CN104576884A - 一种cob光组件自动测试补粉方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种COB光组件自动补粉方法及设备，包括承托整片COB光组件的移动平台机构、检测出COB光组件光参数的积分球测试机构，积分球测试机构包括有积分球、处在积分球的正下方的测试探针，在积分球测试机构的旁侧设有点胶机构，点胶机构包括点胶阀固定座，点胶阀固定座安装在积分球平板上，点胶阀固定在点胶固定座上，点胶阀下方有点胶针头；积分球测试机构的检测数据接入处理控制器，处理控制器的控制输出接入移动平台机构和点胶机构，对相应的COB光组件进行加胶或加稀释剂的控制，这样的设备及方法，生产效率高，而且加胶或添加稀释剂的量精准，使得COB光组件的色温一致性高。

Description

一种COB光组件自动测试补粉方法及设备
技术领域
本发明涉及发光二极管COB光组件加工生产的技术领域，具体涉及一种COB光组件自动在线补粉的设备及方法。
背景技术
一般来说，白光LED制造技术可分为三种：荧光粉涂敷光转换法、多色LED组合和多量子阱法。荧光粉涂敷光转换法是目前技术上最成熟的方法，即采用荧光粉将蓝光转换复合产生白光。因为人眼对不同色度白光的视觉感受不同，故控制色度分布是白光LED封装的核心技术。荧光粉涂敷光转换法，是利用蓝色芯片来激发荧光粉，如图4，从CIE色度图来看，蓝色芯片发出的蓝光色坐标在B点，荧光粉激发出的黄光色坐标在C点，CW为混合成白光后的色坐标，CW点在BC连线上。当选择合适的蓝色芯片B点和荧光粉C点后，通过B点和C点连线能得出一条理想斜率，1～5点为不同荧光粉胶量用蓝色芯片激发所得的白光是坐标，1～5点的胶量是从少依次增多的。从CIE色度图来分析，适当调节荧光粉的胶量即可使混合成白光的色坐标在斜率上移动。假如CW为需要得到的理想白光的中心色坐标，以这个中心色坐标的区域附近取四个坐标点作为标准范围，也可以用麦克当椭圆作为标准范围。
与传统发光二极管SMD贴片式封装以及大功率封装相比，白光COB封装可将多颗芯片直接封装在陶瓷基板或铝基板上，通过基板直接散热，不仅能减少支架的制造工艺及其成本，还具有减少热阻的散热能力，在生产和应用等各方面有很大的优势。但COB光组件单颗成本相对比较高，按照订单要求生产的过程需要很高的良品率，因此目前生产过程中补粉的环节是必要的。COB光组件的补粉是在点胶后和固化前进行的，当COB光组件点完胶后，马上将COB光组件放在手动测试仪中进行测试，根据测试结果人工将超出规定色坐标范围的COB的荧光粉进行加胶或添加稀释剂减胶，来补正其色坐标在规定范围内。目前，这个补粉环节是由人工操作，加胶或减胶的胶量都是很微小的，这个需要有经验的工人才能胜任。精准率难以保证，在一定程度上影响了生产效率，因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处，提供一种生产效率高，而且加胶或添加稀释剂的量精准，使得COB光组件的色温一致性高的COB光组件自动补粉方法及设备。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的：
一种COB光组件自动补粉设备，包括承托整片COB光组件的移动平台机构、检测出COB光组件光参数的积分球测试机构，积分球测试机构包括有积分球、处在积分球的正下方的测试探针，其特征在于：在积分球测试机构的旁侧设有点胶机构，点胶机构包括点胶阀固定座，点胶阀固定座安装在积分球平板上，点胶阀固定在点胶固定座上，点胶阀下方有点胶针头；积分球测试机构的检测数据接入计算机，计算机通过处理控制器输出连接移动平台机构和点胶机构，对相应的COB光组件进行加胶或加稀释剂的控制。具体地，所述移动平台机构，包括大板，固定在大板上由Y轴滑轨、Y轴丝杠、Y轴电机、X轴滑轨、X轴丝杠、X轴电机组成的XY移动设备，XY移动设备上固定有升降气缸，升降气缸的杆端连接移动平台，移动平台底面固定有升降导轴，COB光组件承托于移动平台上。点胶针头可用喷射头替代，荧光粉或稀释剂通过喷射头能均匀喷洒在COB光组件的胶面上。这样补粉效果更佳。
进一步地，采用上述设备，具体控制方法是：整片COB光组件放在移动平台上，通过XY移动设备，将待测试的COB光组件移到积分球正下方，升降气缸将移动平台升起，该COB光组件上表面的电极与测试探针接触，COB光组件通电发光，通过积分球可检测出该COB光组件的光参数，包括色坐标，测试数据接入计算机，测试完后，升降气缸下降，XY移动设备将下一COB光组件移动到积分球正下方，通过XY移动设备将移动平台上整片的各COB光组件依次点亮测试，测试数据接入计算机，计算机将测试数据的色坐标值与标准值进行对比，并根据对比的差值和荧光粉相关参数计算出来，计算机通过处理控制器控制移动平台机构，将超出规定色坐标范围的COB光组件移动到点胶针头的下方，进行加胶或加稀释剂。当某一COB光组件的色坐标经检测超出色坐标范围，在色坐标范围的右上角位置时，需要通过点胶机构加稀释剂，来稀释荧光粉，相当于减少荧光粉的胶量，增加稀释剂后，原来超出色坐标范围的COB光组件的新色坐标就会落在规定的范围内；当某一COB光组件的色坐标经检测超出色坐标范围，在色坐标范围的左下角位置时，就需要通过点胶机构加荧光粉，增加荧光粉后，原来超出色坐标范围的COB光组件的新色坐标就会落在规定的范围内。
通过蓝色芯片波长、荧光粉激发波长、白光中心色坐标和标准范围之间的关系建立一个基于斜率的关系对应模型，将超出范围的色坐标输入到该关系对应模型内，由计算机计算出所需增加或减少的胶量，并分别对加胶和加稀释剂的量进行修正，用修正系数去补偿这偏差。在最开始第一颗COB光组件需要加胶补粉时，是先增加微小的胶量，然后再进行测试，根据测试结果，又增加微小的胶量，通过多次增加微小胶量后，最终补粉后的COB色坐标比较接近中心色坐标，通过多次反复加胶测试，就能计算出修正系数，以后其它的COB光组件加胶补粉就不再需要像开始时那样的经过多次加胶和测试，而可直接用修正后的加胶量来补粉就可以了，同样地，加稀释剂的量与上述加胶的量是用相同的方法来修正系数的。
本发明与传统技术相比，生产效率高，而且加胶或添加稀释剂的量精准，使得COB光组件的色温一致性高。
附图说明
图1是本发明的设备结构立体示意图。
图2是本发明的积分球测试机构的剖面示意图。
图3是本发明的控制原理图。
图4是CIE色度图。
图5是CIE色度图修正示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。
参见图1—图3，本实施例的自动补粉设备主要包括移动平台机构、积分球测试机构、点胶机构和处理控制器。
移动平台机构，包括大板1，固定在大板1上由Y轴滑轨、Y轴丝杠、Y轴电机、X轴滑轨、X轴丝杠、X轴电机组成的XY移动设备2，XY移动设备2上固定有升降气缸3，升降气缸3的杆端连接移动平台4，移动平台4底面固定有升降导轴。
积分球测试机构，包括积分球平板5，积分球平板5底面固定有支柱与移动平台机构的大板固定在一起。积分球平板上两侧固定有积分球气缸6，积分球气缸6的杆端与积分球7中间边缘连接在一起，积分球7能通过积分球气缸6进行升降运动。在积分球7的正下方，探针座8固定在积分球平板5上，探针座8上固定有测试探针9。
点胶机构，包括点胶阀固定座10，点胶阀固定座10安装在积分球平板5上，点胶阀11固定在点胶固定座10上，点胶阀下方有点胶针头12。
处控制理器的输入接积分球测试机构，处控制理器的输出则分别接点胶机构和移动平台机构。
具体的方法是：点胶后的COB光组件13是整片器件连在一起的，将整片COB光组件13放在移动平台上4，通过XY移动设备2，将待测试的COB光组件移到积分球7正下方，升降气缸3将移动平台4升起，COB光组件上表面的电极与测试探针9接触。COB光组件通电发光，通过积分球7可检测出该COB光组件的光参数，包括色坐标，测试完后，升降气缸3下降，XY移动设备2将下一COB光组件移动到积分球7正下方，依次测试，最终通过将移动平台4上整片的COB光组件13依次点亮测试，测试数据接入处理控制器，根据测试结果，处理控制器将测试数据的色坐标值与标准值进行对比，并根据对比的差值和荧光粉相关参数计算出来，处控制理器控制移动平台机构，将超出规定色坐标范围的COB光组件移动到点胶针头12的下方，进行加胶或加稀释剂。
COB光组件的色坐标最理想是在色坐标范围的中间位置，加荧光粉或加稀释剂的胶量是通过处控制理器将超出范围的色坐标值与标准值进行对比，并根据对比的差值和荧光粉相关参数计算出来的。当COB光组件的色坐标超出色坐标范围，在色坐标范围的右上角位置，就需要加稀释剂，来稀释荧光粉，相当于减少荧光粉的胶量，增加稀释剂后，原来超出色坐标范围的COB光组件的新色坐标就会落在规定的范围内。当COB光组件的色坐标超出色坐标范围，在色坐标范围的左下角位置，就需要加荧光粉，增加荧光粉后，原来超出色坐标范围的COB光组件的新色坐标就会落在规定的范围内。
虽然被测试COB光组件坐标不是所有都落在理想斜率上，但总体分布的方向是跟斜率是相似的，如图5所示，因此可以通过蓝色芯片波长、荧光粉激发波长、白光中心色坐标和标准范围之间的关系建立一个基于斜率的关系对应模型，将超出范围的色坐标输入到该关系对应模型内，由计算机计算出所需增加或减少的胶量。由于实际加胶或稀释剂的量会与理论值会有一定偏差，因此需要分别对加胶和加稀释剂的量进行修正，用修正系数去补偿这偏差。因此，在最开始第一颗COB光组件需要加胶补粉时，是先增加微小的胶量，然后再进行测试，根据测试结果，又增加微小的胶量，通过多次增加微小胶量后，最终补粉后的COB色坐标比较接近中心色坐标，通过多次反复加胶测试，就能计算出修正系数。以后其它的COB光组件加胶补粉就不再需要像开始时那样的经过多次加胶和测试，而可直接用修正后的加胶量来补粉就可以了。同样地，加稀释剂的量与上述加胶的量是用相同的方法来修正系数的。
应当理解的是，本专利的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本专利所附权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种COB光组件自动补粉设备，包括承托整片COB光组件的移动平台机构、检测出COB光组件光参数的积分球测试机构，积分球测试机构包括有积分球、处在积分球的正下方的测试探针，其特征在于：在积分球测试机构的旁侧设有点胶机构，点胶机构包括点胶阀固定座，点胶阀固定座安装在积分球平板上，点胶阀固定在点胶固定座上，点胶阀下方有点胶针头；积分球测试机构的检测数据接入计算机，计算机通过处理控制器的输出连接移动平台机构和点胶机构，对相应的COB光组件进行加胶或加稀释剂的控制。
2.根据权利要求1所述的自动补粉设备，其特征在于，所述移动平台机构，包括大板，固定在大板上由Y轴滑轨、Y轴丝杠、Y轴电机、X轴滑轨、X轴丝杠、X轴电机组成的XY移动设备，XY移动设备上固定有升降气缸，升降气缸的杆端连接移动平台，移动平台底面固定有升降导轴，COB光组件承托于移动平台上。
3.根据权利要求1或2所述的自动补粉设备，其特征在于，点胶针头可用喷射头替代，荧光粉或稀释剂通过喷射头能均匀喷洒在COB光组件的胶面上。
4.根据权利要求2所述自动补粉设备的控制方法，其特征在于：整片COB光组件放在移动平台上，通过XY移动设备，将待测试的COB光组件移到积分球正下方，升降气缸将移动平台升起，该COB光组件上表面的电极与测试探针接触，COB光组件通电发光，通过积分球可检测出该COB光组件的光参数，包括色坐标，测试数据接入处计算机，测试完后，升降气缸下降，XY移动设备将下一COB光组件移动到积分球正下方，通过XY移动设备将移动平台上整片的各COB光组件依次点亮测试，测试数据接入计算机，计算机将测试数据的色坐标值与标准值进行对比，并根据对比的差值和荧光粉相关参数计算出来，计算机通过处理控制器控制移动平台机构，将超出规定色坐标范围的COB光组件移动到点胶针头的下方，进行加胶或加稀释剂。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当某一COB光组件的色坐标经检测超出色坐标范围，在色坐标范围的右上角位置时，需要通过点胶机构加稀释剂，来稀释荧光粉，相当于减少荧光粉的胶量，增加稀释剂后，原来超出色坐标范围的COB光组件的新色坐标就会落在规定的范围内；当某一COB光组件的色坐标经检测超出色坐标范围，在色坐标范围的左下角位置时，就需要通过点胶机构加荧光粉，增加荧光粉后，原来超出色坐标范围的COB光组件的新色坐标就会落在规定的范围内。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过蓝色芯片波长、荧光粉激发波长、白光中心色坐标和标准范围之间的关系建立一个基于斜率的关系对应模型，将超出范围的色坐标输入到该关系对应模型内，由计算机计算出所需增加或减少的胶量，并分别对加胶和加稀释剂的量进行修正，用修正系数去补偿这偏差；在最开始第一颗COB光组件需要加胶补粉时，是先增加微小的胶量，然后再进行测试，根据测试结果，又增加微小的胶量，通过多次增加微小胶量后，最终补粉后的COB色坐标比较接近中心色坐标，通过多次反复加胶测试，就能计算出修正系数，以后其它的COB光组件加胶补粉就不再需要像开始时那样的经过多次加胶和测试，而可直接用修正后的加胶量来补粉就可以了，同样地，加稀释剂的量与上述加胶的量是用相同的方法来修正系数的。
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