CN106601893A - 一种led荧光粉喷射涂覆封装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种LED荧光粉喷射涂覆封装方法，采用非接触式喷射涂覆的方式将荧光粉颗粒逐层堆积在芯片的表面形成连续且厚度均匀的包覆层，通过控制喷射压力和喷射速度从而有效控制涂覆的荧光胶的厚度；在本发明方案中，荧光粉均匀地分布在芯片的表面，能有效避免出现凸杯、溢胶等异常情况，从而保证LED发出的白光分布均匀，并且能够有效提高LED的相关色温的集中度、增加发光角度并延长LED的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及LED封装技术领域，尤其涉及一种LED荧光粉喷射涂覆封装方法。
背景技术
LED作为一种发光光源，具有能耗低、发热量较少、使用寿命长等诸多有点，其已经被广泛应用于照明和装饰灯具中，其中白光LED灯的出现，更使得高亮度LED应用领域跨足至高效率照明光源市场。
在实现白光LED的工艺中，LED封装显得尤其重要，目前LED封装在朝多面发光方向发展，目前的LED灯能实现多角度发光（5面）。
然而大部分封装厂使用的工艺是将芯片固定在凹杯里或平面上再将芯片周围围起来形成一个凹面支架，然后再向凹槽里填充荧光胶，这种传统的涂覆封装工艺，其缺点是制得的LED产品发光一致性不好控制，荧光粉在芯片的各个角度分布不均匀，使之发出的光色也不均匀，除此之外荧光胶面积大对于出光效率及寿命都有一定的影响。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种LED荧光粉喷射涂覆封装方法，旨在解决现有LED发光不均匀、出光效率低、寿命较短的问题。
本发明的技术方案如下：
一种LED荧光粉喷射涂覆封装方法，其中，包括步骤：
A、用导电胶黏剂将芯片固定在支架上；
B、采用非接触喷射的方式将荧光胶涂覆在所述芯片的表面形成连续且厚度均匀的包覆层；
C、对所述包覆层进行固晶烘烤处理，得到整版LED。
较佳地，所述的LED荧光粉喷射涂覆封装方法，其中，所述导电胶黏剂材料包括基体树脂和导电粒子。
较佳地，所述的LED荧光粉喷射涂覆封装方法，其中，所述导电粒子为Ag、Sn、Pt、Al或Au中的一种。
较佳地，所述的LED荧光粉喷射涂覆封装方法，其中，所述荧光粉胶包括荧光粉、硅胶和抗沉降剂。
较佳地，所述的LED荧光粉喷射涂覆封装方法，其中，所述抗沉降剂按质量百分比计包括：85%的二甲苯或油漆溶剂、10%的膨润土以及5%的防沉降剂。
较佳地，所述的LED荧光粉喷射涂覆封装方法，其中，所述包覆层的厚度为0.05-0.2mm。
较佳地，所述的LED荧光粉喷射涂覆封装方法，其中，所述芯片为蓝光芯片。
较佳地，所述的LED荧光粉喷射涂覆封装方法，其中，所述步骤B中，喷射压力为0.3-0.5MPa,喷射速度20-30cm/s。
较佳地，所述的LED荧光粉喷射涂覆封装方法，其中，所述步骤C中，固晶烘烤温度为37~150℃；固晶烘烤时间为5~90min。
较佳地，所述的LED荧光粉喷射涂覆封装方法，其中，所述步骤C之后还包括：
D、将整版LED进行冲压分切，得到多个LED灯珠。
有益效果：本发明采用非接触式喷射涂覆的方式将荧光粉颗粒逐层堆积在芯片的表面形成连续且厚度均匀的包覆层，通过控制喷射压力和喷射速度从而有效控制涂覆的荧光胶的厚度；在本发明方案中，荧光粉均匀地分布在芯片的表面，能有效避免出现凸杯、溢胶等异常情况，从而保证LED发出的白光分布均匀，并且能够有效提高LED的相关色温的集中度、增加发光角度并延长LED的使用寿命。
附图说明
图1为本发明中一种LED荧光粉喷射涂覆封装方法较佳实施例的流程图。
图2为本发明中的LED结构示意图。
具体实施方式
本发明提供一种LED荧光粉喷射涂覆封装方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。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。
请参阅图1，图1为本发明提供的一种LED荧光粉喷射涂覆封装方法较佳实施例的流程图，其包括步骤；
S10、用导电胶黏剂将芯片固定在支架上；
具体来说，如图2所示，所述芯片20固定在支架10的上表面，芯片的固定是采用导电胶黏剂作为连接体进行粘接；所述导电胶黏剂材料包括基体树脂和导电粒子，所述导电粒子可以为Ag、Sn、Pt、Al或Au中的一种。
较佳地，本发明优选导电银胶作为连接体将芯片粘接在支架上，所述导电银胶通过基体树脂的粘接作用把导电银粒子结合在一起，从而形成导电通路，实现被粘材料（芯片）与支架的导电连接；
进一步，所述导电银胶中的基体树脂优选为环氧树脂，因为环氧树脂胶黏剂可以在室温至150℃之间就可以固化，远低于锡铅焊接200℃以上的焊接温度；因此本发明采用导电胶黏剂对芯片进行固定，能有效避免现有技术中采用锡铅焊接芯片导致的芯片材料变形、电子器件的热损伤和内应力的形成。
进一步，由于电子元件的小型化、微型化及印刷电路板的高密度化和高度集成化的迅速发展，现有技术中锡铅焊接形成的0.65mm的最小节距远远满足不了导电连接的实际需求，而本发明中的导电胶黏剂可以制成浆料，实现很高的线分辨率，而且导电胶黏剂工艺简单，易于操作，可有效提高生产效率差，同时也避免了锡铅焊料中重金属铅引起的环境污染。
进一步，在本发明中，当采用导电胶黏剂将芯片固定在所述支架上后，需要固晶烘烤一段时间，待所述导电胶黏剂固化后，再用等离子水清洗所述芯片和支架，保证芯片表面无静电残留以及表面清洁。
S20、采用非接触喷射的方式将荧光胶涂覆在所述芯片的表面形成连续且厚度均匀的包覆层；
具体来说，在涂覆之前，需要预先配制好荧光胶，所述荧光胶包括荧光粉、硅胶和抗沉降剂，所述抗沉降剂按质量百分比计包括：85%的二甲苯或油漆溶剂、10%的膨润土以及5%的防沉降剂，较佳地，所述防沉降剂为7500DP；加入抗沉降剂主要是为了避免荧光粉发生沉淀，本发明所采用的抗沉降剂是一种适用于非水系涂料、本身为液态的添加剂，可用于分散颜料、防止涂料沉降与垂流问题，所述7500DP 对有机膨润土具优异湿润分散性,不需使用甲醇即可有效活化有机膨润土。
进一步，如图2所示，本发明主要采用非接触式点胶方法将荧光胶均匀的涂覆在芯片表面形成包覆层30；具体地，将荧光胶连接喷涂机，预先设置好喷射压力和喷射行进速度，采用喷嘴替代传统的针头，可解决针头式点胶系统难题，喷嘴可在需要进行底部填充的器件上方进行点胶，无需到达其顶面以下的位置，因而称为无接触喷射式点胶；
更进一步，采用无接触喷射式点胶方法时，喷嘴只需要在整个芯片上方沿x、y水平方向运动，而无需垂直Z竖直方向运动，因此可以非常有效地在有限局域实现均匀喷胶。
进一步，在本发明中，通过控制喷射压力、喷射行进速度以及喷射时间，可以有效地控制包覆层的厚度；较佳地，控制所述喷射压力为0.3-0.5MPa,喷射速度20-30cm/s，喷射时间为1~10s，得到的包覆层的厚度为0.05-0.2mm。优选地，当所述包覆层的厚度为0.12mm时，制备的LED发光均匀、且色温集中度高。
进一步，在本发明中，所述芯片优选为蓝光芯片，通过在蓝光芯片上均匀涂覆一层荧光粉，然后加上负载电压/电流，即可使LED混合生成白光。
S30、对所述包覆层进行固晶烘烤处理，得到整版LED；
进一步，待所述芯片表面涂覆好荧光粉形成包覆层以后，需要对所述包覆层进行固晶烘烤处理，固晶烘烤温度为37~150℃；固晶烘烤时间为5~90min；优选固晶烘烤温度为70℃，时间为20min，该固化温度适中，与电子器件的耐温能力和使用温度相匹配，可有效保护器件的使用寿命并保证安全。
S40、将整版LED进行冲压分切，得到LED灯珠个体。
具体来说，采用10吨以上的液压冲压机，将整版LED放置在冲压工装内，整机冲压，得到LED灯珠个体。
进一步，所述步骤S40之后还包括：
S50、检测每个LED灯珠的Bin值，并根据检测结果进行分类，采用卷带对所述LED灯珠进行包装。
具体地说，封装好的LED管子可以按照波长、发光强度、发光角度以及工作电压等分类。其结果是把LED分成很多档次和类别，然后测试分选机会自动地根据设定把LED分装在不同的Bin内；由于用户对于LED的要求越来越严，早期的分选机是32Bin后来增加到64Bin，现在已有72Bin的商用分选机。即使这样，分 Bin的数量仍然无法满足生产和市场的需求。
LED测试分选机，是在一个特定的电流下，比如20mA，对于LED进行测试，一般还会做一个反向电压值的测试。现在商业的测试分选机，其测试速度在每小时10000只左右；分选完成后，最后采用卷带包装，方便放入贴片机高速贴装。
综上所述，本发明采用非接触式喷射涂覆的方式将荧光粉颗粒逐层堆积在芯片的表面形成连续且厚度均匀的包覆层，通过控制喷射压力和喷射速度从而有效控制涂覆的荧光胶的厚度；在本发明方案中，荧光粉均匀地分布在芯片的表面，能有效避免出现凸杯、溢胶等异常情况，从而保证LED发出的白光分布均匀，并且能够有效提高LED的相关色温的集中度、增加发光角度并延长LED的使用寿命。
应当理解的是，本发明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发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种LED荧光粉喷射涂覆封装方法，其特征在于，包括步骤：
A、用导电胶黏剂将芯片固定在支架上；
B、采用非接触喷射的方式将荧光胶涂覆在所述芯片的表面形成连续且厚度均匀的包覆层；
C、对所述包覆层进行固晶烘烤处理，得到整版LED。
2.根据权利要求1所述的LED荧光粉喷射涂覆封装方法，其特征在于，所述导电胶黏剂包括基体树脂和导电粒子。
3.根据权利要求2所述的LED荧光粉喷射涂覆封装方法，其特征在于，所述导电粒子为Ag、Sn、Pt、Al或Au中的一种。
4.根据权利要求1所述的LED荧光粉喷射涂覆封装方法，其特征在于，所述荧光胶包括荧光粉、硅胶和抗沉降剂。
5.根据权利要求4所述的LED荧光粉喷射涂覆封装方法，其特征在于，所述抗沉降剂按质量百分比计包括：85%的二甲苯或油漆溶剂、10%的膨润土以及5%的防沉降剂。
6.根据权利要求1所述的LED荧光粉喷射涂覆封装方法，其特征在于，所述包覆层的厚度为0.05-0.2mm。
7.根据权利要求1所述的LED荧光粉喷射涂覆封装方法，其特征在于，所述芯片为蓝光芯片。
8.根据权利要求1所述的LED荧光粉喷射涂覆封装方法，其特征在于，所述步骤B中，喷射压力为0.3-0.5MPa,喷射速度20-30cm/s。
9.根据权利要求1所述的LED荧光粉喷射涂覆封装方法，其特征在于，所述步骤C中，固晶烘烤温度为37~150℃；固晶烘烤时间为5~90min。
10.根据权利要求1所述的LED荧光粉喷射涂覆封装方法，其特征在于，所述步骤C之后还包括：
D、将所述整版LED进行冲压分切，得到多个LED灯珠。
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| CN108807221A (zh) * | 2018-04-25 | 2018-11-13 | 四川省欧玛科技有限公司 | Led荧光粉喷涂方法 |
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