LED固晶胶的透光率及UV光固化型LED封装胶的折射率均大于或等于1.46。所述UV光固化型LED固晶胶具导电或导热性能。

所述UV光固化型LED封装胶包括单位质量百分比的成分为：改性丙烯酸齐聚物：40～80%；丙烯酸单体：10～55%；光引发剂：2～5%；助剂：0.5～2%。作为优选实施例，所述UV光固化型LED封装胶包括单位质量百分比的成分优选为：改性丙烯酸齐聚物：60%；丙烯酸单体：36%；光引发剂：3%；助剂；1%。

具体而言，所述的改性丙烯酸齐聚物包括有：环氧丙烯酸酯齐聚物、三级胺共引发剂齐聚物、纯丙烯酸酯齐聚物、有机硅丙烯酸酯齐聚物、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯齐聚物、芳香族聚氨酯丙烯酸酯齐聚物、聚酯丙烯酸酯齐聚物、胺改质聚酯类丙烯酸酯齐聚物。

所述的丙烯酸单体包括有：单官能基单体、双官能基单体、三官能基单体、多官能基单体。

所述的光引发剂包括有：2-异丙基硫杂蒽酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉苯基)丁酮、2-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、4-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、4-苯甲酰基-4′-甲基二苯硫醚、1-羟基环己基苯基甲酮。

所述的助剂包括有：硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、润湿剂、消泡剂、增稠剂、抗氧化剂、抗黄变剂、防沉剂。

所述的UV光固化型LED封装胶具有良好的抗黄变性及密封性。

所述UV光固化型LED固晶胶包括单位质量百分比的成分为：改性丙烯酸齐聚物：20～45%；丙烯酸单体：10～35%；光引发剂：2～5%；助剂：0.5～2%；导电导热填料20～40%；作为优选实施例，所述UV光固化型LED固晶胶包括单位质量百分比的成分为：改性丙烯酸齐聚物：35%；丙烯酸单体：25%；光引发剂：3%；助剂：2%；导电导热填料：35%。

具体而言，所述的改性丙烯酸齐聚物包括有：环氧丙烯酸酯齐聚物、三级胺共引发剂齐聚物、纯丙烯酸酯齐聚物、有机硅丙烯酸酯齐聚物、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯齐聚物、芳香族聚氨酯丙烯酸酯齐聚物、聚酯丙烯酸酯齐聚物、胺改质聚酯类丙烯酸酯齐聚物。

所述的丙烯酸单体包括有：单官能基单体、双官能基单体、三官能基单体、多官能基单体。

所述的光引发剂包括有：2-异丙基硫杂蒽酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉苯基)丁酮、2-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、4-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、4-苯甲酰基-4′-甲基二苯硫醚、1-羟基环己基苯基甲酮。

所述的导电导热填料包括有：银粉、银铜粉、铜粉、镍粉、二氧化硅粉。

所述的助剂包括有：硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、润湿剂、消泡剂、增稠剂、抗氧化剂、抗黄变剂、防沉剂。

所述UV光固化型LED固晶具有优良的附着力、导电或导热性能。。

本实施一所述的LED封装工艺适应于COB LED（Chip On Board LED）工艺。

本发明在固晶步骤中所用的UV光固化型LED固晶胶，其只需要在UV光固化机中曝光5～30秒，即可使UV光固化型LED固晶胶固化；再者，在点胶步骤中所用的UV光固化型LED封装胶，其只需要在UV光固化机中曝光5～30秒，即可使UV光固化型LED封装胶固化；因此，可以大大降低了整个LED封装工艺的生产时间，以便于整个工艺实现全自动生产，以致提高生产效率。另外，由于烘烤的时间较短，可以有利于降低电能，即可降低生产成本，以致能够满足现代化发展的需求和提高市场竞争力。

实施例二：

本实施例二与上述实施例一的不同在于：本实施例二的LED封装工艺在上述实施例一的LED封装工艺基础上增加两个步骤，本实施例二的LED封装工艺包括以下步骤：

步骤a、固晶：提供一固晶机，将一具有多个支架的支架总承稳定放置于固晶机中，该固晶机通过其一个机械手将UV光固化型LED固晶胶点在每一个支架上的固晶区中，通过另一个机械手将晶粒放置于支架上的固晶区中，待用；

步骤b、UV光固化：提供一UV光固化机，将上述经过固晶的支架总承传送至UV光固化机内进行UV光固化，使UV光固化型LED固晶胶在UV光固化机内曝5～30秒，将UV光固化型LED固晶胶固化，令晶粒稳定定位于支架总承中的支架上；

步骤c、焊线：将上述稳定定位有晶粒的支架传送至一焊线机内，焊线机将金属导线的两端分别焊接于晶粒的电极与支架的电极上，令晶粒与支架电性导通，令支架总承上形成多个LED半成品；

步骤d、点胶：通过一点胶机将UV光固化型LED封装胶灌封于每一个LED半成品中晶粒上，令晶粒被UV光固化型LED封装胶包覆；

步骤e、UV光固化：通过UV光固化机将LED半成品中晶粒外围的UV光固化型LED封装胶固化，启动UV光固化机进行UV光固化，使UV光固化型LED封装胶在UV光固化机内曝光5～30秒，以对晶粒形成保护层，令支架总承上形成多个LED成品；

步骤f、下料：使用下料机将已封装完成的LED成品与支架总承分离，形成多个独立的LED成品；

步骤g、分检：使用分检机将已完成封装的LED成品进行质量检验、筛选；

上述的晶粒为发光芯片。

本实施二具有上述实施例一的优点。

本实施二所述的LED封装工艺适应于SMD LED（Surface Mounted Devices LED）工艺。

当然，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并非来限制本发明实施范围，凡依本发明申请专利范围所述构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。

Claims (2)

1.一种LED封装工艺，其特征在于：包括以下步骤：

步骤a、固晶：提供一固晶机，将一具有多个支架的支架总承稳定放置于固晶机中，该固晶机通过其一个机械手将UV光固化型LED固晶胶点在每一个支架上的固晶区中，通过另一个机械手将晶粒放置于支架上的固晶区中，待用；

步骤b、UV光固化：提供一UV光固化机，将上述经过固晶的支架总承传送至UV光固化机内进行UV光固化，将UV光固化型LED固晶胶固化，令晶粒稳定定位于支架总承中的支架上；

步骤c、焊线：将上述稳定定位有晶粒的支架传送至一焊线机内，焊线机将金属导线的两端分别焊接于晶粒的电极与支架的电极上，令晶粒与支架电性导通，令支架总承上形成多个LED半成品；

步骤d、点胶：通过一点胶机将UV光固化型LED封装胶灌封于每一个LED半成品中晶粒上，令晶粒被UV光固化型LED封装胶包覆；

步骤e、UV光固化：通过UV光固化机将LED半成品中晶粒外围的UV光固化型LED封装胶固化，以对晶粒形成保护层，令支架总承上形成多个LED成品；

所述的晶粒为发光芯片；所述步骤b及步骤e中UV光固化机的固化时间为5～30秒；所述UV光固化型LED封装胶包括单位质量百分比的成分为：改性丙烯酸齐聚物40～80％；丙烯酸单体10～55％；光引发剂2～5％；助剂0.5～2％；

所述的光引发剂为2-异丙基硫杂蒽酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉苯基)丁酮、2-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、4-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、4-苯甲酰基-4'-甲基二苯硫醚中的组合；

所述UV光固化型LED固晶胶包括单位质量百分比的成分为：改性丙烯酸齐聚物35％；丙烯酸单体25％；光引发剂3％；助剂2％；导电导热填料35％；

所述UV光固化型LED固晶胶的透光率及UV光固化型LED封装胶的透光率均大于或等于92％；所述UV光固化型LED固晶胶的透光率及UV光固化型LED封装胶的折射率均大于或等于1.46。

2.一种LED封装工艺，其特征在于：包括以下步骤：

步骤a、固晶：提供一固晶机，将一具有多个支架的支架总承稳定放置于固晶机中，该固晶机通过其一个机械手将UV光固化型LED固晶胶点在每一个支架上的固晶区中，通过另一个机械手将晶粒放置于支架上的固晶区中，待用；

步骤b、UV光固化：提供一UV光固化机，将上述经过固晶的支架总承传送至UV光固化机内进行UV光固化，将UV光固化型LED固晶胶固化，令晶粒稳定定位于支架总承中的支架上；

步骤c、焊线：将上述稳定定位有晶粒的支架传送至一焊线机内，焊线机将金属导线的两端分别焊接于晶粒的电极与支架的电极上，令晶粒与支架电性导通，令支架总承上形成多个LED半成品；

步骤d、点胶：通过一点胶机将UV光固化型LED封装胶灌封于每一个LED半成品中晶粒上，令晶粒被UV光固化型LED封装胶包覆；

步骤e、UV光固化：通过UV光固化机将LED半成品中晶粒外围的UV光固化型LED封装胶固化，以对晶粒形成保护层，令支架总承上形成多个LED成品；

步骤f、下料：使用下料机将已封装完成的LED成品与支架总承分离，形成多个独立的LED成品；

步骤g、分检：使用分检机将已完成封装的LED成品进行质量检验、筛选；

所述的晶粒为发光芯片；所述步骤b及步骤e中UV光固化机的固化时间为5～30秒；所述UV光固化型LED封装胶包括单位质量百分比的成分为：改性丙烯酸齐聚物40～80％；丙烯酸单体10～55％；光引发剂2～5％；助剂0.5～2％；

所述的光引发剂为2-异丙基硫杂蒽酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉苯基)丁酮、2-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、4-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、4-苯甲酰基-4'-甲基二苯硫醚中的组合；

所述UV光固化型LED固晶胶包括单位质量百分比的成分为：改性丙烯酸齐聚物35％；丙烯酸单体25％；光引发剂3％；助剂2％；导电导热填料35％；

所述UV光固化型LED固晶胶的透光率及UV光固化型LED封装胶的透光率均大于或等于92％；所述UV光固化型LED固晶胶的透光率及UV光固化型LED封装胶的折射率均大于或等于1.46。