CN105826449A - 白光芯片的成型制备方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种白光芯片的成型制备方法和系统，其中方法包括：将倒装芯片按照指定要求粘贴于UV胶片上；将UV胶片及其粘贴的芯片进行预热，使其温度处于硅胶的固化温度范围之内；在芯片上涂覆一定厚度的混有荧光粉的硅胶；硅胶固化后，按照指定要求切割得到指定形状白光芯片。本发明的白光芯片的成型制备方法和系统，将芯片预先加热并恒定在硅胶固化温度区间，相对于现有技术，不需要预先制备半成品的荧光粉薄膜、真空装置等，成本大大降低；而且可以同时制备多个白光芯片，大大的提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及到白光芯片的成型领域，特别是涉及到一种白光芯片的成型制备方法和系统。
背景技术
倒装芯片的结构是电极和发光层在透明蓝宝石衬底的底部，与正装芯片(平行结构)相反，这样热量可以直接从基板导走，不必通过绝热的蓝宝石衬底，而且电流分布更加均匀，使得芯片可以在更大的电流密度下使用，更免去了焊线的成本和断线的隐患。
白光芯片是指涂敷了荧光粉的倒装芯片，也称作(CSP＝ChipScalePackage)，即芯片级封装。因为蓝宝石衬底是透明晶体，倒装芯片是五面出光，荧光粉必须涂敷在上表面和四个侧面，同时底部的电极区域不得被硅胶和荧光粉污染。现有技术主要采用以下三种方式进行封装：1、采用硅胶荧光粉压制而成，五面出光，光效高，但是顶部和四周的色温一致性控制较差；2、采用周围二氧化钛保护再覆荧光膜，只有顶部一个发光面，光的一致性和指向性很好，但是损失了四周的光输出，光效会偏低；3、采用荧光膜全覆盖，再加透明硅胶固定成型，也是五面出光，光效高，光品质稍差。
上述三种封装方式存在以下问题：1、必须在真空下进行，因为倒装芯片底部两个电极之间是一道凹槽，必须将空气抽出，否则硅胶加热时会产生大量气泡；2、荧光粉必须事先制备成半成品薄膜，而薄膜必须是在高温时先软化再固化，这样才能覆盖在芯片的表面和侧面；3、薄膜必须和芯片一起预先放入真空室，并在真空抽好后才能覆盖在芯片表面；4、要在真空条件下热压固化成型。
限于上述条件，白光芯片的制备对设备要求很高，设备复杂昂贵，而且抽真空、加热、降温、放气等都需要较长的时间，而真空室的容积不能一次做很多芯片，这就是制约白光芯片成本居高不下难以推广的主要原因。
发明内容
本发明的主要目的为提供一种工艺简单的白光芯片的一次成型制备工艺。
为了实现上述发明目的，本发明提出一种白光芯片的成型制备方法，包括：
将芯片按照指定要求粘贴于UV胶片上；
将UV胶片及其粘贴的芯片进行预热，使其温度处于硅胶的固化温度范围之内；
在芯片上涂覆一定厚度的混有荧光粉的硅胶；
硅胶固化后，按照指定要求切割得到指定形状白光芯片。
进一步地，在芯片上涂覆一定厚度的混有荧光粉的硅胶的步骤，包括：
在硅胶固化之前，通过涂布机按照预设的高度迅速刮涂硅胶。
进一步地，所述在芯片上涂覆一定厚度的混有荧光粉的硅胶的步骤，包括：
在硅胶固化之前，通过热压机按照预设好的厚度迅速热压硅胶。
进一步地，所述在芯片上涂覆一定厚度的混有荧光粉的硅胶的步骤之前，包括：
在液态硅胶中添加指定颜色和比例的荧光粉。
进一步地，所述硅胶固化后，按照指定要求切割得到指定形状白光芯片的步骤之后，包括：
通过UV光照射UV胶片使白光芯片脱离所述UV胶片；
对白光芯片进行测试，并分选包装。
本发明还提供一种白光芯片的成型制备系统，，包括：
固晶装置，用于将芯片按照指定要求粘贴于UV胶片上；
预热装置，用于将UV胶片及其粘贴的芯片进行预热，使其温度处于硅胶的固化温度范围之内；
涂覆装置，用于在芯片上涂覆一定厚度的混有荧光粉的硅胶；
切割装置，用于硅胶固化后，按照指定要求切割得到指定形状的白光芯片。
进一步地，所述涂覆装置，包括：
涂布单元，用于在硅胶固化之前，通过涂布机按照预设的高度迅速刮涂硅胶。
进一步地，所述涂覆装置，包括：
热压单元，用于在硅胶固化之前，通过热压机按照预设好的厚度迅速热压硅胶。
进一步地，所述白光芯片的成型制备系统还包括搅拌装置，用于在液态硅胶中添加指定颜色和比例的荧光粉。
进一步地，所述白光芯片的成型制备系统还包括：
脱模装置，用于通过UV光照射UV胶片使白光芯片脱离所述UV胶片；
测试分装装置，用于对白光芯片进行测试，并分选包装。
本发明的白光芯片的成型制备方法和系统，将芯片预先加热并恒定在硅胶固化温度区间，相对于现有技术，不需要预先制备半成品的荧光粉薄膜、真空装置等，成本大大降低，大大的提高生产效率。
附图说明
图1为本发明一实施例的白光芯片的成型制备方法的流程示意图；
图2为本发明一实施例的白光芯片的成型制备方法的流程示意图；
图3为本发明一具体实施例的白光芯片的成型制备方法的过程示意图；
图4为本发明一实施例的白光芯片的成型制备系统的结构框图；
图5为本发明另一实施例的白光芯片的成型制备系统的结构框图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，本发明实施例提供一种白光芯片的成型制备方法，包括步骤：
S1、将倒装芯片按照指定要求粘贴于UV胶片上；
S2、将UV胶片及其粘贴的芯片进行预热，使其温度处于硅胶的固化温度范围之内；
S3、在芯片上涂覆一定厚度的混有荧光粉的硅胶；
S4、硅胶固化后，按照指定要求切割得到指定形状白光芯片。
如上述步骤S1所述，上述白光泛指包括冷白、中性白和暖白等涵盖了LED应用的主要色温等。上述芯片为可发蓝光的倒装芯片；上述UV(UltravioletRays的缩写，即紫外光线，紫外线的波长范围在100～400nm，是介于X射线与可见光之间的电磁波)胶片的特点是正常使用时粘性很强，一旦照射UV光就变得几乎无粘性，利用这个特点可见将做好的白光芯片快速、无损地取下来。本实施例中，UV胶片一般放置在一耐高温的平板上，然后在上面成矩阵状地排列所述芯片。
如上述步骤S2所述，对芯片以及UV胶片进行预热，使其达到硅胶的固化温度范围之内，如100～180摄氏度之间，由于芯片已经事先加热并恒定在硅胶固化温度区间，所以当液态硅胶倾倒并淹没芯片时，很快就会固化，无需在真空中完成，大大地降低生产工艺的难度和设备的成本。
如上述步骤S3所述，将混有荧光粉的硅胶涂覆到芯片上，并使涂覆的硅胶厚度一定，其保持涂覆的硅胶厚度一定的方法包括多种，比如在硅胶固化之前，通过涂布机按照预设的高度迅速刮涂硅胶；或者，在硅胶固化之前，通过热压机按照预设好的厚度迅速热压硅胶等；或者在UV胶片上设置围绕芯片的围栏，围栏的高度一致，当围栏内被填充满后，也可以得到指定厚度的硅胶。
如上述步骤S4所述，当硅胶固化后，按照要求对其裁切，可以裁切成指定形状。
本实施例中，上述在芯片上涂覆一定厚度的混有荧光粉的硅胶的步骤S3之前，包括：
S31、在液态硅胶中添加指定颜色和比例的荧光粉。
如上述步骤S31所述，在液态硅胶中混合荧光粉，可以得到需要颜色的硅胶。
参照图2，本实施例中，上述硅胶固化后，按照指定要求切割得到指定形状白光芯片的步骤S4之后，包括：
S5、通过UV光照射UV胶片使白光芯片脱离所述UV胶片；
S6、对白光芯片进行测试，并分选包装。
如上述步骤S5所述，UV光照射UV胶片，使UV胶片的粘性降低，从而使白光芯片可以快速、无损地与UV胶片分离。本实施例中，上述步骤S5也可以在步骤S4之前进行，即对整张UV胶片照射UV胶片，一次性的将UV胶片脱离芯片和硅胶。
如上述步骤S6所述，对每一个白光芯片进行测试分选，分选好的放到一起并包装。
参照图3，在一具体实施例中，首先将玻璃板30水平放置，在玻璃板30上放置UV胶片20，然后再UV胶片20上按照指定间距粘结芯片10；然后在玻璃板30底下加热，并加热到硅胶固化温度区间，如100～180摄氏度之间，并保持温度恒定，其中加热装置可以为电加热板40等装置；之后将混合有荧光粉的液态硅胶50倒在UV胶片20上，使液态硅胶50淹没全部的芯片10；再然后在硅胶固化之前用涂布机的刮刀60按设定的高度迅速刮涂，使得硅胶的厚度一致，或者通过热压机用热压的方法按设定好的厚度迅速热压一次成型，热压机的压板一般为带有特弗龙涂层的金属板或者玻璃压板；最后进行切割、UV光照脱膜、测试分选包装等步骤。
本实施例的白光芯片的成型制备方法，将芯片10预先加热并恒定在硅胶固化温度区间，相对于现有技术，不需要预先制备半成品的荧光粉薄膜、真空装置等，成本大大降低，大大的提高生产效率。
参照图4，本发明还提供一种白光芯片的成型制备系统，包括：
固晶装置100，用于将芯片10按照指定要求粘贴于UV胶片20上；
预热装置200，用于将UV胶片20及其粘贴的芯片10进行预热，使其温度处于硅胶的固化温度范围之内；
涂覆装置300，用于在芯片10上涂覆一定厚度的混有荧光粉的硅胶50；
切割装置400，用于硅胶50固化后，按照指定要求切割得到指定形状的白光芯片。
如上述固晶装置100，上述白光泛指包括冷白、中性白和暖白等涵盖了LED应用的主要色温等。上述芯片10为可发蓝光的倒装芯片。上述UV(UltravioletRays的缩写，即紫外光线，紫外线的波长范围在100～400nm，是介于X射线与可见光之间的电磁波)胶片的特点是正常使用时粘性很强，一旦照射UV光就变得几乎无粘性，利用这个特点可见将做好的白光芯片快速、无损地取下来。本实施例中，UV胶片20一般放置在一耐高温的平板上，然后在上面成矩阵状地排列所述芯片10。
如上述预热装置200，对芯片10以及UV胶片20进行预热，使其达到硅胶的固化温度范围之内，如100～180摄氏度之间，由于芯片10已经事先加热并恒定在硅胶固化温度区间，无需在真空中完成，大大地降低生产工艺的难度和设备的成本。
如上述涂覆装置300，将混有荧光粉的硅胶50涂覆到芯片10上，并使涂覆的硅胶50厚度一定，其保持涂覆的硅胶50厚度一定的方法包括多种，比如在硅胶固化之前，通过涂布单元的涂布机按照预设的高度迅速刮涂硅胶50；或者，在硅胶固化之前，通过热压单元的热压机按照预设好的厚度迅速热压硅胶50等；或者在UV胶片20上设置围绕芯片10的围栏，围栏的高度一致，当围栏内被填充满后，也可以得到指定厚度的液态硅胶50。
如上述切割装置400，当硅胶固化后，按照要求对其裁切，可以裁切成指定形状。
本实施例中，上述白光芯片的成型制备系统还包括搅拌装置，用于在液态硅胶50中添加指定颜色和比例的荧光粉。在硅胶50中混合荧光粉，可以得到需要颜色的硅胶。
参照图5，本实施例中，上述白光芯片的成型制备系统，还包括：
脱模装置500，用于通过UV光照射UV胶片20使白光芯片脱离所述UV胶片20；
测试分装装置600，用于对白光芯片进行测试，并分选包装。
如上述脱模装置500，UV光照射UV胶片20，使UV胶片20的粘性降低，从而使白光芯片可以快速、无损地与UV胶片20分离。本实施例中，上述脱模装置500的工作也可以在切割装置400工作之前进行，即对整张UV胶片20照射UV胶片20，一次性的将UV胶片20脱离芯片10和硅胶。
如上述测试分装装置600，对每一个白光芯片进行测试分选，分选好的放到一起并包装。
参照图3，在一具体实施例中，首先将玻璃板30水平放置，在玻璃板30上放置UV胶片20，然后再UV胶片20上按照指定间距粘结芯片10；然后在玻璃板30底下加热，并加热到硅胶固化温度区间，如100～180摄氏度之间，并保持温度恒定，其中加热装置可以为电加热板40等装置；之后将混合有荧光粉的液态硅胶50倒在UV胶片20上，使液态硅胶50淹没全部的芯片10；再然后在硅胶固化之前用涂布机的刮刀60按设定的高度迅速刮涂，使得硅胶的厚度一致，或者通过热压机用热压的方法按设定好的厚度迅速热压一次成型，热压机的压板一般为带有特弗龙涂层的金属板或者玻璃压板；最后进行切割、UV光照脱膜、测试分选包装等步骤。
本实施例的白光芯片的成型制备系统，将芯片10预先加热并恒定在硅胶固化温度区间，相对于现有技术，不需要预先制备半成品的荧光粉薄膜、真空装置等，成本大大降低，大大的提高生产效率。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种白光芯片的成型制备方法，其特征在于，包括：
将芯片按照指定要求粘贴于UV胶片上；
将UV胶片及其粘贴的芯片进行预热，使其温度处于硅胶的固化温度范围之内；
在芯片上涂覆一定厚度的混有荧光粉的硅胶；
硅胶固化后，按照指定要求切割得到指定形状白光芯片。
2.根据权利要求1所述的白光芯片的成型制备方法，其特征在于，在芯片上涂覆一定厚度的混有荧光粉的硅胶的步骤，包括：
在硅胶固化之前，通过涂布机按照预设的高度迅速刮涂硅胶。
3.根据权利要求1所述的白光芯片的成型制备方法，其特征在于，在芯片上涂覆一定厚度的混有荧光粉的硅胶的步骤，包括：
在硅胶固化之前，通过热压机按照预设好的厚度迅速热压硅胶。
4.根据权利要求1所述的白光芯片的成型制备方法，其特征在于，所述在芯片上涂覆一定厚度的混有荧光粉的硅胶的步骤之前，包括：
在液态硅胶中添加指定颜色和比例的荧光粉。
5.根据权利要求1所述的白光芯片的成型制备方法，其特征在于，所述硅胶固化后，按照指定要求切割得到指定形状白光芯片的步骤之后，包括：
通过UV光照射UV胶片使白光芯片脱离所述UV胶片；
对白光芯片进行测试，并分选包装。
6.一种白光芯片的成型制备系统，其特征在于，包括：
固晶装置，用于将芯片按照指定要求粘贴于UV胶片上；
预热装置，用于将UV胶片及其粘贴的芯片进行预热，使其温度处于硅胶的固化温度范围之内；
涂覆装置，用于在芯片上涂覆一定厚度的混有荧光粉的硅胶；
切割装置，用于硅胶固化后，按照指定要求切割得到指定形状的白光芯片。
7.根据权利要求/6所述的白光芯片的成型制备系统，其特征在于，所述涂覆装置，包括：
涂布单元，用于在硅胶固化之前，通过涂布机按照预设的高度迅速刮涂硅胶。
8.根据权利要求6所述的白光芯片的成型制备系统，其特征在于，所述涂覆装置，包括：
热压单元，用于在硅胶固化之前，通过热压机按照预设好的厚度迅速热压硅胶。
9.根据权利要求6所述的白光芯片的成型制备系统，其特征在于，还包括搅拌装置，用于在液态硅胶中添加指定颜色和比例的荧光粉。
10.根据权利要求6所述的白光芯片的成型制备系统，其特征在于，还包括：
脱模装置，用于通过UV光照射UV胶片使白光芯片脱离所述UV胶片；
测试分装装置，用于对白光芯片进行测试，并分选包装。
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