CN110369226A - 一种led封胶方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及LED生产领域，公开了一种LED封胶方法及装置，装置包括托盘、封胶模具以及封胶机，封胶模具包括下模、支架和上模，支架上设有碗杯，上模对应各碗杯处设有进胶通孔，封胶机上设有胶筒和推刀，封胶方法步骤为：组装封胶模具；将封胶装置置于密闭空间中并抽真空；开启封胶机，使胶筒将胶水沿上模宽度方向涂在上模的一侧；用推刀将胶水从上模一侧推到另一侧；移开上模后，将下模和支架送入烘烤装置烘烤后即完成封胶。本发明使封胶操作在真空条件下进行，封胶后不会产生气泡，用推刀将胶水推进支架上的碗杯内，保证各碗杯中的胶面与推刀底面持平，有效控制了各碗杯中胶量的一致性，推刀运动一次即可使胶水填满所有碗杯，提高封胶效率。
Description
技术领域
本发明涉及LED生产领域，尤其是涉及一种LED封胶方法及装置。
背景技术
对LED进行封胶是为了对芯片进行机械保护，应力释放，并作为一种光导结构，是LED生产领域普遍使用的技术操作。现有技术中对LED进行封胶时，是将LED芯片固定在支架碗杯内，然后通过点胶机上的点胶头将灌封胶点在支架碗杯当中，实现对LED芯片的物理保护。
例如，在中国专利文献上公开的“一种LED灯封装过程中的封胶方法”，其公告号CN104409611A，首先，在封胶机台上设置与控制器连接的测距传感器；其次，获取LED灯碗杯的深度及碗杯口径；然后，根据碗杯深度、碗杯口径及预先设定的灌封胶参数调节封胶机台滚轮的转速及粘胶时间；调节支架和封胶机台滚轮之间的距离；最后，启动封胶机，依次对置于支架上的碗杯进行封胶操作。该方法自动调节灌封胶机台滚轮的转速及粘胶时间，提高了自动化程度，同时，自动调节支架与灌封胶机台滚轮之间的距离，避免了距离太近，滚轮磨掉碗杯边缘的镀层而产生杂物，避免了距离太远，有碗杯由于变形沾不到胶的现象。
但现有技术中点胶的出胶量主要依赖于点胶设备的精度，而影响点胶机的精度有很多方面，例如空压气压的稳定性，点胶腔体的密封性、胶水随使用时间粘度的变化，环境温度等。因此，胶体点到碗杯后很容易出现多少胶的情况，导致碗杯的胶面凹凸不平，影响LED芯片的性能和一致性。
同时，传统的封胶工艺是点胶针与碗杯隔空将胶水点到碗杯里，在此过程比较容易出现空气被胶体包裹到碗杯里，造成烘烤后出现气泡的问题。LED灯使用时在不同的环境温度、湿度下，加之本身各部分的热胀冷缩及内应力不同的差异，内部气泡会不断影响电子的传输，破坏内部结构，最终使整个发光系统瘫痪，出现漏电流现象及死灯现象。
而且传统的点胶技术为点胶针头的上下往返于左右位移行程，一颗针头一次只能点一个碗杯，并且一台点胶机只能带2到16颗针头，点胶过程还需要抽胶与排气，使得点胶效率比较慢。
发明内容
本发明是为了克服现有技术LED封胶操作中易产生气泡，且很难控制各碗杯内的胶量一致，导致胶面凹凸不平，影响LED芯片的使用性能和一致性；且传统的封胶操作中一颗针头一次只能点一个碗杯，导致封胶效率低、封胶一致性差的问题，提供一种LED封胶方法及装置，不但可以提高封胶效率，还可以保证封胶过程中不会产生气泡，封胶结束后各碗杯内的胶量一致，胶面平整。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种LED封胶装置，包括托盘、位于托盘上方的封胶模具以及位于封胶模具上方的封胶机，封胶模具包括下模、放置在下模上的支架和放置在支架上方的上模，支架上设有若干用于放置LED芯片的碗杯，上模对应各碗杯处设有进胶通孔，封胶机上设有胶筒和推刀，胶筒上设有出胶口。
本发明还公开一种使用上述封胶装置的封胶方法，包括如下步骤：
(A)将下模放置在托盘上，将碗杯中放置有LED芯片的支架放置在下模上，然后将上模放置在支架上方，完成封胶模具的组装；
(B)将LED封胶装置置于密闭空间中，并对密闭空间抽真空；
(C)抽真空结束后，开启封胶机，使封胶机上的胶筒降下，将胶水沿上模宽度方向涂在上模的一侧；
(D)胶筒上升，将推刀降下，使推刀与上模表面接触，移动推刀，将胶水从上模一侧推到另一侧；
(E)移开上模后，将下模和支架送入烘烤装置烘烤后即完成封胶。
本发明在封胶时将封胶装置置入密闭空间中，对密闭空间抽真空后，再用胶筒进行涂胶，并用推刀将胶水推进支架上的碗杯内。由于涂胶和推胶的过程中没有空气存在，所以封胶后不会产生气泡，有效避免了LED使用时内部的气泡影响电子的传输，破坏内部结构，最终使整个发光系统瘫痪，出现漏电流现象及死灯现象。
封胶模具中，下模用于固定支架，上模用于提供胶水在推刀作用下运动的平面，胶筒将胶水沿上模宽度方向涂在上模的一侧，当胶水被推刀推至上模上的进胶通孔处时，胶水会沿进胶通孔进入并填满进胶通孔对应的碗杯内，剩余的胶水则继续被推刀推着前进，因此，推刀完成动作后，各碗杯中的胶面会与推刀底面持平，有效控制了各碗杯中胶量的一致性，避免了传统的直接用点胶头将胶水点入碗杯中的方法中胶面容易凹凸不平的现象。并且直接用推刀将胶水推入支架上的碗杯内，推刀运动一次即可使胶水填满所有碗杯，避免了点胶头上下往返于左右位移行程，节约封胶时间，提高了封胶操作的效率；也不用在封胶装置上设置多个点胶头，简化了封胶装置。(点胶机是现有技术中的常规装置，不是本发明的重点。)作为优选，下模上设有两个支架放置槽，支架对应两个支架放置槽处分别形成左、右两个碗杯设置区，左、右两个碗杯设置区内分别设有若干均匀分布的碗杯，碗杯处于支架所在平面下方的部分位于下模上的支架放置槽内，碗杯处于支架所在平面上方的部分位于上模上的进胶通孔内，支架位于碗杯设置区的外的部分上下两侧分别与上模和下模贴合。
在下模上设置两支架放置槽，支架上设置两个对应的碗杯设置区，通过两个支架放置槽之间的分隔壁，可以在支架中部对两个碗杯设置区内的碗杯底部进行有效的限位和固定，使支架两端和中部的受力均匀，避免推胶过程中支架在下模中发生错位，影响最终的封胶质量。碗杯上方通过上模上的进胶通孔固定，使碗杯得到有效固定的同时，有助于定位碗杯开口，保证胶水顺利进入碗杯内。
作为优选，碗杯内设有芯片放置槽和位于芯片放置槽上方的封胶槽，封胶槽顶端与上模的上表面齐平，封胶槽开口大小与上模上的进胶通孔开口大小相同。芯片放置槽用于固定需要进行封胶的LED芯片，封胶槽用于容纳胶水，胶水通过上模上的进胶通孔进入并填满封胶槽。封胶槽顶端与上模上表面齐平，封胶槽开口大小与上模上的进胶通孔开口大小相同，可以保证胶水全部进入封胶槽内，不会发生溢胶现象，保证了封胶质量。
作为优选，推刀沿上模宽度方向设置，推刀长度与上模宽度相同，保证推刀的运动路径可以覆盖所有碗杯，各处的胶水都能在推刀的作用下顺利进入各碗杯中。
作为优选，托盘上方设有传送装置，封胶模具放置在传送装置上方。设置传送装置，可以通过传送装置将封胶模具传送至烘烤装置内，避免封胶模具拿取过程中胶水倾洒。
作为优选，托盘下方设有恒温加热装置，可以对托盘进行恒温加热，使封胶过程处于恒温环境中。
作为优选，推刀上设有恒温加热装置，可以对推刀进行恒温加热，使封胶操作在恒温状态下进行。
作为优选，步骤(B)中在抽真空的过程中同时开启托盘下方或推刀上的恒温加热装置，对托盘或推刀进行恒温加热，待温度达到恒定之后再进行步骤(C)。封胶操作在恒温状态下进行，有利于保证操作过程中环境条件的恒定，从而保证胶水的状态和性质保持恒定，可以进一步提高封胶的质量和一致性。
作为优选，恒温温度为50-70℃，步骤(B)中抽真空时，真空度＜100Pa后再进行步骤(C)。在该温度和真空度下，可以使封胶的质量达到最优。
因此，本发明具有如下有益效果：
(1)在封胶时将封胶装置置入密闭空间中，并对密闭空间抽真空，使封胶操作在真空条件下进行，由于过程中没有空气存在，所以封胶后不会产生气泡，有效避免了LED使用时内部的气泡影响电子的传输，破坏内部结构，最终使整个发光系统瘫痪，出现漏电流现象及死灯现象；
(2)用胶筒沿上模宽度方向进行涂胶，并用推刀将胶水推进支架上的碗杯内，推刀完成动作后，各碗杯中的胶面会与推刀底面持平，有效控制了各碗杯中胶量的一致性，避免了传统方法中胶面容易凹凸不平的现象；
(3)推刀运动一次即可使胶水填满所有碗杯，避免了传统方法中点胶头上下往返于左右位移行程，节约封胶时间，提高了封胶操作的效率，也不用在封胶装置上设置多个点胶头，简化了封胶装置；
(4)在托盘下方或推刀上设置恒温加热装置，可以使封胶操作在恒温状态下进行，有利于保证操作过程中环境条件的恒定，从而保证胶水的状态和性质保持恒定，可以进一步提高封胶的质量和一致性。
附图说明
图1是下模的俯视图；
图2是下模的主视图；
图3是支架的俯视图；
图4是支架的主视图；
图5是上模的俯视图；
图6是上模的主视图；
图7是胶筒涂胶后的结构示意图；
图8是推刀推胶后的结构示意图。
图中：1托盘、201下模、2011支架放置槽、202支架、203上模、2031进胶通孔、204碗杯、2041芯片放置槽、2042封胶槽、301胶筒、302出胶口、303推刀、4胶水、5传送装置。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。
如图7和图8所示，本发明各实施例中使用的一种LED封胶装置，包括托盘1、位于托盘上方的封胶模具以及位于封胶模具上方的封胶机，托盘上方设有传送装置5，封胶模具放置在传送装置上方，托盘下方设有恒温加热装置。封胶模具包括下模201、放置在下模上的支架202和放置在支架上方的上模203，封胶机上设有胶筒301和推刀303，胶筒上设有出胶口302，推刀沿上模宽度方向设置，推刀长度与上模宽度相同，推刀上设有恒温加热装置。
如图1和图2所示，下模201上设有两个支架放置槽2011，如图3和图4所示，支架202上对应两个支架放置槽处分别形成左、右两个碗杯设置区，左、右两个碗杯设置区内分别设有8×18个矩形阵列的碗杯，如图5和图6所示，上模203对应各碗杯处设有进胶通孔2031。
碗杯处于支架所在平面下方的部分位于下模上的支架放置槽内，碗杯处于支架所在平面上方的部分位于上模上的进胶通孔内，碗杯内设有芯片放置槽2041和位于芯片放置槽上方的封胶槽2042，封胶槽顶端与上模的上表面齐平，封胶槽开口大小与上模上的进胶通孔开口大小相同。支架位于碗杯设置区的外的部分上下两侧分别与上模和下模贴合。
实施例1：
将下模放置在托盘上的传动装置上方，将碗杯中放置有LED芯片的支架放置在下模上，然后将上模放置在支架上方，完成封胶模具的组装；将LED封胶装置置于密闭空间中，用真空泵对密闭空间抽真空，并开启托盘下方的恒温加热装置；待密闭空间内的真空度为99.2Pa，托盘上的温度为50℃时，开启封胶机，使封胶机上的胶筒降下，将胶水沿上模宽度方向涂在上模的左侧；胶筒上升，将推刀降下，使推刀与胶水左侧的上模表面接触，移动推刀，将胶水从上模左侧推到右侧；移开上模后，通过传送装置将下模和支架送入烘烤装置，120℃下烘烤40min后即完成封胶。
实施例2：
将下模放置在托盘上的传动装置上方，将碗杯中放置有LED芯片的支架放置在下模上，然后将上模放置在支架上方，完成封胶模具的组装；将LED封胶装置置于密闭空间中，用真空泵对密闭空间抽真空，并开启推刀上的恒温加热装置；待密闭空间内的真空度为98.0Pa，推刀的温度为70℃时，开启封胶机，使封胶机上的胶筒降下，将胶水沿上模宽度方向涂在上模的左侧；胶筒上升，将推刀降下，使推刀与胶水左侧的上模表面接触，移动推刀，将胶水从上模左侧推到右侧；移开上模后，通过传送装置将下模和支架送入烘烤装置，140℃下烘烤30min后即完成封胶。
实施例3：
将下模放置在托盘上的传动装置上方，将碗杯中放置有LED芯片的支架放置在下模上，然后将上模放置在支架上方，完成封胶模具的组装；将LED封胶装置置于密闭空间中，用真空泵对密闭空间抽真空；待密闭空间内的真空度为99.7Pa时，开启封胶机，使封胶机上的胶筒降下，将胶水沿上模宽度方向涂在上模的左侧；胶筒上升，将推刀降下，使推刀与胶水左侧的上模表面接触，移动推刀，将胶水从上模左侧推到右侧；移开上模后，通过传送装置将下模和支架送入烘烤装置，130℃下烘烤30min后即完成封胶。
对比例1：
将下模放置在托盘上的传动装置上方，将碗杯中放置有LED芯片的支架放置在下模上，然后将上模放置在支架上方，完成封胶模具的组装；将LED封胶装置置于密闭空间中，开启托盘下方的恒温加热装置；待托盘上的温度为50℃时，开启封胶机，使封胶机上的胶筒降下，将胶水沿上模宽度方向涂在上模的左侧；胶筒上升，将推刀降下，使推刀与胶水左侧的上模表面接触，移动推刀，将胶水从上模左侧推到右侧；移开上模后，通过传送装置将下模和支架送入烘烤装置，120℃下烘烤40min后即完成封胶。
对比例2：
使用传统的封胶装置，将下模放置在托盘上的传动装置上方，将碗杯中放置有LED芯片的支架放置在下模上，然后将上模放置在支架上方，完成封胶模具的组装；将LED封胶装置置于密闭空间中，用真空泵对密闭空间抽真空，并开启托盘下方的恒温加热装置；待密闭空间内的真空度为99.2Pa，托盘上的温度为50℃时，开启封胶机，使封胶机上的点胶头降下，通过点胶头将胶水依次滴加在各碗杯中；滴加结束后，移开上模，通过传送装置将下模和支架送入烘烤装置，120℃下烘烤40min后即完成封胶。
上述实施例和对比例封胶后的性能如表1所示。
表1：各实施例和对比例封胶性能。
| 编号 | 气泡率(％) | 胶裂率 | 胶面平整度 |
| 实施例1 | 0 | 0 | 平整 |
| 实施例2 | 0 | 0 | 平整 |
| 实施例3 | 0 | 1.7 | 平整 |
| 对比例1 | 13.8 | 3.1 | 平整 |
| 对比例2 | 2.1 | 5.2 | 凹凸不平 |
从表中数据可以看出，采用本发明的封胶装置及封胶方法，并保持真空、恒温的操作条件，封胶后的气泡率、胶裂率、胶面平整度都能得到有效控制。
Claims (10)
1.一种LED封胶装置，其特征是，包括托盘、位于托盘上方的封胶模具以及位于封胶模具上方的封胶机，所述封胶模具包括下模、放置在下模上的支架和放置在支架上方的上模，所述支架上设有若干用于放置LED芯片的碗杯，所述上模对应各碗杯处设有进胶通孔，所述封胶机上设有胶筒和推刀，所述胶筒上设有出胶口。
2.根据权利要求1所述的一种LED封胶装置，其特征是，所述下模上设有两个支架放置槽，所述支架对应两个支架放置槽处分别形成左、右两个碗杯设置区，左、右两个碗杯设置区内分别设有若干均匀分布的碗杯，所述碗杯处于支架所在平面下方的部分位于下模上的支架放置槽内，所述碗杯处于支架所在平面上方的部分位于上模上的进胶通孔内，所述支架位于碗杯设置区的外的部分上下两侧分别与上模和下模贴合。
3.根据权利要求1所述的一种LED封胶装置，其特征是，所述碗杯内设有芯片放置槽和位于芯片放置槽上方的封胶槽，所述封胶槽顶端与上模的上表面齐平，所述封胶槽开口大小与上模上的进胶通孔开口大小相同。
4.根据权利要求1所述的一种LED封胶装置，其特征是，所述推刀沿上模宽度方向设置，推刀长度与上模宽度相同。
5.根据权利要求1所述的一种LED封胶装置，其特征是，所述托盘上方设有传送装置，所述封胶模具放置在传送装置上方。
6.根据权利要求1所述的一种LED封胶装置，其特征是，所述托盘下方设有恒温加热装置。
7.根据权利要求1所述的一种LED封胶装置，其特征是，所述推刀上设有恒温加热装置。
8.一种使用如权利要求1-7任意所述LED封胶装置的封胶方法，其特征是，包括如下步骤：
（A）将下模放置在托盘上，将碗杯中放置有LED芯片的支架放置在下模上，然后将上模放置在支架上方，完成封胶模具的组装；
（B）将LED封胶装置置于密闭空间中，并对密闭空间抽真空；
（C）抽真空结束后，开启封胶机，使封胶机上的胶筒降下，将胶水沿上模宽度方向涂在上模的一侧；
（D）胶筒上升，将推刀降下，使推刀与上模表面接触，移动推刀，将胶水从上模一侧推到另一侧；
（E）移开上模后，将下模和支架送入烘烤装置烘烤后即完成封胶。
9.根据权利要求8所述的一种LED封胶方法，其特征是，步骤（B）中在抽真空的过程中同时开启托盘下方或推刀上的恒温加热装置，对托盘或推刀进行恒温加热，待温度达到恒定之后再进行步骤（C）。
10.根据权利要求9所述的一种LED封胶方法，其特征是，所述恒温温度为50-70℃，步骤（B）中抽真空时，真空度＜100Pa后再进行步骤（C）。
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Denomination of invention: A LED sealing method and device Effective date of registration: 20230726 Granted publication date: 20210115 Pledgee: Yiwu Branch of China Construction Bank Co.,Ltd. Pledgor: ZHEJIANG INTELED OPTOELETRONIC TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2023330001584 |
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