CN106998622A - 一种基于倒装工艺的白光数码管显示器件及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于灯具发光领域，具体涉及一种基于倒装工艺的白光数码管显示器件及其生产方法，包括PCB散热基板、反射盖和发散膜；其中，发散膜覆盖在反射盖的上表面，PCB散热基板安装在反射盖下表面，所述PCB散热基板设置有若干焊盘，焊盘上焊接有宽尺寸蓝光芯片，蓝光芯片上均匀旋涂高折射率混合胶，折射胶层上方喷涂荧光粉胶层；本发明出光率高、寿命长、稳定性和出光一致性好。

Description

一种基于倒装工艺的白光数码管显示器件及其生产方法

技术领域

本发明属于灯具发光领域，具体涉及一种基于倒装工艺的白光数码管显示器件及其生产方法。

背景技术

白光数码管作为新型光源，具有体积小、寿命长、可靠性高、易于调制和集成的优点，被广泛应用于各个领域。国内外制备白光数码管最普遍成熟的方法是通过在蓝色芯片上涂覆黄色荧光粉，使蓝光和黄光混合生成白光。传统白光数码管工艺流程为：基板清洗--固晶--接线--测试--点荧光粉胶层--测试--灌胶--组装--高温烘烤--测试--贴膜，传统工艺存在着一些不足之处。

一、接线工艺步骤的缺陷。蓝光芯片通过铝线与焊盘相连，在封装和工作过程中，金属线容易断裂，影响器件的寿命。因接线影响，芯片发光区域出光面积大小不一致，影响出光一致性；单位光效低，因铝线在芯片上表面的遮挡，光输出率降低10-20%；接线用的材料铝线电流特性，使数码管不易工作于有浪涌电流的场合，耐电流冲击能力弱。

二、点荧光粉胶层工艺步骤的缺陷。点胶时胶量精度较难控制，胶体厚度不一致现象常有发生，致使出光一致性不高；因硅胶的物理特性，点胶时胶层容易形成半椭圆形透镜，半圆形结构有助于保护芯片，但胶层结构呈中厚边薄的形态，厚度均匀性很难保持一致，导致出光不均匀，同时芯片侧面会出现漏蓝光现象，致使白光数码管色温偏高。

三、出光全反射临界角偏小。白光数码管使用的GAN蓝光芯片折射率约为2.5，高于硅胶1.5的折射率，使蓝光光子入射荧光粉层的全反射临界角减小，减少了蓝光光子进入荧光粉层的比率，芯片外量子效率降低，数码管器件的出光效率偏低。

有鉴于此，本发明人对此进行实验分析和研究，专门开发出一种基于倒装工艺的白光数码管显示器件及其生产方法来提升数码管内在品质和创新其封装工艺，以实现数码管在高端产品领域的应用，提高数码管市场竞争力。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于倒装工艺的白光数码管显示器件，以实现出光率高、寿命长、稳定性和出光一致性好。

本发明另一个目的在于提供一种基于倒装工艺的白光数码管显示器件生产方法，该方法省略接线工艺步骤，有效降低因接线断裂而死灯的风险，改进点胶工艺，减少侧面漏蓝光的现象。

为实现上述目的，本发明具体提供的技术方案为：一种基于倒装工艺的白光数码管显示器件，包括PCB散热基板、反射盖和发散膜；其中，发散膜覆盖在反射盖的上表面，PCB散热基板安装在反射盖下表面，所述PCB散热基板设置有若干焊盘，焊盘上焊接有宽尺寸蓝光芯片，蓝光芯片上均匀旋涂高折射率混合胶，折射胶层上方喷涂荧光粉胶层；所述反射盖下表面设置有若干个出光通道，出光通道从上而下依次包括数码管笔段发光通道和圆柱形发光室。

进一步，所述蓝光芯片能排列成不同图案。

进一步，所述折射胶层选用混合比例的白色颗粒掺杂封装胶体，该封装胶体成分包含硅胶和二氧化钛。

一种基于倒装工艺白光数码管显示器件的生产方法，通过如下步骤实现：

1）PCB散热基板清洗；2）固晶，通过固晶机把芯板上需要的晶片粘在焊盘相应位置上；3）测试，用型号为SP-D2 LED电参数测试仪进行电性能测试；4）旋涂高折射胶层，利用甩胶旋涂工艺，于芯片上表面喷覆高折射胶体，在150℃环境下烘烤一小时，固化胶层；应用减薄机，控制高折射胶层的均匀性和厚度，使胶层均匀涂覆在芯片表面；5）喷涂荧光粉胶层，利用喷涂工艺，于折射胶层上表面均匀喷覆荧光胶，在150℃环境下烘烤一小时，固化胶层；6）测试，用型号为SP-D2 LED电参数测试仪进行电性能测试；7）组装，将PCB散热基板和反射盖使用压盖机组合装配完成一个整体的产品；9）测试，用型号为SP-D2 LED电参数测试仪进行电性能测试，二次测试；10）贴膜，把相应的普通膜片粘贴在反射盖上表面。

采用上述方案后，本发明所述的一种白光数码管显示器件的创新之处在于：

一、基于宽尺寸蓝光芯片，采用倒装工艺，去除接线影响，单颗芯片发光面一致性提高，提升笔段出光的一致性；

二、省略接线工艺步骤，减少因接线断裂而产生死灯现象，提高产品使用寿命；

三、改进现有点胶工艺，在蓝光芯片表面旋涂一定浓度的高折射胶层，抑制芯片侧面漏蓝光光子，改善数码管侧面漏蓝光现象；

四、芯片和荧光粉胶层间添加高折射胶层，增大蓝光光子全反射临界角，提高芯片外量子效率。

以下结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细描述；

附图说明：图1为本发明结构示意图；图2为本发明反射盖的结构示意图；图3为本发明蓝光芯片结构放大示意图。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示，一种基于倒装工艺的白光数码管显示器件，包括PCB散热基板1、反射盖2和发散膜3，其中，发散膜3覆盖在反射盖2的上表面，PCB散热基板1安装在反射盖2背面，所述PCB散热基板1设置有若干焊盘11，焊盘11上焊接有宽尺寸蓝光芯片41，蓝光芯片41上均匀旋涂高折射率混合胶42，折射胶层42上方喷涂荧光粉胶层43。上述反射盖2下表面设置有若干个出光通道，出光通道从上而下依次包括数码管笔段发光通道21和圆柱形发光室22。数码管通电工作时，蓝光芯片41激发射出蓝光光子，大部分蓝光光子经高折射胶层42入射荧光粉胶层43，激发后射出白光，白光经圆柱形发光室22和笔段发光通道21，射出反射盖2，再通过发散膜3显示相应图案。

上述PCB散热基板1上设置的焊盘11，两焊盘11间间距为0.25mm--0.35mm，焊盘11面积为0.25mm*0.30mm--0.30mm*0.35mm。

上述宽尺寸蓝光芯片41，尺寸为8mil*20mil，芯片发光颜色为蓝光，呈八字形图形排列。

上述高折射胶层42选用一定混合比例的白色颗粒掺杂封装胶体，其中封装胶体成分包含折射率为1.5的硅胶和折射率约为2.6的二氧化钛。

上述荧光粉胶层43成分包括A胶、B胶和荧光粉，其比例为1：0.1：0.07。

本发明的一种基于倒装工艺白光数码管显示器件的生产方法，具有如下有益效果。

（1）数码管芯片倒装工艺研究，领先于行业，使数码管更适应于各高端产品的需求。

（2）采用芯片倒装工艺，减少接线影响，提高光效，增加产品使用寿命。

（3）旋涂、喷涂工艺替代点胶工艺，提高芯片外量子效率和笔段出光一致性，提升数码管内在品质。

上述事例和图式并非限定本发明专利产品的形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所作的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (4)

1.一种基于倒装工艺的白光数码管显示器件，其特征在于：包括PCB散热基板、反射盖和发散膜；其中，发散膜覆盖在反射盖的上表面，PCB散热基板安装在反射盖下表面，所述PCB散热基板设置有若干焊盘，焊盘上焊接有宽尺寸蓝光芯片，蓝光芯片上均匀旋涂高折射率混合胶，折射胶层上方喷涂荧光粉胶层；所述反射盖下表面设置有若干个出光通道，出光通道从上而下依次包括数码管笔段发光通道和圆柱形发光室。

2.根据权利要求1所述的一种基于倒装工艺的白光数码管显示器件，其特征在于：所述蓝光芯片能排列成不同图案。

3.根据权利要求1所述的一种基于倒装工艺的白光数码管显示器件，其特征在于：所述折射胶层选用混合比例的白色颗粒掺杂封装胶体，该封装胶体成分包含硅胶和二氧化钛。

4.一种基于倒装工艺白光数码管显示器件的生产方法，其特征在于，通过如下步骤实现：

1）PCB散热基板清洗；2）固晶，通过固晶机把芯板上需要的晶片粘在焊盘相应位置上；3）测试，用型号为SP-D2 LED电参数测试仪进行电性能测试；4）旋涂高折射胶层，利用甩胶旋涂工艺，于芯片上表面喷覆高折射胶体，在150℃环境下烘烤一小时，固化胶层；应用减薄机，控制高折射胶层的均匀性和厚度，使胶层均匀涂覆在芯片表面；5）喷涂荧光粉胶层，利用喷涂工艺，于折射胶层上表面均匀喷覆荧光胶，在150℃环境下烘烤一小时，固化胶层；6）测试，用型号为SP-D2 LED电参数测试仪进行电性能测试；7）组装，将PCB散热基板和反射盖使用压盖机组合装配完成一个整体的产品；9）测试，用型号为SP-D2 LED电参数测试仪进行电性能测试，二次测试；10）贴膜，把相应的普通膜片粘贴在反射盖上表面。