JP2018527744A - 精製光変換体でｌｅｄを貼り合せてパッケージするプロセス方法及び精製設備システム - Google Patents
精製光変換体でｌｅｄを貼り合せてパッケージするプロセス方法及び精製設備システム Download PDFInfo
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Abstract
本発明は、精製光変換体によってＬＥＤを貼り合せてパッケージするプロセス方法及び精製設備システムに関し、本発明に係るプロセスは、不定形多孔質キャリアフィルムのローリングによる形作り工程と、半硬化光変換フィルムの精製成形工程と、ＬＥＤフリップチップアレーフィルムの準備工程と、ＬＥＤパッケージ素子のローリングによる貼り合せ成形工程と、ＬＥＤパッケージ素子の硬化成形工程と、ＬＥＤパッケージ素子切断工程から構成される一連の流れのプロセスを含む。本発明は、光変換体を精製するという顕著なメリットを有し、特に、有機シリコン樹脂光変換体でＥＤを貼り合せてパッケージする一連の流れのプロセスの要求を満たすことができ、ＬＥＤパッケージの工業上でのバッチ式の生産効率及び歩き留まりを高めることに寄与する。【選択図】図１
Description
本発明は、光変換体でＬＥＤをパッケージする技術分野に属し、特に、精製有機シリコン樹脂光変換体でＬＥＤを貼り合せてパッケージするプロセス方法及び精製設備システムに関する。
ＬＥＤは、輝度が高くて熱量が低く、寿命が長く、環境に優しくてリサイクル可能などのメリットを有し、２１世紀において最も有望と視される新世代の省エネ照明光源と称される。今のところ、ＬＥＤは論理上、その寿命が１０００００時間以上に達するが、実際に使用する場合、チップの無効化、パッケージの無効化、熱的オーバーストレスの無効化、電気的オーバーストレスの無効化又は／及び取付きの無効化などの多くの要因に制限され、その中でも特にパッケージ無効化のため、ＬＥＤは早めに光の減衰又は光の無効化という現象が生じた。これで、ＬＥＤが進んで新規な省エネ照明光源になることは妨げられる。数多くの業者はこのような問題を解決するために、関わる研究を展開し、ＬＥＤの光効率と実際使用寿命を向上できる幾つかの改良措置が開示された。例えは、近年発展してきたフリップチップ型ＬＥＤは、従来型のＬＥＤに比べると、光効率が高く、信頼性が高くて集積しやすいメリットを有するとともに、パッケージ材料が大幅に簡略化し、例えば、従来型のＬＥＤパッケージにおけるワイヤ、ダイボンドペースト、ホルダーなどの材料はいずれも必要でなく、パッケージプロセスも大幅に簡略化し、例えば、従来型のＬＥＤパッケージプロセスにおけるダイボンド、ワイヤボンド、ひいては分光などはいずれも必要でなく、これによって、フリップチップ型ＬＥＤはますます広く適用されてきた。ところが、今までのフリップチップ型ＬＥＤのパッケージ技術は、有機シリコン樹脂系光変換体とフリップチップ型ＬＥＤのチップを貼り合わせる流延プロセス、スクリーンプリントプロセス、上型プレートと下型プレートによるプロセス、シングルローラのローリングプロセスなどを採用する場合が多く、このようはプロセス及びこれらと一緒にセットとなるパッケージ設備は、いずれも有機シリコン樹脂系光変換体が有するエアホール、厚さむらなどの不足を良好に解決できないため、光変換体でＬＥＤをパッケージする歩き留まりが低く、また生産効率が低いため、製品のコストを低減できない。
特許文献１には、「フリップチップ型ＬＥＤチップのパッケージ方法」が開示され、以下のステップを含む。（ａ）スクリーンプリントによって光変換体をＬＥＤチップの表面に塗布し、光変換体をベークして硬化させる。（ｂ）ＬＥＤチップをチップ基板上に固定し、ＬＥＤチップの電極とチップ基板の電極を結合する。（ｃ）ＬＥＤチップとチップ基板をホルダーの反射カップの底に固定する。（ｄ）ワイヤを利用し、固定されたチップ基板の正電極と負電極のそれぞれを、ホルダーの正電極と負電極に接続する。（ｅ）封止型又はレンズのハウジングをＬＥＤチップとチップ基板が固定されたホルダーに覆わせ、シリコンゲルで充満する。（ｆ）構成全体をベークして硬化させる。この方法は、スクリーンプリントプロセスによって光変換体の塗布厚さの均一性を向上させ、蛍光粉末ペレットの分布の均一性を向上させ、これで歩き留まりを高めるという目的を実現したが、やはり以下の明らかなデメリットを有する。一つ目は、スクリーンプリントによって有機シリコン樹脂系光変換体をＬＥＤチップの表面に塗布した後、ベーク硬化の過程において、熱的オーバーストレスの影響で、やはり光変換体塗層とＬＥＤチップの塗布面層に、一部的に気泡が生じて凸凹不平の不足を形成してしまうこと。二つ目は、封止型またはレンズのハウジングにシリコンゲルを充満して光変換体が塗布されたＬＥＤチップとパッケージした後、構成全体をベークして硬化させる過程において、熱的オーバーストレスの影響で、やはり封止型又はレンズのハウジング内のシリコンゲル面層に、一部的に気泡が生じて凸凹不平の不足を形成してしまうこと。ＬＥＤチップをパッケージする過程における熱的オーバーストレスの影響を解決できない限り、ＬＥＤの光効率低下を避けることはできないこと。三つ目は、ＬＥＤチップをパッケージするプロセス全体において、インテリジェント制御システムを配置して制御することはないため、直接に歩き留まりの向上を影響すること。
特許文献２には、「光変換体層が被覆されたＬＥＤ、その製造方法及びＬＥＤ装置」が開示され、この手段は、支持シートの厚さ方向での一方の面にＬＥＤを配置するＬＥＤ配置工程と、ＬＥＤを被覆するように、支持シートの厚さ方向での一方の面に、活性エネルギー線の照射によって硬化する活性エネルギー線硬化性樹脂及び光変換体を含む蛍光樹脂組成物から形成される光変換体層を配置する層配置工程と、光変換体層に活性エネルギー線を照射して光変換体層を硬化させる硬化工程と、ＬＥＤに対応して光変換体層を切断し、ＬＥＤ及びＬＥＤを被覆した光変換体層を備える光変換体層が被覆されたＬＥＤを得る切断工程と、切断工程の後、光変換体層が被覆されたＬＥＤを支持シートから剥離するＬＥＤ剥離工程とを含む。この方法の目的は、ＬＥＤの周囲に光変換体が均一に配置されて損傷を防ぎ、光変換体層が被覆されたＬＥＤ、及びこの光変換体層が被覆されたＬＥＤを備えるＬＥＤ装置を提供することにあるが、やはり以下の明らかなデメリットを有する。一つ目は、光変換体の蛍光樹脂組成物が硬化する過程において、熱的オーバーストレスの影響で、やはり光変換体面層に一部的に気泡が生じて凸凹不平の不足を形成してしまうこと。二つ目は、光変換体層が被覆されたＬＥＤは、やはり熱的オーバーストレスの影響で、ＬＥＤの使用中に光効率の低下が生じること。三つ目は、パッケージプロセス全体における工程が煩雑であり、ＬＥＤパッケージの生産効率が高くないこと。四つ目は、上型プレートと下型プレートによるプロセスのため、フリップチップの位置ずれが生じ、歩き留まりの低下を避けることはできないこと。
特許文献３には、「樹脂シート積層体、及びこれを使用する半導体発光素子の製造方法」が開示され、この手段に記載された樹脂シート積層体は、長手方向と幅方向を有する基材に、長手方向に繰り返して列になるように配置される複数のブロックを有する蛍光体含有樹脂層が設置される。本手段の発明の目的は、前記樹脂シート積層体によって、蛍光体含有樹脂層が貼り付けられた半導体発光素子の色と輝度の均一性、製造しやすさ、設計の自由度などを高めることにあるが、やはり以下の明らかなデメリットを有する。一つ目は、採用された蛍光体樹脂シートは硬化された蛍光体樹脂シートであり、その中に残され得るエアホール、凸凹不平、又は他の加工欠点などを有効的に除去できないこと。二つ目は、接着工程において、加圧道具で半導体発光素子の側方向から加圧し、半導体発光素子を損傷すること。三つ目は、蛍光体樹脂層に接着剤を含む接着プロセスを採用し、接着された半導体発光素子における残留物は非常に除去し切れ難く、接着過程にエアホールが極めて生じやすく、歩き留まりの低下を引き起こすとともに、接着層の存在によって、ＬＥＤ素子の出光効率が低減されること。四つ目は、半導体発光素子の発光面に接着された蛍光体樹脂シートの基材は剥離しなく、直接に半導体発光素子の光効率を影響すること。五つ目は、蛍光体樹脂層は、複数のブロックが長手方向に繰り返して列になるように配置されるように現れるが、当該蛍光体樹脂層の複数のブロックの配置を実現する実際の操作プログラムは煩雑であり、素子全体のパッケージ効率を影響し、複数のブロックの位置上での配置ミスは、直接的にその後の発光素子との間の貼り合せ精度を影響し、また、複数のブロックの間に大きさと厚さの面で一致性の要求を満足できなければ、深刻な製品一致性の問題が生じ得ること。
総じて言えば、今のところ、従来技術が有するデメリットをどのように克服することは、既に光変換体でＬＥＤをパッケージする技術分野において極めて解決しようとする重大な課題の一つである。
中国特許出願２０１０１０２０４８６０．９
中国特許出願２０１３１０２７０７４７．４
中国特許出願２０１３８００２７２１８．Ｘ
特許文献１には、「フリップチップ型ＬＥＤチップのパッケージ方法」が開示され、以下のステップを含む。（ａ）スクリーンプリントによって光変換体をＬＥＤチップの表面に塗布し、光変換体をベークして硬化させる。（ｂ）ＬＥＤチップをチップ基板上に固定し、ＬＥＤチップの電極とチップ基板の電極を結合する。（ｃ）ＬＥＤチップとチップ基板をホルダーの反射カップの底に固定する。（ｄ）ワイヤを利用し、固定されたチップ基板の正電極と負電極のそれぞれを、ホルダーの正電極と負電極に接続する。（ｅ）封止型又はレンズのハウジングをＬＥＤチップとチップ基板が固定されたホルダーに覆わせ、シリコンゲルで充満する。（ｆ）構成全体をベークして硬化させる。この方法は、スクリーンプリントプロセスによって光変換体の塗布厚さの均一性を向上させ、蛍光粉末ペレットの分布の均一性を向上させ、これで歩き留まりを高めるという目的を実現したが、やはり以下の明らかなデメリットを有する。一つ目は、スクリーンプリントによって有機シリコン樹脂系光変換体をＬＥＤチップの表面に塗布した後、ベーク硬化の過程において、熱的オーバーストレスの影響で、やはり光変換体塗層とＬＥＤチップの塗布面層に、一部的に気泡が生じて凸凹不平の不足を形成してしまうこと。二つ目は、封止型またはレンズのハウジングにシリコンゲルを充満して光変換体が塗布されたＬＥＤチップとパッケージした後、構成全体をベークして硬化させる過程において、熱的オーバーストレスの影響で、やはり封止型又はレンズのハウジング内のシリコンゲル面層に、一部的に気泡が生じて凸凹不平の不足を形成してしまうこと。ＬＥＤチップをパッケージする過程における熱的オーバーストレスの影響を解決できない限り、ＬＥＤの光効率低下を避けることはできないこと。三つ目は、ＬＥＤチップをパッケージするプロセス全体において、インテリジェント制御システムを配置して制御することはないため、直接に歩き留まりの向上を影響すること。
特許文献２には、「光変換体層が被覆されたＬＥＤ、その製造方法及びＬＥＤ装置」が開示され、この手段は、支持シートの厚さ方向での一方の面にＬＥＤを配置するＬＥＤ配置工程と、ＬＥＤを被覆するように、支持シートの厚さ方向での一方の面に、活性エネルギー線の照射によって硬化する活性エネルギー線硬化性樹脂及び光変換体を含む蛍光樹脂組成物から形成される光変換体層を配置する層配置工程と、光変換体層に活性エネルギー線を照射して光変換体層を硬化させる硬化工程と、ＬＥＤに対応して光変換体層を切断し、ＬＥＤ及びＬＥＤを被覆した光変換体層を備える光変換体層が被覆されたＬＥＤを得る切断工程と、切断工程の後、光変換体層が被覆されたＬＥＤを支持シートから剥離するＬＥＤ剥離工程とを含む。この方法の目的は、ＬＥＤの周囲に光変換体が均一に配置されて損傷を防ぎ、光変換体層が被覆されたＬＥＤ、及びこの光変換体層が被覆されたＬＥＤを備えるＬＥＤ装置を提供することにあるが、やはり以下の明らかなデメリットを有する。一つ目は、光変換体の蛍光樹脂組成物が硬化する過程において、熱的オーバーストレスの影響で、やはり光変換体面層に一部的に気泡が生じて凸凹不平の不足を形成してしまうこと。二つ目は、光変換体層が被覆されたＬＥＤは、やはり熱的オーバーストレスの影響で、ＬＥＤの使用中に光効率の低下が生じること。三つ目は、パッケージプロセス全体における工程が煩雑であり、ＬＥＤパッケージの生産効率が高くないこと。四つ目は、上型プレートと下型プレートによるプロセスのため、フリップチップの位置ずれが生じ、歩き留まりの低下を避けることはできないこと。
特許文献３には、「樹脂シート積層体、及びこれを使用する半導体発光素子の製造方法」が開示され、この手段に記載された樹脂シート積層体は、長手方向と幅方向を有する基材に、長手方向に繰り返して列になるように配置される複数のブロックを有する蛍光体含有樹脂層が設置される。本手段の発明の目的は、前記樹脂シート積層体によって、蛍光体含有樹脂層が貼り付けられた半導体発光素子の色と輝度の均一性、製造しやすさ、設計の自由度などを高めることにあるが、やはり以下の明らかなデメリットを有する。一つ目は、採用された蛍光体樹脂シートは硬化された蛍光体樹脂シートであり、その中に残され得るエアホール、凸凹不平、又は他の加工欠点などを有効的に除去できないこと。二つ目は、接着工程において、加圧道具で半導体発光素子の側方向から加圧し、半導体発光素子を損傷すること。三つ目は、蛍光体樹脂層に接着剤を含む接着プロセスを採用し、接着された半導体発光素子における残留物は非常に除去し切れ難く、接着過程にエアホールが極めて生じやすく、歩き留まりの低下を引き起こすとともに、接着層の存在によって、ＬＥＤ素子の出光効率が低減されること。四つ目は、半導体発光素子の発光面に接着された蛍光体樹脂シートの基材は剥離しなく、直接に半導体発光素子の光効率を影響すること。五つ目は、蛍光体樹脂層は、複数のブロックが長手方向に繰り返して列になるように配置されるように現れるが、当該蛍光体樹脂層の複数のブロックの配置を実現する実際の操作プログラムは煩雑であり、素子全体のパッケージ効率を影響し、複数のブロックの位置上での配置ミスは、直接的にその後の発光素子との間の貼り合せ精度を影響し、また、複数のブロックの間に大きさと厚さの面で一致性の要求を満足できなければ、深刻な製品一致性の問題が生じ得ること。
総じて言えば、今のところ、従来技術が有するデメリットをどのように克服することは、既に光変換体でＬＥＤをパッケージする技術分野において極めて解決しようとする重大な課題の一つである。
本発明の目的は、従来技術に存在するデメリットを克服するために、精製光変換体でＬＥＤを貼り合せてパッケージするプロセス方法及び精製設備システムを提供することにあり、本発明は、光変換体を精製するという顕著なメリットを有し、特に、有機シリコン樹脂光変換体でＥＤを貼り合せてパッケージする一連の流れのプロセスの要求を満たすことができ、ＬＥＤパッケージの工業上でのバッチ式の生産効率及び歩き留まりを高めることに寄与する。
本発明が開示した精製光変換体でＬＥＤを貼り合せてパッケージするプロセス方法によると、不定形多孔質キャリアフィルムのローリングによる形作り工程と、半硬化光変換フィルムの精製成形工程と、ＬＥＤフリップチップアレーフィルムの準備工程と、ＬＥＤパッケージ素子のローリングによる貼り合せ成形工程と、ＬＥＤパッケージ素子の硬化成形工程と、ＬＥＤパッケージ素子の切断工程から構成される一連の流れのプロセスを含み、基本的には、
ステップ１として、多孔質キャリアフィルムを対向して合わせたバンプアレー付き第１のローリング装置と溝アレー付き第２のローリング装置との間に通してローリングによって形作りを行い、溝アレー付き不定形多孔質キャリアフィルムを得るステップであって、前記多孔質キャリアフィルムの細孔径は１０μｍ以下である、不定形多孔質キャリアフィルムのローリングによる形作りステップと、
ステップ２として、ステップ１の前記不定形多孔質キャリアフィルムを溝アレー付き平面輸送装置Ａに輸送し、引き続いて輸送するとともに、定量フィーダーによって前記不定形多孔質キャリアフィルムに光変換材及び有機シリコン樹脂を含む混合スラリーを配置し、一定の厚さを有する混合スラリー層を形成し、そして引き続いて輸送し、精製装置に入って負圧吸引と放射光照射を行い、精製された半硬化光変換フィルムを得るステップであって、前記精製装置は、対向して合わせて設けられた放射光照射器Ｂと負圧吸引器Ｃを含み、前記放射光照射器Ｂは平面輸送装置Ａの上部に設けられ、前記負圧吸引器Ｃは平面輸送装置Ａの下部に設けられ、前記負圧吸引器Ｃによる吸引力と前記放射光照射のエネルギーは共同して前記混合スラリーが仕込まれた不定形多孔質キャリアフィルムに作用し、又は、前記精製装置は、対向して合わせて設けられた放射光照射器Ｃと負圧吸引磁気振動器Ｄを含み、前記放射光照射器Ｃは平面輸送装置Ａの上部に設けられ、前記負圧吸引磁気振動器Ｄは平面輸送装置Ａの下部に設けられ、前記負圧吸引磁気振動器Ｄによる吸引力、磁気振動力と前記放射光照射のエネルギーは共同して前記混合スラリーが仕込まれた不定形多孔質キャリアフィルムに作用し、前記平面輸送装置Ａにおける溝アレーの溝の形状及びサイズは、前記溝アレー付き第２のローリング装置における溝の形状及びサイズに等しいであり、即ち、前記不定形多孔質キャリアフィルムにおける溝と平面輸送装置Ａにおける溝は、対向して密接にマッチングする、半硬化光変換フィルムの精製成形ステップと、
ステップ３として、ＬＥＤフリップチップがアレーになるようにキャリアフィルムに配列されるＬＥＤフリップチップアレーフィルムを得るステップであって、前記ＬＥＤフリップチップは単一のＬＥＤフリップチップ、又は単一のＬＥＤフリップチップを２つ以上組み合わせてなるＬＥＤフリップチップ部品を意味する、ＬＥＤフリップチップアレーフィルムの準備ステップと、
ステップ４として、真空加熱下で、ステップ２の前記半硬化光変換フィルムを溝アレー付き第４のローリング装置に輸送し、そして第３のローリング装置にセットする前記ＬＥＤフリップチップアレーフィルムにおけるＬＥＤフリップチップと対向して合わせてローリングによって貼り合せ、ＬＥＤパッケージ素子を得るステップであって、前記第４のローリング装置における溝アレーの溝形状及びサイズは、前記第２のローリング装置における溝アレーの溝の形状及びサイズに等しい、ＬＥＤパッケージ素子のローリングによる貼り合せ成形ステップと、
ステップ５として、真空下で、加熱硬化又は／及び光硬化手法によって、ステップ４の前記ＬＥＤパッケージ素子を硬化装置Ｅに通して硬化させ、硬化ＬＥＤパッケージ素子を得る、ＬＥＤパッケージ素子の硬化成形ステップと、
ステップ６として、ステップ５の前記硬化ＬＥＤパッケージ素子の不定形多孔質キャリアフィルムを剥離し、硬化ＬＥＤパッケージ素子を切断してＬＥＤパッケージ素子個体に分割するスリットを形成し、スリット付きＬＥＤパッケージ素子製品を得る、ＬＥＤパッケージ素子の切断ステップと、
を含むことを特徴とする。
ステップ１として、多孔質キャリアフィルムを対向して合わせたバンプアレー付き第１のローリング装置と溝アレー付き第２のローリング装置との間に通してローリングによって形作りを行い、溝アレー付き不定形多孔質キャリアフィルムを得るステップであって、前記多孔質キャリアフィルムの細孔径は１０μｍ以下である、不定形多孔質キャリアフィルムのローリングによる形作りステップと、
ステップ２として、ステップ１の前記不定形多孔質キャリアフィルムを溝アレー付き平面輸送装置Ａに輸送し、引き続いて輸送するとともに、定量フィーダーによって前記不定形多孔質キャリアフィルムに光変換材及び有機シリコン樹脂を含む混合スラリーを配置し、一定の厚さを有する混合スラリー層を形成し、そして引き続いて輸送し、精製装置に入って負圧吸引と放射光照射を行い、精製された半硬化光変換フィルムを得るステップであって、前記精製装置は、対向して合わせて設けられた放射光照射器Ｂと負圧吸引器Ｃを含み、前記放射光照射器Ｂは平面輸送装置Ａの上部に設けられ、前記負圧吸引器Ｃは平面輸送装置Ａの下部に設けられ、前記負圧吸引器Ｃによる吸引力と前記放射光照射のエネルギーは共同して前記混合スラリーが仕込まれた不定形多孔質キャリアフィルムに作用し、又は、前記精製装置は、対向して合わせて設けられた放射光照射器Ｃと負圧吸引磁気振動器Ｄを含み、前記放射光照射器Ｃは平面輸送装置Ａの上部に設けられ、前記負圧吸引磁気振動器Ｄは平面輸送装置Ａの下部に設けられ、前記負圧吸引磁気振動器Ｄによる吸引力、磁気振動力と前記放射光照射のエネルギーは共同して前記混合スラリーが仕込まれた不定形多孔質キャリアフィルムに作用し、前記平面輸送装置Ａにおける溝アレーの溝の形状及びサイズは、前記溝アレー付き第２のローリング装置における溝の形状及びサイズに等しいであり、即ち、前記不定形多孔質キャリアフィルムにおける溝と平面輸送装置Ａにおける溝は、対向して密接にマッチングする、半硬化光変換フィルムの精製成形ステップと、
ステップ３として、ＬＥＤフリップチップがアレーになるようにキャリアフィルムに配列されるＬＥＤフリップチップアレーフィルムを得るステップであって、前記ＬＥＤフリップチップは単一のＬＥＤフリップチップ、又は単一のＬＥＤフリップチップを２つ以上組み合わせてなるＬＥＤフリップチップ部品を意味する、ＬＥＤフリップチップアレーフィルムの準備ステップと、
ステップ４として、真空加熱下で、ステップ２の前記半硬化光変換フィルムを溝アレー付き第４のローリング装置に輸送し、そして第３のローリング装置にセットする前記ＬＥＤフリップチップアレーフィルムにおけるＬＥＤフリップチップと対向して合わせてローリングによって貼り合せ、ＬＥＤパッケージ素子を得るステップであって、前記第４のローリング装置における溝アレーの溝形状及びサイズは、前記第２のローリング装置における溝アレーの溝の形状及びサイズに等しい、ＬＥＤパッケージ素子のローリングによる貼り合せ成形ステップと、
ステップ５として、真空下で、加熱硬化又は／及び光硬化手法によって、ステップ４の前記ＬＥＤパッケージ素子を硬化装置Ｅに通して硬化させ、硬化ＬＥＤパッケージ素子を得る、ＬＥＤパッケージ素子の硬化成形ステップと、
ステップ６として、ステップ５の前記硬化ＬＥＤパッケージ素子の不定形多孔質キャリアフィルムを剥離し、硬化ＬＥＤパッケージ素子を切断してＬＥＤパッケージ素子個体に分割するスリットを形成し、スリット付きＬＥＤパッケージ素子製品を得る、ＬＥＤパッケージ素子の切断ステップと、
を含むことを特徴とする。
従来のＬＥＤフリップチップのパッケージプロセスに存在する問題をより良く解決するように、本発明は、精製光変換体でＬＥＤを貼り合せてパッケージする新しいプロセスを見事に設計した。本発明に係る精製パッケージは、以下のメカニズムによる。一つ目は、ローラのローリングを利用して多孔質キャリアフィルムに形作りを行い、形作りが行われた多孔質キャリアフィルムに光変換材及び有機シリコン樹脂を含む混合スラリーを配置し、所望の弧状、半円球状又は矩形状などのような発光面層形状の半硬化有機シリコン光変換フィルムを得ること。二つ目は、半硬化光変換フィルムに対する精製成形ということ、すなわち、精製装置による負圧吸引力又は負圧吸引力、磁気振動力と放射光照射のエネルギーを利用して共同して前記混合スラリーが仕込まれた不定形多孔質キャリアフィルムに作用し、半硬化有機シリコン樹脂光変換フィルムに残され得るエアホール、凸凹不平又は他の加工不足などを効果的に除去し、エアホールがなくてフラットで厚さが均一な精製半硬化有機シリコン樹脂光変換フィルムを得ること。三つ目は、本発明はローリングというメカニズムを利用して不定形多孔質キャリアフィルムの形作り、光変換フィルムの精製成形、ＬＥＤパッケージ素子のローリングによる貼り合せ成形という三つの工程を一体になるように結び、従来技術の接着層を追加するプロセスを削除するだけでなく、光変換フィルムとＬＥＤフリップチップを高品位で貼り合せてパッケージすることが確保できること。四つ目は、本発明は一連の流れのプロセスであり、ＬＥＤパッケージ素子のバッチ式の生産加工条件を満たすこと、及び規格・サイズの完全一致を確保することに寄与し、ＬＥＤパッケージ素子の生産効率を高めるだけでなく、それとともにＬＥＤパッケージ素子製品の光色の一致性を高め、歩き留まりを大幅に向上させた。
本発明は従来技術に比較して、以下のような顕著なメリットを有する。
一つ目は、本発明が開示した精製光変換体でＬＥＤを貼り合せてパッケージする新しいプロセスは、流れとしての連続ローリングによってＬＥＤを貼り合せてパッケージする新しい製造プロセスに属し、従来の流延プロセス、スクリーンプリントプロセス、上型プレートと下型プレートによって押すプロセス、及びシングルロールのローリングプロセスなどの元の製造プロセスに存在する、貼り合せてパッケージされたＬＥＤの出光効率、生産効率及び歩き留まりが明らかに不足である問題を克服した。本発明は、半硬化有機シリコン樹脂光変換体でＬＥＤを貼り合せてパッケージする要求を満たし、ＬＥＤパッケージの工業上でのバッチ式の生産効率及び歩き留まりを高めることができること。
二つ目は、形作りが行われた多孔質キャリアフィルムに弧状、半円球状又は矩形状などの不定形発光面層形状を有する半硬化光変換フィルムを製造し、そして半硬化光変換フィルムを精製することによって、変換フィルムに残され得るエアホール、凸凹不平及び他の加工不足などを効果的に除去でき、ＬＥＤパッケージ素子製品の光色の一致性、出光均一性及び出光効率を顕著に高めること。
三つ目は、本発明はローリングというメカニズムを利用して不定形多孔質キャリアフィルムの形作り、光変換フィルムの精製成形、ＬＥＤパッケージ素子のーリングによる貼り合せ成形という三つの工程を一体になるように結び、従来技術の接着層を追加するプロセスを削除するだけでなく、不定形光変換フィルムとＬＥＤフリップチップを貼り合せてパッケージする品位を高め、セットとなる一連のプロセスの設備システム及びインテリジェント制御の実施に好適であり、ＬＥＤパッケージの工業上でのバッチ式の生産要求をより良く満たし、ＬＥＤパッケージの工業上でのバッチ式の生産効率を顕著に高めること。
四つ目は、本発明が開示した新しいプロセス方法及び精製設備システムは、光変換体、特に有機シリコン樹脂光変換体と各種のパワーのＬＥＤフリップチップを貼り合せてパッケージするプロセスに広く適用され、工業上でバッチ式でＬＥＤをパッケージする過程におい製品生産プロセス過程に精細化加工を実施する要求を完全に満たすこと。
本発明は従来技術に比較して、以下のような顕著なメリットを有する。
一つ目は、本発明が開示した精製光変換体でＬＥＤを貼り合せてパッケージする新しいプロセスは、流れとしての連続ローリングによってＬＥＤを貼り合せてパッケージする新しい製造プロセスに属し、従来の流延プロセス、スクリーンプリントプロセス、上型プレートと下型プレートによって押すプロセス、及びシングルロールのローリングプロセスなどの元の製造プロセスに存在する、貼り合せてパッケージされたＬＥＤの出光効率、生産効率及び歩き留まりが明らかに不足である問題を克服した。本発明は、半硬化有機シリコン樹脂光変換体でＬＥＤを貼り合せてパッケージする要求を満たし、ＬＥＤパッケージの工業上でのバッチ式の生産効率及び歩き留まりを高めることができること。
二つ目は、形作りが行われた多孔質キャリアフィルムに弧状、半円球状又は矩形状などの不定形発光面層形状を有する半硬化光変換フィルムを製造し、そして半硬化光変換フィルムを精製することによって、変換フィルムに残され得るエアホール、凸凹不平及び他の加工不足などを効果的に除去でき、ＬＥＤパッケージ素子製品の光色の一致性、出光均一性及び出光効率を顕著に高めること。
三つ目は、本発明はローリングというメカニズムを利用して不定形多孔質キャリアフィルムの形作り、光変換フィルムの精製成形、ＬＥＤパッケージ素子のーリングによる貼り合せ成形という三つの工程を一体になるように結び、従来技術の接着層を追加するプロセスを削除するだけでなく、不定形光変換フィルムとＬＥＤフリップチップを貼り合せてパッケージする品位を高め、セットとなる一連のプロセスの設備システム及びインテリジェント制御の実施に好適であり、ＬＥＤパッケージの工業上でのバッチ式の生産要求をより良く満たし、ＬＥＤパッケージの工業上でのバッチ式の生産効率を顕著に高めること。
四つ目は、本発明が開示した新しいプロセス方法及び精製設備システムは、光変換体、特に有機シリコン樹脂光変換体と各種のパワーのＬＥＤフリップチップを貼り合せてパッケージするプロセスに広く適用され、工業上でバッチ式でＬＥＤをパッケージする過程におい製品生産プロセス過程に精細化加工を実施する要求を完全に満たすこと。
図１は本発明が開示した精製光変換体でＬＥＤを貼り合せてパッケージするプロセス方法のフローチャートのブロック模式図である。
図２は本発明が開示した精製光変換体でＬＥＤを貼り合せてパッケージするプロセス方法の第１のフローレイアウト構成模式図である。
図３は本発明の図２に示す不定形多孔質キャリアフィルムのローリングによる形作りの工程模式図である。
図４は本発明の図２に示す不定形多孔質キャリアフィルムに混合スラリー層を形成する工程模式図である。
図５は本発明の図２に示すＬＥＤパッケージ素子のローリングによる貼り合せ成形の工程模式図である。
図６は本発明が開示した精製光変換体でＬＥＤを貼り合せてパッケージするプロセス方法の第２のフローレイアウト構成模式図である。
図７は本発明の図６に示すキャリアフィルムのローリングによる形作りの工程模式図。
図８Ａは本発明によって製造されたＬＥＤパッケージ素子製品の平面構成模式図である。
図８Ｂは本発明によって引っ張って製造されたＬＥＤパッケージ素子個体製品の平面構成模式図である。
図９Ａは本発明によって製造された弧状のＬＥＤパッケージ素子であり、図９Ａ−１は左面図であり、図９Ａ−２は右面図であり、図９Ａ−３は上面図であり、図９Ａ−４は側面図である。
図９Ｂは本発明によって製造された半円状のＬＥＤパッケージ素子であり、図９Ｂ−１は左面図であり、図９Ｂ−２は右面図であり、図９Ｂ−３は上面図であり、図９Ｂ−４は側面図である。
図９Ｃは本発明によって製造された矩形状のＬＥＤパッケージ素子であり、図９Ｃ−１は左面図であり、図９Ｃ−２は右面図であり、図９Ｃ−３は上面図であり、図９Ｃ−４は側面図である。
図２は本発明が開示した精製光変換体でＬＥＤを貼り合せてパッケージするプロセス方法の第１のフローレイアウト構成模式図である。
図３は本発明の図２に示す不定形多孔質キャリアフィルムのローリングによる形作りの工程模式図である。
図４は本発明の図２に示す不定形多孔質キャリアフィルムに混合スラリー層を形成する工程模式図である。
図５は本発明の図２に示すＬＥＤパッケージ素子のローリングによる貼り合せ成形の工程模式図である。
図６は本発明が開示した精製光変換体でＬＥＤを貼り合せてパッケージするプロセス方法の第２のフローレイアウト構成模式図である。
図７は本発明の図６に示すキャリアフィルムのローリングによる形作りの工程模式図。
図８Ａは本発明によって製造されたＬＥＤパッケージ素子製品の平面構成模式図である。
図８Ｂは本発明によって引っ張って製造されたＬＥＤパッケージ素子個体製品の平面構成模式図である。
図９Ａは本発明によって製造された弧状のＬＥＤパッケージ素子であり、図９Ａ−１は左面図であり、図９Ａ−２は右面図であり、図９Ａ−３は上面図であり、図９Ａ−４は側面図である。
図９Ｂは本発明によって製造された半円状のＬＥＤパッケージ素子であり、図９Ｂ−１は左面図であり、図９Ｂ−２は右面図であり、図９Ｂ−３は上面図であり、図９Ｂ−４は側面図である。
図９Ｃは本発明によって製造された矩形状のＬＥＤパッケージ素子であり、図９Ｃ−１は左面図であり、図９Ｃ−２は右面図であり、図９Ｃ−３は上面図であり、図９Ｃ−４は側面図である。
［実施例１］
図１、図２及び図６を参照し、本発明が開示した精製光変換体でＬＥＤを貼り合せてパッケージするプロセス方法は、不定形多孔質キャリアフィルムのローリングによる形作り工程と、半硬化光変換フィルムの精製成形工程と、ＬＥＤフリップチップアレーフィルムの準備工程と、ＬＥＤパッケージ素子のローリングによる貼り合せ成形工程と、ＬＥＤパッケージ素子の硬化成形工程と、ＬＥＤパッケージ素子の切断工程から構成される一連の流れのプロセスを含み、具体的には、
ステップ１として、多孔質キャリアフィルムを対向して合わせたバンプアレー付き第１のローリング装置と溝アレー付き第２のローリング装置との間に通してローリングによって形作りを行い、溝アレー付き不定形多孔質キャリアフィルムを得るステップであって、前記多孔質キャリアフィルムの細孔径は１０μｍ以下である、不定形多孔質キャリアフィルムのローリングによる形作りステップと、
ステップ２として、ステップ１の前記不定形多孔質キャリアフィルムを溝アレー付き平面輸送装置Ａに輸送し、引き続いて輸送するとともに、定量フィーダーによって前記不定形多孔質キャリアフィルムに光変換材及び有機シリコン樹脂を含む混合スラリーを配置し、一定の厚さを有する混合スラリー層を形成し（図４参照）、そして引き続いて輸送し、精製装置に入って負圧吸引と放射光照射を行い、精製された半硬化光変換フィルムを得るステップであって、前記精製装置Ｂは、対向して合わせて設けられた放射光照射器Ｃと負圧吸引器Ｄを含み、前記放射光照射器Ｃは平面輸送装置Ａの上部に設けられ、前記負圧吸引器Ｄは平面輸送装置Ａの下部に設けられ、前記負圧吸引器Ｄによる吸引力と前記放射光照射のエネルギーは共同して前記混合スラリーが仕込まれた不定形多孔質キャリアフィルムに作用し、前記負圧吸引器Ｃの負圧値は１００Ｐａ以上であり、前記平面輸送装置Ａにおける溝アレーの溝の形状及びサイズは、前記溝アレー付き第２のローリング装置２における溝の形状及びサイズに等しいであり、即ち、前記不定形多孔質キャリアフィルムにおける溝と平面輸送装置Ａにおける溝は、貼り合せてマッチングする、半硬化光変換フィルムの精製成形ステップと、
ステップ３として、ＬＥＤフリップチップがアレーになるようにキャリアフィルムに配列されるＬＥＤフリップチップアレーフィルムを得るステップであって、前記ＬＥＤフリップチップは、単一のＬＥＤフリップチップ、又は単一のＬＥＤフリップチップを２つ以上組み合わせてなるＬＥＤフリップチップ部品を意味する、ＬＥＤフリップチップアレーフィルムの準備ステップと、
ステップ４として、真空加熱下で、ステップ２の前記半硬化光変換フィルムを溝アレー付き第４のローリング装置に輸送し、そして第３のローリング装置にセットする前記ＬＥＤフリップチップアレーフィルムにおけるＬＥＤフリップチップと対向して合わせてローリングによって貼り合せ、ＬＥＤパッケージ素子を得るステップであって、前記第４のローリング装置における溝アレーの溝の形状及びサイズは、前記第２のローリング装置における溝アレーの溝の形状及びサイズに等しいである、ＬＥＤパッケージ素子のローリングによる貼り合せ成形ステップと、
ステップ５として、真空下で、加熱硬化又は／及び光硬化手法によって、ステップ４の前記ＬＥＤパッケージ素子を硬化装置Ｅに通して硬化させ、硬化ＬＥＤパッケージ素子を得る、ＬＥＤパッケージ素子の硬化成形ステップと、
ステップ６として、ステップ５の前記硬化ＬＥＤパッケージ素子の不定形多孔質キャリアフィルムを剥離し、硬化ＬＥＤパッケージ素子を切断してＬＥＤパッケージ素子個体に分割するスリットを形成し、スリット付きＬＥＤパッケージ素子製品を得る、ＬＥＤパッケージ素子の切断ステップと、含む。
特に説明する。
本発明は、ＬＥＤフリップチップ構造のようなフォトニックデバイス又はエレクトロニックデバイスの生産加工に好適である。光透過率が高くて耐熱性が良い従来の有機シリコン樹脂は、いずれも選択的に本発明のプロセス方法に使用される。本発明は、一般的なＬＥＤパッケージ素子の使用時のハンダリフロー温度及び長期間にわたて使用する場合の熱、光などによる老化を防止する条件を満たすために、メチルビニル有機シリコン樹脂を採用することが好ましい。従来の量子ドット蛍光体、蛍光粉末は、いずれも選択的に本発明のプロセス方法に適用される。
通常の場合、本発明に用いられる混合スラリーは接着剤を含む必要がない。極めて厳しい条件でＬＥＤパッケージ素子製品を使用し、光変換体とＬＥＤとの間の接着力を更に高める必要がある場合、本発明に用いられる混合スラリーは接着剤を含んでもよい。
本発明が開示した精製光変換体でＬＥＤを貼り合せてパッケージするプロセス方法のさらに好ましい形態は、以下のようにである。
ステップ１において、前記不定形多孔質キャリアフィルムのローリングによる形作りは、前記キャリアフィルムをバンプアレー付き第１のシングルローラ又はバンプアレー付き第１の平面輸送装置と溝アレー付き第２のシングルローラ又は溝アレー付き第２の平面輸送装置との間に通し、ローリングによって形作りを行うことを意味する。前記バンプアレー付き第１のローリング装置は、前記バンプアレー付き第１のシングルローラ又はバンプアレー付き第１の平面輸送装置であり、前記溝アレー付き第２のローリング装置は、前記溝アレー付き第２のシングルローラ又は溝アレー付き第２の平面輸送装置である。前記第１のローリング装置と第２のローリング装置の少なく一方は、シングルローラである。図３、図７を参照し、不定形多孔質キャリアフィルムをバンプアレー付き第１のシングルローラと溝アレー付き第２の平面輸送装置との間に通し、ローリングによって形作りを行う場合の工程を図３に示す。不定形多孔質キャリアフィルムをバンプアレー付き第１のシングルローラと溝アレー付き第２のシングルローラとの間に通し、ローリングによって形作りを行う場合の工程を図７に示す。
ステップ１において、前記不定形多孔質キャリアフィルムの材料は、ポリエステル、ポリオレフィン又はポリエーテルである。
ステップ１において、前記ローリングによる形作りの温度は、５０〜１５０℃であり、８０〜１２０℃であることが好ましい。
ステップ１において、前記溝アレー付き不定形多孔質キャリアフィルムにおける溝の外形形状は、弧状、半円球状又は矩形状である。前記バンプアレーにおけるバンプの形状は、弧状、半円球状又は矩形状である。前記溝アレーの溝の形状と前記バンプアレーのバンプの形状はマッチングする。
ステップ２において、前記混合スラリーは接着剤を更に含む。
ステップ２において、前記光変換材は量子ドット蛍光体又は蛍光粉末である。
ステップ２において、前記平面輸送装置Ａの材料は、炭素鋼、ステンレススチール、アルミニウム合金、銅合金又は耐高温の樹脂である。
ステップ２において、 前記精製装置は、対向して合わせて設けられた放射光照射器Ｂと負圧吸引磁気振動器Ｄを含み、前記放射光照射器Ｂは平面輸送装置Ａの上部に設けられ、前記負圧吸引磁気振動器Ｄは、平面輸送装置Ａの下部に設けられ、前記負圧吸引磁気振動器Ｄによる吸引力、磁気振動力と前記放射光照射のエネルギーは共同して前記混合スラリーが仕込まれた不定形多孔質キャリアフィルムに作用する。前記負圧吸引磁気振動器は、負圧値が１００Ｐａ以上であり、磁界強度値が１ｍＴ以上であり、振動周波数が２０Ｈｚ以上である。
ステップ２において、前記精製装置は、多温度領域のプログラム昇温及び多温度領域のプログラム降温を利用するトンネル型硬化装置である。前記多温度領域のプログラム昇温の温度は、室温から５０〜１２０℃までである。前記多温度領域のプログラム降温の温度は、５０〜１２０℃から室温までである。温度領域毎の持続硬化時間は調節できる。放射光照射時間は、３〜６０分間である。好ましくは、多温度領域のプログラム昇温の温度が室温から８０℃〜１００℃までであり、多温度領域のプログラム降温の温度が８０℃〜１００℃から室温までである。
ステップ２において、前記精製装置は、恒温放射光照射を使用し、前記恒温放射光照射の温度は５０〜１２０℃であり、前記恒温放射光照射の時間は３〜６０分間であり、好ましい恒温放射光照射の温度は８０℃〜１００℃である。
ステップ３において、前記キャリアフィルムは、引っ張り可能なキャリアフィルムであり、前記引っ張り可能なキャリアフィルムの材料は、耐高温のポリエステル、ポリジメチルシロキサン又はポリ塩化ビニルの中の一種である。
ステップ４において、前記ＬＥＤパッケージ素子のローリングによる貼り合せ成形は、半硬化光変換フィルムを凹槽アレー付き第４のシングルローラ又は溝アレー付き第４の平面輸送装置に輸送し、そして平滑面の第３のシングルローラ又は平滑面の第３の平面輸送装置にセットするＬＥＤフリップチップアレーフィルムにおけるＬＥＤフリップチップと対向して合わせてローリングによって貼り合せることを意味する。前記第３のローリング装置は、平滑面の第３のシングルローラ又は平滑面の第３の平面輸送装置であり、前記第４のローリング装置は、溝アレー付き第４のシングルローラ又は溝アレー付き第４の平面輸送装置である。前記第３のローリング装置と第４のローリング装置の少なく一方は、シングルローラである。ステップ４において、半硬化光変換フィルムを溝アレー付き第４のシングルローラに通し、平滑面の第３のシングルローラにセットするＬＥＤフリップチップと対向して合わせてローリングによって貼り合せる場合の工程を図５に示す。
ステップ４の前記ＬＥＤパッケージ素子のローリングによる貼り合せ成形において、ローリングによる貼り合せの温度は、５０〜１２０℃であり、８０〜１００℃であることが最も好ましい。
ステップ５において、前記加熱硬化は、硬化温度が１４０〜１８０℃であり、硬化時間が１時間以上である。硬化温度が１５０〜１６０℃であり、硬化時間が２時間であることが最も好ましい。
ステップ５において、前記光硬化は、活性エネルギー線による硬化である。
ステップ６において、前記硬化ＬＥＤパッケージ素子を切断することは、硬化ＬＥＤパッケージ素子を対向して合わせて設けられた刃アレー付き第５のローリング部材と平滑面の第６のローリング部材との間に通してローリングによって切断し、ＬＥＤパッケージ素子個体に分割するスリットを有するＬＥＤパッケージ素子製品を得ることを意味する。前記スリットの幅は、２０μｍ以下であり、１５μｍであることが最も好ましい。
前記刃アレー付き第５のローリング部材５は、刃アレー付き第５のシングルローラ５又は刃アレー付き第５の平面輸送装置であり、前記平滑面の第６のローリング部材は、平滑面の第６のシングルローラ又は平滑面の第６の平面輸送装置である。前記刃アレー付き第５のローリング部材と平滑面の第６のローリング部材の少なく一方は、シングルローラである。前記第５のローリング部材における刃アレーは、矩形状の格子アレーを有する刃である。前記矩形状の格子のサイズはＬＥＤパッケージ素子個体製品のサイズに等しいである。前記ロールとロール又はロールと平面のピッチは、前記ＬＥＤフリップチップアレーフィルムにおけるキャリアフィルムの厚さを超えない。
更に説明する。不定形多孔質キャリアフィルムをバンプアレー付き第１のシングルローラと溝アレー付き第２の平面輸送装置との間に通してローリングによって形作りを行い、半硬化光変換フィルムを溝アレー付き第４のシングルローラに通し、平滑面の第３のシングルローラにセットするＬＥＤフリップチップと対向して合わせてローリングによって貼り合せる場合、本発明に係るプロセスのフローレイアウトを図２に示す。不定形多孔質キャリアフィルムをバンプアレー付き第１のシングルローラと溝アレー付き第２のシングルローラとの間に通してローリングによって形作りを行い、半硬化光変換フィルムを溝アレー付き第４のシングルローラに通し、平滑面の第３のシングルローラにセットするＬＥＤフリップチップと対向して合わせてローリングによって貼り合せる場合、本発明に係るプロセスのフローレイアウトを図６に示す。
必要に応じて、本発明において、ステップ６の前記スリット付きＬＥＤパッケージ素子製品は、引っ張り機に通してその引っ張り可能なキャリアフィルムを引っ張ってフィルムを拡大し、スリット付きＬＥＤパッケージ素子製品を引っ張られた後スリットに沿って分割させ、ＬＥＤパッケージ素子個体製品を製造してもよい。図８Ａ、図８Ｂに示す。
本発明によって製造されたＬＥＤパッケージ素子個体製品は、弧状のＬＥＤパッケージ素子、半円球状のＬＥＤパッケージ素子及び矩形状のＬＥＤパッケージ素子であってもよい。図９Ａ、図９Ｂ及び図９Ｃに示す。
本発明が開示した精製光変換体でＬＥＤを貼り合せてパッケージするプロセス方法は、特に有機シリコン樹脂光変換体と各種のパワーのＬＥＤフリップチップを貼り合せてパッケージするプロセスに好適である。
［実施例２］
本発明が開示した精製光変換体でＬＥＤを貼り合せてパッケージするプロセス方法に用いられる精製設備システムは、不定形多孔質キャリアフィルムのローリングによる形作りのための不定形多孔質キャリアフィルムのローリングによる形作り装置と、形作りが行われた不定形多孔質キャリアフィルムに半硬化光変換膜を形成するための半硬化光変換フィルムの精製成形装置と、ＬＥＤパッケージ素子のローリングによる貼り合せ成形のためのローリングによる貼り合せ装置とを含み、前記不定形多孔質キャリアフィルムのローリングによる形作り装置、半硬化光変換フィルムの精製成形装置、及びローリングによる貼り合せ装置は順次に設けられ、共同して連動する工程設備を構成する精製設備システムであって、
前記不定形多孔質キャリアフィルムローリングによる形作り装置は、対向して合わせて設けられたバンプアレー付き第１のローリング装置と溝アレー付き第２のローリング装置を含み、前記ローリングによる貼り合せ装置は、対向して合わせて設けられた溝アレー付き第４のローリング装置と平滑面の第３のローリング装置を含み、
前記半硬化光変換フィルムの精製成形装置は、少なくとも光変換材及び有機シリコン樹脂を含む混合スラリーの定量フィーダー、定量フィーダーの直下に設けられる溝アレー付き平面輸送装置Ａ、及び半硬化光変換フィルムの精製成形のための精製装置を含む。
本発明が開示した精製光変換体でＬＥＤを貼り合せてパッケージするプロセス方法に用いられる精製設備及び続きの設備システムの具体的な実施形態については、更に以下のように説明する。
精製設備システムにおける前記バンプアレー付き第１のローリング装置は、バンプアレー付き第１のシングルローラ又はバンプアレー付き第１の平面輸送装置である。前記溝アレー付き第２のローリング装置は、溝アレー付き第２のシングルローラ又は溝アレー付き第２の平面輸送装置である。前記第１のローリング装置と第２のローリング装置の少なく一方は、シングルローラである。図３及び図７を参照し、第１のローリング装置がバンプアレー付き第１のシングルローラであり、第２のローリング装置が溝アレー付き第２の平面輸送装置である場合、ローリングによる形作り装置の構成を図３に示す。第１のローリング装置がバンプアレー付き第１のシングルローラであり、第２のローリング装置が溝アレー付き第２のシングルローラである場合、ローリングによる形作り装置の構成を図７に示す。
精製設備システムにおける前記平滑面の第３のローリング装置は、平滑面の第３のシングルローラ又は平滑面の第３の平面輸送装置であり、溝アレー付き第４のローリング装置は、溝アレー付き第４のシングルローラ又は溝アレー付き第４の平面輸送装置である。前記第３のローリング装置と第４のローリング装置の少なく一方は、シングルローラである。第３のローリング装置が平滑面の第３のシングルローラであり、且つ第４のローリング装置が溝アレー付き第４のシングルローラである場合、ローリングによる貼り合せ装置の構成を図５に示す。
前記溝アレー付き平面輸送装置Ａにおける溝の形状及びサイズは、前記溝アレー付き第２のローリング装置における溝の形状及びサイズに等しいである。前記溝アレー付き第４のローリング装置における溝の形状及びサイズは、前記溝アレー付き第２のローリング装置における溝の形状及びサイズに等しいである。
前記バンプアレーにおけるバンプの形状は、弧状、半円球状又は矩形状である。前記バンプアレーにおけるバンプの形状及びサイズは、前記溝アレーにおける溝の形状及びサイズにマッチングする。
前記不定形多孔質キャリアフィルムのローリングによる形作り装置に、ロールとロールピッチ又はロールと平面輸送装置のピッチを調節する変位調節装置が設けられる。前記ローリングによる貼り合せ装置に、ロールとロールピッチ又はロールと平面輸送装置のピッチを調節する変位調節装置が設けられる。
前記不定形多孔質キャリアフィルムのローリングによる形作り装置におけるシングルローラの径方向の振れ距離は、２μｍ以下である。前記ローリングによる貼り合せ装置におけるシングルローラの径方向の振れ距離は、２μｍ以下である。
前記定量フィーダーは、真空撹拌部材及び少なくとも一つのフィード口を含む。前記フィード口は、１行のフィード口である。前記精製装置の第１の形態は、対向して合わせて設けられた放射光照射器Ｂと負圧吸引器Ｃを含み、調節・制御部材及び平面輸送装置Ａの通路を更にを含み、前記放射光照射器Ｂが平面輸送装置Ａ の上部に設けられ、前記負圧吸引器Ｃが平面輸送装置Ａの下部に設けられ、前記負圧吸引器Ｃによる吸引力と前記放射光照射のエネルギーが共同して前記混合スラリーが仕込まれた不定形多孔質キャリアフィルムに作用する。前記負圧吸引器Ｃは、負圧値が１００Ｐａ以上である。
前記精製装置の第２の形態は、対向して合わせて設けられた放射光照射器Ｂと負圧吸引磁気振動器Ｄを含み、前記放射光照射器Ｂが平面輸送装置Ａの上部に設けられ、前記負圧吸引磁気振動器Ｄが平面輸送装置Ａの下部に設けられ、前記負圧吸引磁気振動器Ｄによる吸引力、磁気振動力と前記放射光照射のエネルギーが共同して前記混合スラリーが仕込まれた不定形キャリアフィルムに作用する。前記負圧吸引磁気振動器は、負圧値が１００Ｐａ以上であり、磁界強度値が１ｍＴ以上であり、振動周波数が２０Ｈｚ以上である。
前記続きの設備システムは、硬化ＬＥＤパッケージ素子を製造するための硬化装置Ｅを更に含む。前記硬化装置Ｅは、前記ローリングによる貼り合せ装置の後ろに位置する工程設備である。前記硬化装置Ｅは、トンネル型温度制御装置又はトンネル型光照射置である。前記トンネル型温度制御装置は、加熱部材、温度調節・制御部材及び平面輸送装置Ａの通路を含む。前記トンネル型光照射装置は、光照射部材、光照射強度調節・制御部材及び平面輸送装置Ａの通路を含む。
前記続きの設備システムは、前記硬化ＬＥＤパッケージ素子を切断してＬＥＤパッケージ素子個体に分割できるスリットを形成するための切断装置を更に含む。前記切断装置は、前記硬化装置Ｅの後ろに位置する工程設備である。
前記切断装置は、対向して合わせて設けられた刃アレー付き第５のローリング部材と第６の平滑面のローリング部材である。前記刃アレー付き第５のローリング部材は、刃アレー付き第５のシングルローラ又は刃アレー付き第５の平面輸送装置であり、前記平滑面の第６のローリング部材は、平滑面の第６のシングルローラ又は平滑面の第６の平面輸送装置である。前記刃アレー付き第５のローリング部材と平滑面の第６のローリング部材の少なく一方は、シングルローラである。前記第５のローリング部材における刃アレーは、矩形状の格子アレーを有する刃である。前記矩形状の格子のサイズは、ＬＥＤパッケージ素子個体のサイズに等しいである。前記切断装置に、ロールとロールピッチ又はロールと平面輸送装置のピッチを調節する変位調節装置が設けられる。
前記精製設備及続きの設備システムにおける不定形多孔質キャリアフィルムのローリングによる形作り装置、半硬化光変換フィルムの精製成形装置、ローリングによる貼り合せ装置、硬化装置Ｅ、及び切断装置は、順次に共同して連動し、一連の流れの工程設備を構成する。
更に説明する。第１のローリング装置がバンプアレー付き第１のシングルローラであり、第２のローリング装置が溝アレー付き第２の平面輸送装置であり、第３のローリング装置が平滑面の第３のシングルローラであり、第４のローリング装置が溝アレー付き第４のシングルローラである場合、本発明とセットになる一連の流れの工程設備を図２に示す。第１のローリング装置がバンプアレー付き第１のシングルローラであり、第２のローリング装置が溝アレー付き第２のシングルローラであり、第３のローリング装置が平滑面の第３のシングルローラであり、第４のローリング装置が溝アレー付き第４のシングルローラである場合、本発明とセットになる一連の流れの工程設備を図６に示す。
本発明の具体的な実施形態に説明しないことは、いずれも本分野の公知の技術に属し、公知の技術を参照して実施することができる。
本発明は繰り返して検証し、満たされた試行効果を取得した。以上の具体的な実施形態及び実施例は、本発明が開示した精製光変換体によってＬＥＤを貼り合せてパッケージするプロセス方法及び技術構想の具体的な説明であり、本発明の保護範囲はこれに制限されるものではない。本発明が開示した技術構想に基いて、本技術手段に対して成されたいずれの同等の変更又は等価の修飾は、いずれも本発明の技術手段の保護範囲に属する。
図１、図２及び図６を参照し、本発明が開示した精製光変換体でＬＥＤを貼り合せてパッケージするプロセス方法は、不定形多孔質キャリアフィルムのローリングによる形作り工程と、半硬化光変換フィルムの精製成形工程と、ＬＥＤフリップチップアレーフィルムの準備工程と、ＬＥＤパッケージ素子のローリングによる貼り合せ成形工程と、ＬＥＤパッケージ素子の硬化成形工程と、ＬＥＤパッケージ素子の切断工程から構成される一連の流れのプロセスを含み、具体的には、
ステップ１として、多孔質キャリアフィルムを対向して合わせたバンプアレー付き第１のローリング装置と溝アレー付き第２のローリング装置との間に通してローリングによって形作りを行い、溝アレー付き不定形多孔質キャリアフィルムを得るステップであって、前記多孔質キャリアフィルムの細孔径は１０μｍ以下である、不定形多孔質キャリアフィルムのローリングによる形作りステップと、
ステップ２として、ステップ１の前記不定形多孔質キャリアフィルムを溝アレー付き平面輸送装置Ａに輸送し、引き続いて輸送するとともに、定量フィーダーによって前記不定形多孔質キャリアフィルムに光変換材及び有機シリコン樹脂を含む混合スラリーを配置し、一定の厚さを有する混合スラリー層を形成し（図４参照）、そして引き続いて輸送し、精製装置に入って負圧吸引と放射光照射を行い、精製された半硬化光変換フィルムを得るステップであって、前記精製装置Ｂは、対向して合わせて設けられた放射光照射器Ｃと負圧吸引器Ｄを含み、前記放射光照射器Ｃは平面輸送装置Ａの上部に設けられ、前記負圧吸引器Ｄは平面輸送装置Ａの下部に設けられ、前記負圧吸引器Ｄによる吸引力と前記放射光照射のエネルギーは共同して前記混合スラリーが仕込まれた不定形多孔質キャリアフィルムに作用し、前記負圧吸引器Ｃの負圧値は１００Ｐａ以上であり、前記平面輸送装置Ａにおける溝アレーの溝の形状及びサイズは、前記溝アレー付き第２のローリング装置２における溝の形状及びサイズに等しいであり、即ち、前記不定形多孔質キャリアフィルムにおける溝と平面輸送装置Ａにおける溝は、貼り合せてマッチングする、半硬化光変換フィルムの精製成形ステップと、
ステップ３として、ＬＥＤフリップチップがアレーになるようにキャリアフィルムに配列されるＬＥＤフリップチップアレーフィルムを得るステップであって、前記ＬＥＤフリップチップは、単一のＬＥＤフリップチップ、又は単一のＬＥＤフリップチップを２つ以上組み合わせてなるＬＥＤフリップチップ部品を意味する、ＬＥＤフリップチップアレーフィルムの準備ステップと、
ステップ４として、真空加熱下で、ステップ２の前記半硬化光変換フィルムを溝アレー付き第４のローリング装置に輸送し、そして第３のローリング装置にセットする前記ＬＥＤフリップチップアレーフィルムにおけるＬＥＤフリップチップと対向して合わせてローリングによって貼り合せ、ＬＥＤパッケージ素子を得るステップであって、前記第４のローリング装置における溝アレーの溝の形状及びサイズは、前記第２のローリング装置における溝アレーの溝の形状及びサイズに等しいである、ＬＥＤパッケージ素子のローリングによる貼り合せ成形ステップと、
ステップ５として、真空下で、加熱硬化又は／及び光硬化手法によって、ステップ４の前記ＬＥＤパッケージ素子を硬化装置Ｅに通して硬化させ、硬化ＬＥＤパッケージ素子を得る、ＬＥＤパッケージ素子の硬化成形ステップと、
ステップ６として、ステップ５の前記硬化ＬＥＤパッケージ素子の不定形多孔質キャリアフィルムを剥離し、硬化ＬＥＤパッケージ素子を切断してＬＥＤパッケージ素子個体に分割するスリットを形成し、スリット付きＬＥＤパッケージ素子製品を得る、ＬＥＤパッケージ素子の切断ステップと、含む。
特に説明する。
本発明は、ＬＥＤフリップチップ構造のようなフォトニックデバイス又はエレクトロニックデバイスの生産加工に好適である。光透過率が高くて耐熱性が良い従来の有機シリコン樹脂は、いずれも選択的に本発明のプロセス方法に使用される。本発明は、一般的なＬＥＤパッケージ素子の使用時のハンダリフロー温度及び長期間にわたて使用する場合の熱、光などによる老化を防止する条件を満たすために、メチルビニル有機シリコン樹脂を採用することが好ましい。従来の量子ドット蛍光体、蛍光粉末は、いずれも選択的に本発明のプロセス方法に適用される。
通常の場合、本発明に用いられる混合スラリーは接着剤を含む必要がない。極めて厳しい条件でＬＥＤパッケージ素子製品を使用し、光変換体とＬＥＤとの間の接着力を更に高める必要がある場合、本発明に用いられる混合スラリーは接着剤を含んでもよい。
本発明が開示した精製光変換体でＬＥＤを貼り合せてパッケージするプロセス方法のさらに好ましい形態は、以下のようにである。
ステップ１において、前記不定形多孔質キャリアフィルムのローリングによる形作りは、前記キャリアフィルムをバンプアレー付き第１のシングルローラ又はバンプアレー付き第１の平面輸送装置と溝アレー付き第２のシングルローラ又は溝アレー付き第２の平面輸送装置との間に通し、ローリングによって形作りを行うことを意味する。前記バンプアレー付き第１のローリング装置は、前記バンプアレー付き第１のシングルローラ又はバンプアレー付き第１の平面輸送装置であり、前記溝アレー付き第２のローリング装置は、前記溝アレー付き第２のシングルローラ又は溝アレー付き第２の平面輸送装置である。前記第１のローリング装置と第２のローリング装置の少なく一方は、シングルローラである。図３、図７を参照し、不定形多孔質キャリアフィルムをバンプアレー付き第１のシングルローラと溝アレー付き第２の平面輸送装置との間に通し、ローリングによって形作りを行う場合の工程を図３に示す。不定形多孔質キャリアフィルムをバンプアレー付き第１のシングルローラと溝アレー付き第２のシングルローラとの間に通し、ローリングによって形作りを行う場合の工程を図７に示す。
ステップ１において、前記不定形多孔質キャリアフィルムの材料は、ポリエステル、ポリオレフィン又はポリエーテルである。
ステップ１において、前記ローリングによる形作りの温度は、５０〜１５０℃であり、８０〜１２０℃であることが好ましい。
ステップ１において、前記溝アレー付き不定形多孔質キャリアフィルムにおける溝の外形形状は、弧状、半円球状又は矩形状である。前記バンプアレーにおけるバンプの形状は、弧状、半円球状又は矩形状である。前記溝アレーの溝の形状と前記バンプアレーのバンプの形状はマッチングする。
ステップ２において、前記混合スラリーは接着剤を更に含む。
ステップ２において、前記光変換材は量子ドット蛍光体又は蛍光粉末である。
ステップ２において、前記平面輸送装置Ａの材料は、炭素鋼、ステンレススチール、アルミニウム合金、銅合金又は耐高温の樹脂である。
ステップ２において、 前記精製装置は、対向して合わせて設けられた放射光照射器Ｂと負圧吸引磁気振動器Ｄを含み、前記放射光照射器Ｂは平面輸送装置Ａの上部に設けられ、前記負圧吸引磁気振動器Ｄは、平面輸送装置Ａの下部に設けられ、前記負圧吸引磁気振動器Ｄによる吸引力、磁気振動力と前記放射光照射のエネルギーは共同して前記混合スラリーが仕込まれた不定形多孔質キャリアフィルムに作用する。前記負圧吸引磁気振動器は、負圧値が１００Ｐａ以上であり、磁界強度値が１ｍＴ以上であり、振動周波数が２０Ｈｚ以上である。
ステップ２において、前記精製装置は、多温度領域のプログラム昇温及び多温度領域のプログラム降温を利用するトンネル型硬化装置である。前記多温度領域のプログラム昇温の温度は、室温から５０〜１２０℃までである。前記多温度領域のプログラム降温の温度は、５０〜１２０℃から室温までである。温度領域毎の持続硬化時間は調節できる。放射光照射時間は、３〜６０分間である。好ましくは、多温度領域のプログラム昇温の温度が室温から８０℃〜１００℃までであり、多温度領域のプログラム降温の温度が８０℃〜１００℃から室温までである。
ステップ２において、前記精製装置は、恒温放射光照射を使用し、前記恒温放射光照射の温度は５０〜１２０℃であり、前記恒温放射光照射の時間は３〜６０分間であり、好ましい恒温放射光照射の温度は８０℃〜１００℃である。
ステップ３において、前記キャリアフィルムは、引っ張り可能なキャリアフィルムであり、前記引っ張り可能なキャリアフィルムの材料は、耐高温のポリエステル、ポリジメチルシロキサン又はポリ塩化ビニルの中の一種である。
ステップ４において、前記ＬＥＤパッケージ素子のローリングによる貼り合せ成形は、半硬化光変換フィルムを凹槽アレー付き第４のシングルローラ又は溝アレー付き第４の平面輸送装置に輸送し、そして平滑面の第３のシングルローラ又は平滑面の第３の平面輸送装置にセットするＬＥＤフリップチップアレーフィルムにおけるＬＥＤフリップチップと対向して合わせてローリングによって貼り合せることを意味する。前記第３のローリング装置は、平滑面の第３のシングルローラ又は平滑面の第３の平面輸送装置であり、前記第４のローリング装置は、溝アレー付き第４のシングルローラ又は溝アレー付き第４の平面輸送装置である。前記第３のローリング装置と第４のローリング装置の少なく一方は、シングルローラである。ステップ４において、半硬化光変換フィルムを溝アレー付き第４のシングルローラに通し、平滑面の第３のシングルローラにセットするＬＥＤフリップチップと対向して合わせてローリングによって貼り合せる場合の工程を図５に示す。
ステップ４の前記ＬＥＤパッケージ素子のローリングによる貼り合せ成形において、ローリングによる貼り合せの温度は、５０〜１２０℃であり、８０〜１００℃であることが最も好ましい。
ステップ５において、前記加熱硬化は、硬化温度が１４０〜１８０℃であり、硬化時間が１時間以上である。硬化温度が１５０〜１６０℃であり、硬化時間が２時間であることが最も好ましい。
ステップ５において、前記光硬化は、活性エネルギー線による硬化である。
ステップ６において、前記硬化ＬＥＤパッケージ素子を切断することは、硬化ＬＥＤパッケージ素子を対向して合わせて設けられた刃アレー付き第５のローリング部材と平滑面の第６のローリング部材との間に通してローリングによって切断し、ＬＥＤパッケージ素子個体に分割するスリットを有するＬＥＤパッケージ素子製品を得ることを意味する。前記スリットの幅は、２０μｍ以下であり、１５μｍであることが最も好ましい。
前記刃アレー付き第５のローリング部材５は、刃アレー付き第５のシングルローラ５又は刃アレー付き第５の平面輸送装置であり、前記平滑面の第６のローリング部材は、平滑面の第６のシングルローラ又は平滑面の第６の平面輸送装置である。前記刃アレー付き第５のローリング部材と平滑面の第６のローリング部材の少なく一方は、シングルローラである。前記第５のローリング部材における刃アレーは、矩形状の格子アレーを有する刃である。前記矩形状の格子のサイズはＬＥＤパッケージ素子個体製品のサイズに等しいである。前記ロールとロール又はロールと平面のピッチは、前記ＬＥＤフリップチップアレーフィルムにおけるキャリアフィルムの厚さを超えない。
更に説明する。不定形多孔質キャリアフィルムをバンプアレー付き第１のシングルローラと溝アレー付き第２の平面輸送装置との間に通してローリングによって形作りを行い、半硬化光変換フィルムを溝アレー付き第４のシングルローラに通し、平滑面の第３のシングルローラにセットするＬＥＤフリップチップと対向して合わせてローリングによって貼り合せる場合、本発明に係るプロセスのフローレイアウトを図２に示す。不定形多孔質キャリアフィルムをバンプアレー付き第１のシングルローラと溝アレー付き第２のシングルローラとの間に通してローリングによって形作りを行い、半硬化光変換フィルムを溝アレー付き第４のシングルローラに通し、平滑面の第３のシングルローラにセットするＬＥＤフリップチップと対向して合わせてローリングによって貼り合せる場合、本発明に係るプロセスのフローレイアウトを図６に示す。
必要に応じて、本発明において、ステップ６の前記スリット付きＬＥＤパッケージ素子製品は、引っ張り機に通してその引っ張り可能なキャリアフィルムを引っ張ってフィルムを拡大し、スリット付きＬＥＤパッケージ素子製品を引っ張られた後スリットに沿って分割させ、ＬＥＤパッケージ素子個体製品を製造してもよい。図８Ａ、図８Ｂに示す。
本発明によって製造されたＬＥＤパッケージ素子個体製品は、弧状のＬＥＤパッケージ素子、半円球状のＬＥＤパッケージ素子及び矩形状のＬＥＤパッケージ素子であってもよい。図９Ａ、図９Ｂ及び図９Ｃに示す。
本発明が開示した精製光変換体でＬＥＤを貼り合せてパッケージするプロセス方法は、特に有機シリコン樹脂光変換体と各種のパワーのＬＥＤフリップチップを貼り合せてパッケージするプロセスに好適である。
［実施例２］
本発明が開示した精製光変換体でＬＥＤを貼り合せてパッケージするプロセス方法に用いられる精製設備システムは、不定形多孔質キャリアフィルムのローリングによる形作りのための不定形多孔質キャリアフィルムのローリングによる形作り装置と、形作りが行われた不定形多孔質キャリアフィルムに半硬化光変換膜を形成するための半硬化光変換フィルムの精製成形装置と、ＬＥＤパッケージ素子のローリングによる貼り合せ成形のためのローリングによる貼り合せ装置とを含み、前記不定形多孔質キャリアフィルムのローリングによる形作り装置、半硬化光変換フィルムの精製成形装置、及びローリングによる貼り合せ装置は順次に設けられ、共同して連動する工程設備を構成する精製設備システムであって、
前記不定形多孔質キャリアフィルムローリングによる形作り装置は、対向して合わせて設けられたバンプアレー付き第１のローリング装置と溝アレー付き第２のローリング装置を含み、前記ローリングによる貼り合せ装置は、対向して合わせて設けられた溝アレー付き第４のローリング装置と平滑面の第３のローリング装置を含み、
前記半硬化光変換フィルムの精製成形装置は、少なくとも光変換材及び有機シリコン樹脂を含む混合スラリーの定量フィーダー、定量フィーダーの直下に設けられる溝アレー付き平面輸送装置Ａ、及び半硬化光変換フィルムの精製成形のための精製装置を含む。
本発明が開示した精製光変換体でＬＥＤを貼り合せてパッケージするプロセス方法に用いられる精製設備及び続きの設備システムの具体的な実施形態については、更に以下のように説明する。
精製設備システムにおける前記バンプアレー付き第１のローリング装置は、バンプアレー付き第１のシングルローラ又はバンプアレー付き第１の平面輸送装置である。前記溝アレー付き第２のローリング装置は、溝アレー付き第２のシングルローラ又は溝アレー付き第２の平面輸送装置である。前記第１のローリング装置と第２のローリング装置の少なく一方は、シングルローラである。図３及び図７を参照し、第１のローリング装置がバンプアレー付き第１のシングルローラであり、第２のローリング装置が溝アレー付き第２の平面輸送装置である場合、ローリングによる形作り装置の構成を図３に示す。第１のローリング装置がバンプアレー付き第１のシングルローラであり、第２のローリング装置が溝アレー付き第２のシングルローラである場合、ローリングによる形作り装置の構成を図７に示す。
精製設備システムにおける前記平滑面の第３のローリング装置は、平滑面の第３のシングルローラ又は平滑面の第３の平面輸送装置であり、溝アレー付き第４のローリング装置は、溝アレー付き第４のシングルローラ又は溝アレー付き第４の平面輸送装置である。前記第３のローリング装置と第４のローリング装置の少なく一方は、シングルローラである。第３のローリング装置が平滑面の第３のシングルローラであり、且つ第４のローリング装置が溝アレー付き第４のシングルローラである場合、ローリングによる貼り合せ装置の構成を図５に示す。
前記溝アレー付き平面輸送装置Ａにおける溝の形状及びサイズは、前記溝アレー付き第２のローリング装置における溝の形状及びサイズに等しいである。前記溝アレー付き第４のローリング装置における溝の形状及びサイズは、前記溝アレー付き第２のローリング装置における溝の形状及びサイズに等しいである。
前記バンプアレーにおけるバンプの形状は、弧状、半円球状又は矩形状である。前記バンプアレーにおけるバンプの形状及びサイズは、前記溝アレーにおける溝の形状及びサイズにマッチングする。
前記不定形多孔質キャリアフィルムのローリングによる形作り装置に、ロールとロールピッチ又はロールと平面輸送装置のピッチを調節する変位調節装置が設けられる。前記ローリングによる貼り合せ装置に、ロールとロールピッチ又はロールと平面輸送装置のピッチを調節する変位調節装置が設けられる。
前記不定形多孔質キャリアフィルムのローリングによる形作り装置におけるシングルローラの径方向の振れ距離は、２μｍ以下である。前記ローリングによる貼り合せ装置におけるシングルローラの径方向の振れ距離は、２μｍ以下である。
前記定量フィーダーは、真空撹拌部材及び少なくとも一つのフィード口を含む。前記フィード口は、１行のフィード口である。前記精製装置の第１の形態は、対向して合わせて設けられた放射光照射器Ｂと負圧吸引器Ｃを含み、調節・制御部材及び平面輸送装置Ａの通路を更にを含み、前記放射光照射器Ｂが平面輸送装置Ａ の上部に設けられ、前記負圧吸引器Ｃが平面輸送装置Ａの下部に設けられ、前記負圧吸引器Ｃによる吸引力と前記放射光照射のエネルギーが共同して前記混合スラリーが仕込まれた不定形多孔質キャリアフィルムに作用する。前記負圧吸引器Ｃは、負圧値が１００Ｐａ以上である。
前記精製装置の第２の形態は、対向して合わせて設けられた放射光照射器Ｂと負圧吸引磁気振動器Ｄを含み、前記放射光照射器Ｂが平面輸送装置Ａの上部に設けられ、前記負圧吸引磁気振動器Ｄが平面輸送装置Ａの下部に設けられ、前記負圧吸引磁気振動器Ｄによる吸引力、磁気振動力と前記放射光照射のエネルギーが共同して前記混合スラリーが仕込まれた不定形キャリアフィルムに作用する。前記負圧吸引磁気振動器は、負圧値が１００Ｐａ以上であり、磁界強度値が１ｍＴ以上であり、振動周波数が２０Ｈｚ以上である。
前記続きの設備システムは、硬化ＬＥＤパッケージ素子を製造するための硬化装置Ｅを更に含む。前記硬化装置Ｅは、前記ローリングによる貼り合せ装置の後ろに位置する工程設備である。前記硬化装置Ｅは、トンネル型温度制御装置又はトンネル型光照射置である。前記トンネル型温度制御装置は、加熱部材、温度調節・制御部材及び平面輸送装置Ａの通路を含む。前記トンネル型光照射装置は、光照射部材、光照射強度調節・制御部材及び平面輸送装置Ａの通路を含む。
前記続きの設備システムは、前記硬化ＬＥＤパッケージ素子を切断してＬＥＤパッケージ素子個体に分割できるスリットを形成するための切断装置を更に含む。前記切断装置は、前記硬化装置Ｅの後ろに位置する工程設備である。
前記切断装置は、対向して合わせて設けられた刃アレー付き第５のローリング部材と第６の平滑面のローリング部材である。前記刃アレー付き第５のローリング部材は、刃アレー付き第５のシングルローラ又は刃アレー付き第５の平面輸送装置であり、前記平滑面の第６のローリング部材は、平滑面の第６のシングルローラ又は平滑面の第６の平面輸送装置である。前記刃アレー付き第５のローリング部材と平滑面の第６のローリング部材の少なく一方は、シングルローラである。前記第５のローリング部材における刃アレーは、矩形状の格子アレーを有する刃である。前記矩形状の格子のサイズは、ＬＥＤパッケージ素子個体のサイズに等しいである。前記切断装置に、ロールとロールピッチ又はロールと平面輸送装置のピッチを調節する変位調節装置が設けられる。
前記精製設備及続きの設備システムにおける不定形多孔質キャリアフィルムのローリングによる形作り装置、半硬化光変換フィルムの精製成形装置、ローリングによる貼り合せ装置、硬化装置Ｅ、及び切断装置は、順次に共同して連動し、一連の流れの工程設備を構成する。
更に説明する。第１のローリング装置がバンプアレー付き第１のシングルローラであり、第２のローリング装置が溝アレー付き第２の平面輸送装置であり、第３のローリング装置が平滑面の第３のシングルローラであり、第４のローリング装置が溝アレー付き第４のシングルローラである場合、本発明とセットになる一連の流れの工程設備を図２に示す。第１のローリング装置がバンプアレー付き第１のシングルローラであり、第２のローリング装置が溝アレー付き第２のシングルローラであり、第３のローリング装置が平滑面の第３のシングルローラであり、第４のローリング装置が溝アレー付き第４のシングルローラである場合、本発明とセットになる一連の流れの工程設備を図６に示す。
本発明の具体的な実施形態に説明しないことは、いずれも本分野の公知の技術に属し、公知の技術を参照して実施することができる。
本発明は繰り返して検証し、満たされた試行効果を取得した。以上の具体的な実施形態及び実施例は、本発明が開示した精製光変換体によってＬＥＤを貼り合せてパッケージするプロセス方法及び技術構想の具体的な説明であり、本発明の保護範囲はこれに制限されるものではない。本発明が開示した技術構想に基いて、本技術手段に対して成されたいずれの同等の変更又は等価の修飾は、いずれも本発明の技術手段の保護範囲に属する。
１−１ バンプアレー付き第１のシングルローラ
１−２ 溝アレー付き第２の平面輸送装置
１−３ 溝アレー付き第２のシングルローラ
１−４ 第１のシングルローラでのバンプ
１−５ 第２の平面輸送装置での溝
１−６ 第２のシングルローラでの溝
２−１ 定量フィーダー
２−２ 溝アレー付き平面輸送装置Ａ
２−３ 定量フィーダーでのブレード
２−４ フィード口
２−５ 平面輸送装置Ａでの溝
３−１ 放射光照射器Ｂ
３−２ 負圧吸引器Ｃ
３−３ 負圧吸引磁気振動器Ｄ
４−１ 平滑面の第３のシングルローラ
４−２ 溝アレー付き第４のシングルローラ
４−３ ＬＥＤフリップチップ
４−４ キャリアフィルム
４−５ 第４のシングルローラでの溝
５ 硬化装置Ｅ
６ 剥離切断装置
７ 巻き取りロール
８−１ キャリアフィルム
８−２ 一定の厚さを有する混合スラリー層
８−３ 半硬化光変換フィルム
８−４ ＬＥＤパッケージ素子
９−１ 緩衝ロール
９−２ ＬＥＤフリップチップの緩衝ロール
１−２ 溝アレー付き第２の平面輸送装置
１−３ 溝アレー付き第２のシングルローラ
１−４ 第１のシングルローラでのバンプ
１−５ 第２の平面輸送装置での溝
１−６ 第２のシングルローラでの溝
２−１ 定量フィーダー
２−２ 溝アレー付き平面輸送装置Ａ
２−３ 定量フィーダーでのブレード
２−４ フィード口
２−５ 平面輸送装置Ａでの溝
３−１ 放射光照射器Ｂ
３−２ 負圧吸引器Ｃ
３−３ 負圧吸引磁気振動器Ｄ
４−１ 平滑面の第３のシングルローラ
４−２ 溝アレー付き第４のシングルローラ
４−３ ＬＥＤフリップチップ
４−４ キャリアフィルム
４−５ 第４のシングルローラでの溝
５ 硬化装置Ｅ
６ 剥離切断装置
７ 巻き取りロール
８−１ キャリアフィルム
８−２ 一定の厚さを有する混合スラリー層
８−３ 半硬化光変換フィルム
８−４ ＬＥＤパッケージ素子
９−１ 緩衝ロール
９−２ ＬＥＤフリップチップの緩衝ロール
Claims (22)
- 不定形多孔質キャリアフィルムのローリングによる形作り工程と、半硬化光変換フィルムの精製成形工程と、ＬＥＤフリップチップアレーフィルムの準備工程と、ＬＥＤパッケージ素子のローリングによる貼り合せ成形工程と、ＬＥＤパッケージ素子の硬化成形工程と、ＬＥＤパッケージ素子の切断工程から構成される一連の流れのプロセスを含み、基本的には、
ステップ１として、多孔質キャリアフィルムを対向して合わせたバンプアレー付き第１のローリング装置と溝アレー付き第２のローリング装置との間に通してローリングによって形作りを行い、溝アレー付き不定形多孔質キャリアフィルムを得るステップであって、前記多孔質キャリアフィルムの細孔径は１０μｍ以下である、不定形多孔質キャリアフィルムのローリングによる形作りステップと、
ステップ２として、ステップ１の前記不定形多孔質キャリアフィルムを溝アレー付き平面輸送装置Ａに輸送し、引き続いて輸送するとともに、定量フィーダーによって前記不定形多孔質キャリアフィルムに光変換材及び有機シリコン樹脂を含む混合スラリーを配置し、一定の厚さを有する混合スラリー層を形成し、そして引き続いて輸送し、精製装置に入って負圧吸引と放射光照射を行い、精製された半硬化光変換フィルムを得るステップであって、前記精製装置は、対向して合わせて設けられた放射光照射器Ｂと負圧吸引器Ｃを含み、前記放射光照射器Ｂは平面輸送装置Ａの上部に設けられ、前記負圧吸引器Ｃは平面輸送装置Ａの下部に設けられ、前記負圧吸引器Ｃによる吸引力と前記放射光照射のエネルギーは共同して前記混合スラリーが仕込まれた不定形多孔質キャリアフィルムに作用し、前記平面輸送装置Ａにおける溝アレーの溝の形状及びサイズは、前記溝アレー付き第２のローリング装置における溝の形状及びサイズに等しいであり、即ち、前記不定形多孔質キャリアフィルムにおける溝と平面輸送装置Ａにおける溝は、貼り合せて密接にマッチングする、半硬化光変換フィルムの精製成形ステップと、
ステップ３として、ＬＥＤフリップチップがアレーになるようにキャリアフィルムに配列されるＬＥＤフリップチップアレーフィルムを得るステップであって、前記ＬＥＤフリップチップは、単一のＬＥＤフリップチップ、又は単一のＬＥＤフリップチップを２つ以上組み合わせてなるＬＥＤフリップチップ部品を意味する、ＬＥＤフリップチップアレーフィルムの準備ステップと、
ステップ４として、真空加熱下で、ステップ２の前記半硬化光変換フィルムを溝アレー付き第４のローリング装置に輸送し、そして第３のローリング装置にセットする前記ＬＥＤフリップチップアレーフィルムにおけるＬＥＤフリップチップと対向して合わせてローリングによって貼り合せ、ＬＥＤパッケージ素子を得るステップであって、前記第４のローリング装置における溝アレーの溝の形状及びサイズは、前記第２のローリング装置における溝アレーの溝の形状及びサイズに等しいである、ＬＥＤパッケージ素子のローリングによる貼り合せ成形ステップと、
ステップ５として、真空下で、加熱硬化又は／及び光硬化手法によって、ステップ４の前記ＬＥＤパッケージ素子を硬化装置Ｅに通して硬化させ、硬化ＬＥＤパッケージ素子を得る、ＬＥＤパッケージ素子の硬化成形ステップと、
ステップ６として、ステップ５の前記硬化ＬＥＤパッケージ素子の不定形多孔質キャリアフィルムを剥離し、硬化ＬＥＤパッケージ素子を切断してＬＥＤパッケージ素子個体に分割するスリットを形成し、スリット付きＬＥＤパッケージ素子製品を得る、ＬＥＤパッケージ素子の切断ステップと、
を含むことを特徴とする、精製光変換体でＬＥＤを貼り合せてパッケージするプロセス方法。 - ステップ１において、前記不定形多孔質キャリアフィルムのローリングによる形作りは、前記不定形多孔質キャリアフィルムをバンプアレー付き第１のシングルローラ又はバンプアレー付き第１の平面輸送装置と溝アレー付き第２のシングルローラ又は溝アレー付き第２の平面輸送装置との間に通し、ローリングによって形作りを行うことを意味し、
前記バンプアレー付き第１のローリング装置は、前記バンプアレー付き第１のシングルローラ又はバンプアレー付き第１の平面輸送装置であり、
前記溝アレー付き第２のローリング装置は、前記溝アレー付き第２のシングルローラ又は溝アレー付き第２の平面輸送装置であり、
前記第１のローリング装置と第２のローリング装置の少なく一方は、シングルローラであることを特徴とする、請求項１に記載の精製光変換体でＬＥＤを貼り合せてパッケージするプロセス方法。 - ステップ４において、前記ＬＥＤパッケージ素子のローリングによる貼り合せ成形は、半硬化光変換フィルムを溝アレー付き第４のシングルローラ又は溝アレー付き第４の平面輸送装置に輸送し、そして平滑面の第３のシングルローラ又は平滑面の第３の平面輸送装置にセットするＬＥＤフリップチップアレーフィルムにおけるＬＥＤフリップチップと対向して合わせてローリングによって貼り合せることを意味し、
前記第３のローリング装置は、平滑面の第３のシングルローラ又は平滑面の第３の平面輸送装置であり、
前記第４のローリング装置は、溝アレー付き第４のシングルローラ又は溝アレー付き第４の平面輸送装置であり、
前記第３のローリング装置と第４のローリング装置の少なく一方は、シングルローラであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の精製光変換体でＬＥＤを貼り合せてパッケージするプロセス方法。 - ステップ１において、前記不定形多孔質キャリアフィルムの材料は、ポリエステル、ポリオレフィン又はポリエーテルであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の精製光変換体でＬＥＤを貼り合せてパッケージするプロセス方法。
- ステップ１において、前記ローリングによる形作りの温度は、５０〜１５０℃であることを特徴とする、請求項４に記載の精製光変換体でＬＥＤを貼り合せてパッケージするプロセス方法。
- ステップ１において、前記溝アレー付き不定形キャリアフィルムにおける溝の外形形状は、弧状、半円球状又は矩形状であり、
前記バンプアレーにおけるバンプの形状は、弧状、半円球状又は矩形状であり、
前記溝アレーの溝の形状と前記バンプアレーのバンプの形状はマッチングすることを特徴とする、請求項１、２又は５に記載の精製光変換体でＬＥＤを貼り合せてパッケージするプロセス方法。 - ステップ２において、前記混合スラリーは接着剤を更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の精製光変換体でＬＥＤを貼り合せてパッケージするプロセス方法。
- ステップ２において、前記平面輸送装置Ａの材料は、炭素鋼、ステンレススチール、アルミニウム合金、銅合金又は耐高温の樹脂であることを特徴とする、請求項１に記載の精製光変換体でＬＥＤを貼り合せてパッケージするプロセス方法。
- ステップ２の前記精製装置は、対向して合わせて設けられた放射光照射器Ｂと負圧吸引磁気振動器Ｄ、前記放射光照射器Ｂは平面輸送装置Ａの上部に設けられ、前記負圧吸引磁気振動器Ｄは平面輸送装置Ａの下部設けられ、前記負圧吸引磁気振動器Ｄによる吸引力、磁気振動力と前記放射光照射エネルギーは共同して前記混合スラリーが仕込まれた不定形多孔質キャリアフィルムに作用することを特徴とする、請求項１に記載の精製光変換体でＬＥＤを貼り合せてパッケージするプロセス方法。
- ステップ２において、前記精製装置は、多温度領域のプログラム昇温及び多温度領域のプログラム降温を利用するトンネル型硬化装置であり、前記多温度領域のプログラム昇温の温度は、室温から５０〜１２０℃までであり、前記多温度領域のプログラム降温の温度は、５０〜１２０℃から室温までであり、温度領域毎の持続硬化時間は調節でき、
放射光照射の時間は、３〜６０分間であることを特徴とする、請求項１又は９に記載の精製光変換体でＬＥＤを貼り合せてパッケージするプロセス方法。 - ステップ２において、前記精製装置は恒温放射光照射を利用し、前記恒温放射光照射の温度は５０〜１２０℃であり、前記恒温放射光照射の時間は３〜６０分間であることを特徴とする、請求項１又は９に記載の精製光変換体でＬＥＤを貼り合せてパッケージするプロセス方法。
- ステップ２において、前記光変換材は、量子ドット蛍光体又は蛍光粉末であることを特徴とする、請求項１又は７に記載の精製光変換体でＬＥＤを貼り合せてパッケージするプロセス方法。
- ステップ４において、前記ＬＥＤパッケージ素子のローリングによる貼り合せ成形のローリングによる貼り合せの温度は、５０〜１２０℃であることを特徴とする、請求項３に記載の精製光変換体でＬＥＤを貼り合せてパッケージするプロセス方法。
- ステップ５において、前記加熱硬化の硬化温度は１４０〜１８０℃であり、硬化時間は１時間以上であることを特徴とする、請求項１に記載の精製光変換体でＬＥＤを貼り合せてパッケージするプロセス方法。
- ステップ５において、前記光硬化は、活性エネルギー線による硬化であることを特徴とする、請求項１に記載の精製光変換体でＬＥＤを貼り合せてパッケージするプロセス方法。
- ステップ６において、前記硬化ＬＥＤパッケージ素子を切断することは、硬化ＬＥＤパッケージ素子を対向して合わせて設けられた刃アレー付き第５のローリング部材と平滑面の第６のローリング部材との間に通してローリングによって切断することを意味し、
前記刃アレー付き第５のローリング部材は、刃アレー付き第５のシングルローラ又は刃アレー付き第５の平面輸送装置であり、
前記平滑面の第６のローリング部材は、平滑面の第６のシングルローラ又は平滑面の第６の平面輸送装置であり、
前記刃アレー付き第５のローリング部材と平滑面の第６のローリング部材の少なく一方は、シングルローラであり、
前記第５のローリング部材における刃アレーは、矩形状の格子アレーを有する刃であり、前記矩形状の格子のサイズはＬＥＤパッケージ素子個体製品のサイズに等しいであり、
前記ロールとロール又はロールと平面のピッチは、前記ＬＥＤフリップチップアレーフィルムにおけるキャリアフィルムの厚さを超えないことを特徴とする、請求項１に記載の精製光変換体でＬＥＤを貼り合せてパッケージするプロセス方法。 - ステップ６において、前記スリットの幅は２０μｍ以下であることを特徴とする、請求項１に記載の精製光変換体でＬＥＤを貼り合せてパッケージするプロセス方法。
- ステップ３において、前記キャリアフィルムは、引っ張り可能なキャリアフィルムであり、前記引っ張り可能なキャリアフィルムの材料は、耐高温のポリエステル、ポリジメチルシロキサン又はポリ塩化ビニルであることを特徴とする、請求項１に記載の精製光変換体でＬＥＤを貼り合せてパッケージするプロセス方法。
- ステップ６において、前記スリット付きＬＥＤパッケージ素子製品は、引っ張り機に通してその引っ張り可能なキャリアフィルムを引っ張ってフィルムを拡大し、スリット付きＬＥＤパッケージ素子製品を引っ張られた後前記スリットに沿って分割させ、ＬＥＤパッケージ素子個体製品を製造することを更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の精製光変換体でＬＥＤを貼り合せてパッケージするプロセス方法。
- 不定形多孔質キャリアフィルムのローリングによる形作りのための不定形多孔質キャリアフィルムのローリングによる形作り装置と、半硬化光変換フィルムを形成するための半硬化光変換フィルムの精製成形装置と、ＬＥＤパッケージ素子のローリングによる貼り合せ成形のためのローリングによる貼り合せ装置とを含み、前記不定形多孔質キャリアフィルムのローリングによる形作り装置、半硬化光変換フィルムの精製成形装置、及びローリングによる貼り合せ装置は順次に設けられ、共同して連動する工程設備を構成する精製設備システムであって、
前記不定形多孔質キャリアフィルムのローリングによる形作り装置は、対向して合わせて設けられたバンプアレー付き第１のローリング装置と溝アレー付き第２のローリング装置を含み、
前記ローリングによる貼り合せ装置は、対向して合わせて設けられた溝アレー付き第４のローリング装置と平滑面の第３のローリング装置を含み、
前記半硬化光変換フィルムの精製成形装置は、少なくとも光変換材及び有機シリコン樹脂を含む混合スラリーの定量フィーダー、定量フィーダーの直下に設けられる溝アレー付き平面輸送装置Ａ、及び半硬化光変換フィルムの成形のための精製装置を含むことを特徴とする、請求項１に記載の精製光変換体でＬＥＤを貼り合せてパッケージするプロセス方法の精製設備システム。 - 前記精製装置は、対向して合わせて設けられた放射光照射器Ｂと負圧吸引器Ｃを含み、前記放射光照射器Ｂは平面輸送装置Ａの上部に設けられ、前記負圧吸引器Ｃは平面輸送装置Ａの下部に設けられ、前記負圧吸引器Ｃによる吸引力と前記放射光照射のエネルギーは共同して前記混合スラリーが仕込まれた不定形多孔質キャリアフィルムに作用することを特徴とする、請求項２０に記載の精製光変換体でＬＥＤを貼り合せてパッケージするプロセス方法の精製設備システム。
- 精製装置は、対向して合わせて設けられた放射光照射器Ｂと負圧吸引磁気振動器Ｄを含み、前記放射光照射器Ｂは平面輸送装置Ａの上部に設けられ、前記負圧吸引磁気振動器Ｄは平面輸送装置Ａの下部に設けられ、前記負圧吸引磁気振動器Ｄによる吸引力、磁気振動力と前記放射光照射のエネルギーは共同して前記混合スラリーが仕込まれた不定形多孔質キャリアフィルムに作用することを特徴とする、請求項２０に記載の精製光変換体でＬＥＤを貼り合せてパッケージするプロセス方法の精製設備システム。
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