本發(fā)明屬于光轉(zhuǎn)換體封裝LED技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種基于串聯(lián)滾壓的有機(jī)硅樹脂光轉(zhuǎn)換體貼合封裝LED的工藝方法。
背景技術(shù):
LED具有高亮度、低熱量、長壽命、環(huán)保、可再生利用等優(yōu)點(diǎn),被稱為21世紀(jì)最有發(fā)展前景的新一代綠色照明光源。目前,雖然LED的理論壽命可以達(dá)到100000小時以上,然而在實(shí)際使用中,因?yàn)槭艿叫酒А⒎庋b失效、熱過應(yīng)力失效、電過應(yīng)力失效或/和裝配失效等多種因素的制約,其中以封裝失效尤為突出,而使得LED過早地出現(xiàn)了光衰或光失效的現(xiàn)象,這將阻礙LED作為新型節(jié)能型照明光源的前進(jìn)步伐。為了解決這些問題,業(yè)界許多學(xué)者已開展了相關(guān)研究,并且提出了一些能夠提高LED光效和實(shí)際使用壽命的改進(jìn)措施。如近幾年新發(fā)展起來的倒裝LED與傳統(tǒng)的正裝LED相比,具有高光效、高可靠性和易于集成的優(yōu)點(diǎn),并且封裝材料大幅簡化,如傳統(tǒng)正裝LED封裝的金線、固晶膠、支架等材料都不再需要;封裝工藝流程也大幅簡化,如傳統(tǒng)正裝LED封裝工藝的固晶、焊線,甚至是分光等都不再需要,使得倒裝LED得到越來越廣泛的應(yīng)用;但同時也要看到,現(xiàn)有倒裝LED封裝技術(shù)大多采用的是有機(jī)硅樹脂類的光轉(zhuǎn)換體與倒裝LED芯片貼合的流延工藝、絲網(wǎng)印刷工藝、上下平板模工藝、單輥擺壓工藝等,這些工藝及其相配套的封裝裝備均不能很好地解決有機(jī)硅樹脂類光轉(zhuǎn)換體存在的氣孔、厚薄不均等瑕疵,造成光轉(zhuǎn)換體封裝LED的良品率低;同時還因生產(chǎn)效率低,使得產(chǎn)品成本居高不下。
中國專利申請201010204860.9公開了“一種倒裝LED芯片的封裝方法”,其步驟包括:(a)通過絲網(wǎng)印刷把光轉(zhuǎn)換體涂覆于LED芯片表面,并對光轉(zhuǎn)換體進(jìn)行烘烤固化;(b)把LED芯片固定在芯片基板上,使LED芯片電極與芯片基板電極鍵合;(c)把LED芯片和芯片基板固定在支架反射杯的杯底;(d)利用導(dǎo)線將已固定的芯片基板的正負(fù)電極分別與支架的正負(fù)電極連接;(e)將封模或透鏡蓋在固定有LED芯片和芯片基板的支架 上,并充滿硅膠;(f)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行烘烤固化。該方法雖然通過絲網(wǎng)印刷工藝來提高光轉(zhuǎn)換體涂覆厚度的均勻性,提高熒光粉顆粒分布的均勻性,以達(dá)到提高良品率的目的;但還存在以下明顯不足:一是絲網(wǎng)印刷把有機(jī)硅樹脂類的光轉(zhuǎn)換體涂覆于LED芯片表面,之后在烘烤固化過程中因受熱過應(yīng)力影響,還是會導(dǎo)致光轉(zhuǎn)換體涂層與LED芯片的涂覆面層局部產(chǎn)生氣泡而形成凹凸不平的瑕疵;二是將封?;蛲哥R蓋充滿硅膠與涂覆有光轉(zhuǎn)換體的LED芯片封裝,之后整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行烘烤固化過程中因受熱過應(yīng)力影響,還是會導(dǎo)致封?;蛲哥R蓋中的硅膠面層局部產(chǎn)生氣泡而形成凹凸不平的瑕疵。因不能解決LED芯片封裝過程中受熱過應(yīng)力的影響,必然會導(dǎo)致LED光效下降;三是整個LED芯片封裝工藝未配備智能控制系統(tǒng)進(jìn)行控制,直接影響良品率的提升。
中國專利申請201310270747.4公開了“被覆有光轉(zhuǎn)換體層的LED、其制造方法以及LED裝置”,該方案包括:LED配置工序,在支撐片的厚度方向的一個面上配置LED;層配置工序,以被覆LED的方式在支撐片的厚度方向的一個面上配置光轉(zhuǎn)換體層,所述光轉(zhuǎn)換體層由含有通過活性能量射線的照射而固化的活性能量射線固化性樹脂以及光轉(zhuǎn)換體的熒光樹脂組合物形成;固化工序,對光轉(zhuǎn)換體層照射活性能量射線,使光轉(zhuǎn)換體層固化;裁切工序,與LED對應(yīng)地裁切光轉(zhuǎn)換體層,從而得到具備LED、和被覆LED的光轉(zhuǎn)換體層的被覆有光轉(zhuǎn)換體層的LED;以及LED剝離工序,在裁切工序之后,將被覆有光轉(zhuǎn)換體層的LED從支撐片剝離。該方法的目的在于提供光轉(zhuǎn)換體均勻配置在LED的周圍以防損傷,從而得到被覆有光轉(zhuǎn)換體層的LED、以及具備該被覆有光轉(zhuǎn)換體層的LED的LED裝置;但還存在以下明顯不足:一是光轉(zhuǎn)換體的熒光樹脂組合物在固化過程中,因受熱過應(yīng)力影響,還是會導(dǎo)致光轉(zhuǎn)換體面層的局部產(chǎn)生氣泡而形成凹凸不平的瑕疵;二是覆有光轉(zhuǎn)換體層的LED,仍然會受到熱過應(yīng)力影響,導(dǎo)致LED使用中出現(xiàn)光效下降;三是整個封裝工藝中的工序比較繁瑣,封裝LED的生產(chǎn)效率不高;四是上下平板模工藝,會導(dǎo)致倒裝芯片發(fā)生位移,必然會造成良品率降低。
中國專利申請:201380027218.X公開了“樹脂片材層合體及使用其的半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法”,該方案所述樹脂片材層合體是在基材上設(shè)置有含熒光體樹脂層,所述含熒光體樹脂層具有多個區(qū)塊,基材具有長度方向和寬度方向,所述多個區(qū)塊在長度方向上重復(fù)配置成列。雖然該方案的發(fā)明目的在于,通過所述樹脂片材層合體,提高貼附有含熒光體樹脂層的半導(dǎo)體發(fā)光元件的顏色和亮度的均勻性、制造的容易性、設(shè)計(jì)的自由度等,但還存在以下明顯不足:一是采用的熒光體樹脂片材為固化的熒光體樹脂片材, 將無法有效消除其中可能殘留的氣孔、凹凸不平或其它加工瑕疵等;二是在粘接工序中,將加壓工具自半導(dǎo)體發(fā)光元件側(cè)進(jìn)行加壓,會損傷半導(dǎo)體發(fā)光元件;三是采用熒光體樹脂層中含粘接劑粘接工藝,很難清除被粘接后的半導(dǎo)體發(fā)光元件中的殘留物,粘接過程極易產(chǎn)生氣孔,會造成良品率降低,同時,粘接層的存在還降低了LED元件的出光效率;四是與半導(dǎo)體發(fā)光元件的發(fā)光面粘接的熒光體樹脂片材的基材沒有被剝離,會直接影響半導(dǎo)體發(fā)光元件的光效;五是熒光體樹脂層以多個區(qū)塊在長度方向上重復(fù)配置成列的方式呈現(xiàn),然而實(shí)現(xiàn)該熒光體樹脂層的多個區(qū)塊配置,實(shí)際操作程序繁瑣,將影響整個元件的封裝效率,多個塊區(qū)在位置上的布置差錯會直接影響后續(xù)與發(fā)光元件之間的貼合的精確度,而多個區(qū)塊之間在大小與厚度方面如果在不能滿足一致性的要求,則可能會導(dǎo)致嚴(yán)重的產(chǎn)品一致性問題。
綜上所述,如何克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足已成為當(dāng)今于光轉(zhuǎn)換體封裝LED技術(shù)領(lǐng)域中亟待解決的重大難題之一。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種基于串聯(lián)滾壓的有機(jī)硅樹脂光轉(zhuǎn)換體貼合封裝LED的工藝方法,本發(fā)明具有運(yùn)用連續(xù)滾壓工藝貼合封裝LED的顯著優(yōu)點(diǎn),能夠滿足有機(jī)硅樹脂光轉(zhuǎn)換體貼合封裝LED的條件需要,從而提高工業(yè)化批量LED封裝的生產(chǎn)效率和優(yōu)品率。
根據(jù)本發(fā)明提出的一種基于串聯(lián)滾壓的有機(jī)硅樹脂光轉(zhuǎn)換體貼合封裝LED的工藝方法,其特征在于,它包括半固化光轉(zhuǎn)換膜片的準(zhǔn)備、半固化光轉(zhuǎn)換膜片的假性固化、LED倒裝芯片陣列膜片的準(zhǔn)備、LED封裝體元件的雙輥滾壓貼合成型、LED封裝體元件的固化和LED封裝體元件的裁切工序構(gòu)建的流程式連續(xù)工藝,其基本步驟包括如下:
步驟1,半固化光轉(zhuǎn)換膜片的準(zhǔn)備:獲取由保護(hù)膜A、半固化光轉(zhuǎn)換膜和保護(hù)膜B構(gòu)成的半固化光轉(zhuǎn)換膜片;所述半固化光轉(zhuǎn)換膜包括半固化有機(jī)硅樹脂和光轉(zhuǎn)換材料;
步驟2,半固化光轉(zhuǎn)換膜片的假性固化:在真空條件下,采用低溫冷凍方式,將步驟1獲取的半固化光轉(zhuǎn)換膜片進(jìn)行假性固化,從而得到假性固化光轉(zhuǎn)換膜片;
步驟3,LED倒裝芯片陣列膜片的準(zhǔn)備:獲取LED倒裝芯片陣列膜片,所述LED倒裝芯片陣列膜片中的LED倒裝芯片以陣列方式排列于載體膜片上,其中LED倒裝芯片以陣列方式排列,是指以單個LED倒裝芯片為單元排列成陣列,或者以LED倒裝芯片組件為 單元排列成陣列中的一種;所述LED倒裝芯片組件由兩個或兩個以上的單個LED倒裝芯片組合而成;
步驟4,LED封裝體元件的雙輥滾壓貼合成型:在真空條件下,剝離步驟2所述的假性固化光轉(zhuǎn)換膜片的保護(hù)膜B,得到單側(cè)不含保護(hù)膜的假性固化光轉(zhuǎn)換膜片,然后通過加溫或/和光照方式使假性固化光轉(zhuǎn)換膜片從假性固化狀態(tài)變?yōu)榘牍袒癄顟B(tài),之后再將半固化光轉(zhuǎn)換膜片與LED倒裝芯片陣列膜片進(jìn)行雙輥滾壓貼合,使所述LED倒裝芯片陣列中的LED倒裝芯片貼合嵌入所述半固化光轉(zhuǎn)換體膜片中,從而得到LED封裝體元件;
步驟5,LED封裝體元件的固化:在真空條件下,采用加溫或/和光固化方式,將LED封裝體元件進(jìn)行固化,從而得到固化LED封裝體元件;
步驟6,LED封裝體元件的裁切:將步驟5固化后LED封裝體元件的保護(hù)膜A剝離,并對固化LED封裝體元件進(jìn)行裁切,得到具有分割為單顆LED封裝體元件切縫的成品LED封裝體元件。
本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)原理是:為了更好地解決現(xiàn)有LED倒裝芯片封裝工藝中所存在的問題,本發(fā)明巧妙地設(shè)計(jì)了基于串聯(lián)滾壓的有機(jī)硅樹脂光轉(zhuǎn)換體滾壓貼合封裝LED的新工藝。本發(fā)明的滾壓貼合封裝原理在于:一方面利用輥輪滾壓使半固化有機(jī)硅樹脂光轉(zhuǎn)換膜片中的凹凸不平之處產(chǎn)生流動,消除半固化有機(jī)硅光轉(zhuǎn)換膜片中可能殘留的氣孔、凹凸不平或其它加工瑕疵等,從而得到無氣孔、平整以及厚度均勻的精制半固化機(jī)硅樹脂光轉(zhuǎn)換膜片;另一方面采用低溫冷凍方式,得到假性固化后的有機(jī)硅樹脂光轉(zhuǎn)換膜片并隨后剝離保護(hù)膜片B,之后通過直接加溫或/和光照加溫方式,得到不含保護(hù)膜B的半固化光轉(zhuǎn)換膜片,使其與LED倒裝芯片陣列膜片進(jìn)行滾壓貼合,從而得到LED封裝體元件;再一方面本發(fā)明為連續(xù)化工藝流程,有利于滿足批量生產(chǎn)LED封裝體元件的加工條件和保證規(guī)格尺寸完全一致,不僅提高了LED封裝體元件的生產(chǎn)效率,同時提高了成品LED封裝體元件的光色一致性,使優(yōu)品率大幅提升。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比其顯著的優(yōu)點(diǎn)在于:
一是本發(fā)明提出的是一種流程式串聯(lián)滾壓貼合封裝LED的新制式工藝,它克服了現(xiàn)有流延工藝、絲網(wǎng)印刷工藝、上下平板模工藝和單輥擺壓工藝等舊制式工藝所存在的貼合封裝LED的出光效率、生產(chǎn)效率和優(yōu)品率明顯不足的問題;本發(fā)明能夠滿足半固化有機(jī)硅樹脂光轉(zhuǎn)換體貼合封裝LED的需要,從而提高了工業(yè)化批量LED封裝的生產(chǎn)效 率和優(yōu)品率。
二是本發(fā)明提出了流程式串聯(lián)滾壓貼合封裝LED的新工藝,能夠有效地消除半固化有機(jī)硅樹脂光轉(zhuǎn)換膜片中可能殘留的氣孔、凹凸不平以及其它加工瑕疵等,從而顯著地提高成品LED封裝體元件的光色一致性,如本發(fā)明制得的LED封裝體元件的優(yōu)品率相比現(xiàn)有技術(shù)有明顯提高。
三是本發(fā)明提出的低溫冷凍方案,首先得到假性固化后的有機(jī)硅樹脂光轉(zhuǎn)換膜片并隨后剝離保護(hù)膜B,之后通過直接加溫或/和光照加溫方式,得到不含保護(hù)膜片B的半固化有機(jī)硅樹脂光轉(zhuǎn)換膜片,使其與LED倒裝芯片陣列膜片進(jìn)行滾壓貼合,從而得到LED封裝體元件,很好地解決了現(xiàn)有傳統(tǒng)工藝中半固化有機(jī)硅樹脂光轉(zhuǎn)換膜片的保護(hù)膜無法剝離的重大難題。
四是本發(fā)明提出的LED封裝體元件的雙輥滾壓貼合成型的具體實(shí)施方案中,不僅革除了現(xiàn)有傳統(tǒng)工藝中的粘結(jié)層,簡化了工序,顯著提高成品LED封裝體元件的光色一致性,而且還適于配套連續(xù)化工藝的裝備系統(tǒng)及實(shí)施智能控制,更好地滿足工業(yè)化批量封裝LED的生產(chǎn)要求,從而顯著提高工業(yè)化批量封裝LED的生產(chǎn)效率。
五是本發(fā)明提出的工藝方法廣泛適用于有機(jī)硅樹脂光轉(zhuǎn)換體與各種功率大小LED倒裝芯片的貼合封裝工藝,完全滿足工業(yè)化批量封裝LED過程中對產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過程實(shí)施精細(xì)化加工的需求。
附圖說明
圖1為本發(fā)明提出的一種基于串聯(lián)滾壓的有機(jī)硅樹脂光轉(zhuǎn)換體貼合封裝LED的工藝方法的流程方框示意圖。
圖2為本發(fā)明提出的一種基于串聯(lián)滾壓的有機(jī)硅樹脂光轉(zhuǎn)換體貼合封裝LED的工藝方法的流程布局結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明圖2所示半固化光轉(zhuǎn)換膜片的準(zhǔn)備的工序示意圖。
圖4為本發(fā)明圖2所示半固化光轉(zhuǎn)換膜片的假性固化的工序示意圖。
圖5為本發(fā)明圖2所示LED封裝體元件的雙輥滾壓貼合成型中剝離半固化光轉(zhuǎn)換膜片中的保護(hù)膜B的工序示意圖。
圖6為本發(fā)明圖2所示LED封裝體元件的雙輥滾壓貼合成型中回溫假性固化光轉(zhuǎn)換膜片從假性固化狀態(tài)至半固化狀態(tài)的工序示意圖。
圖7為本發(fā)明圖2所示LED封裝體元件的雙輥滾壓貼合成型中滾壓貼合的工序示意圖。
圖8A為本發(fā)明制得的成品LED封裝體元件的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8B為本發(fā)明拉伸制得的成品單顆LED封裝體元件的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
本發(fā)明附圖中的編號說明如下:
1-1 半固化光轉(zhuǎn)換膜片的準(zhǔn)備步驟中光面的雙輥滾壓裝置1的單輥輪1。
1-2 半固化光轉(zhuǎn)換膜片的準(zhǔn)備步驟中光面的雙輥滾壓裝置1的單輥輪2。
1-3 半固化光轉(zhuǎn)換膜片的準(zhǔn)備步驟中光面的雙輥滾壓裝置2的單輥輪3。
1-4 半固化光轉(zhuǎn)換膜片的準(zhǔn)備步驟中光面的雙輥滾壓裝置2的單輥輪4。
1-5 緩沖輥輪1。
1-6 緩沖輥輪2。
2-1 半固化光轉(zhuǎn)換膜片的假性固化步驟中的冷凍部件的冷凍單輥輪1。
2-2 半固化光轉(zhuǎn)換膜片的假性固化步驟中的冷凍部件的冷凍單輥輪2。
3-1 雙輥滾壓貼合成型步驟中剝離保護(hù)膜B的牽引部件的牽引單輥輪1。
3-2 雙輥滾壓貼合成型步驟中剝離保護(hù)膜B的牽引部件的牽引單輥輪2。
4-1 雙輥滾壓貼合成型步驟中回溫假性固化光轉(zhuǎn)換膜片的回溫部件的回溫單輥輪1。
4-2 雙輥滾壓貼合成型步驟中回溫假性固化光轉(zhuǎn)換膜片的回溫部件的回溫單輥輪2。
5-1 雙輥滾壓貼合成型步驟中雙輥滾壓裝置3的光面貼合單輥輪1。
5-2 雙輥滾壓貼合成型步驟中雙輥滾壓裝置3的光面貼合單輥輪2。
5-3 LED倒裝芯片。
5-4 載體膜。
6 固化裝置。
7 剝離和裁切裝置。
8-1 收膜輥輪
8-2 收卷輥輪
8-3 LED倒裝芯片緩沖輥輪。
9-1 半固化漿料。
9-2 保護(hù)膜A
9-3 保護(hù)膜B
9-4 粗制光轉(zhuǎn)換膜片。
9-5 精制光轉(zhuǎn)換膜片。
9-6 假性固化光轉(zhuǎn)換膜片。
9-7 剝離保護(hù)膜B后的半固化光轉(zhuǎn)換膜片。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
實(shí)施例1。結(jié)合圖1,本發(fā)明提出的一種基于串聯(lián)滾壓的有機(jī)硅樹脂光轉(zhuǎn)換體貼合封裝LED的工藝方法,它包括半固化光轉(zhuǎn)換膜片的準(zhǔn)備、半固化光轉(zhuǎn)換膜片的假性固化、LED倒裝芯片陣列膜片的準(zhǔn)備、LED封裝體元件的雙輥滾壓貼合成型、LED封裝體元件的固化和LED封裝體元件的裁切工序構(gòu)建的流程式連續(xù)工藝,其具體步驟包括如下:
步驟1,半固化光轉(zhuǎn)換膜片的準(zhǔn)備:獲取由保護(hù)膜A、半固化光轉(zhuǎn)換膜和保護(hù)膜B構(gòu)成的半固化光轉(zhuǎn)換膜片;所述半固化光轉(zhuǎn)換膜包括半固化有機(jī)硅樹脂和光轉(zhuǎn)換材料;
步驟2,半固化光轉(zhuǎn)換膜片的假性固化:在真空條件下,采用低溫冷凍方式,將步驟1獲取的半固化光轉(zhuǎn)換膜片進(jìn)行假性固化,從而得到假性固化光轉(zhuǎn)換膜片;
步驟3,LED倒裝芯片陣列膜片的準(zhǔn)備:獲取LED倒裝芯片陣列膜片,所述LED倒裝芯片陣列膜片中的LED倒裝芯片以陣列方式排列于載體膜片上,其中LED倒裝芯片以陣列方式排列,是指以單個LED倒裝芯片為單元排列成陣列,或者以LED倒裝芯片組件為單元排列成陣列中的一種;所述LED倒裝芯片組件由兩個或兩個以上的單個LED倒裝芯片組合而成;
步驟4,LED封裝體元件的雙輥滾壓貼合成型:在真空條件下,剝離步驟2所述的假性固化光轉(zhuǎn)換膜片的保護(hù)膜B,得到單側(cè)不含保護(hù)膜的假性固化光轉(zhuǎn)換膜片,然后通過加溫或/和光照方式使假性固化光轉(zhuǎn)換膜片從假性固化狀態(tài)變?yōu)榘牍袒癄顟B(tài),之后再將半固化光轉(zhuǎn)換膜片與LED倒裝芯片陣列膜片進(jìn)行雙輥滾壓貼合,使所述LED倒裝芯片陣列中的LED倒裝芯片貼合嵌入所述半固化光轉(zhuǎn)換體膜片中,從而得到LED封裝體元件;
步驟5,LED封裝體元件的固化:在真空條件下,采用加溫或/和光固化方式,將LED 封裝體元件進(jìn)行固化,從而得到固化LED封裝體元件;
步驟6,LED封裝體元件的裁切:將步驟5固化后LED封裝體元件的保護(hù)膜A剝離,并對固化LED封裝體元件進(jìn)行裁切,得到具有分割為單顆LED封裝體元件切縫的成品LED封裝體元件。
特別需要說明的是:
本發(fā)明適用于對與LED倒裝芯片結(jié)構(gòu)類同的光電器件或電子器件的生產(chǎn)加工。
凡透光率高、耐溫性好的現(xiàn)有有機(jī)硅樹脂均可選擇用于本發(fā)明的工藝方法,為了滿足普通LED封裝體元件在使用時的回流焊溫度以及長期使用時的熱、光等老化耐受條件,本發(fā)明優(yōu)選采用甲基乙烯基有機(jī)硅樹脂;現(xiàn)有量子點(diǎn)熒光體、熒光粉均可選擇用于本發(fā)明的工藝方法。
通常情況下,本發(fā)明采用的混合漿料中不需要包括粘接劑;當(dāng)選擇在極端條件下使用成品LED封裝體元件,需要進(jìn)一步增強(qiáng)光轉(zhuǎn)換體與LED之間的粘接力時,本發(fā)明采用的混合漿料中可以包括粘接劑。
本發(fā)明提出的一種基于串聯(lián)滾壓的熱塑性樹脂光轉(zhuǎn)換體貼合封裝LED的工藝方法的進(jìn)一步優(yōu)選方案是:
步驟1所述半固化光轉(zhuǎn)換膜片的準(zhǔn)備,是指在真空條件下,將保護(hù)膜A、半固化光轉(zhuǎn)換膜和保護(hù)膜B夾合至少包括有機(jī)硅樹脂和光轉(zhuǎn)換材料組成的半固化混合漿料,經(jīng)單組或多組雙輥滾壓成型,從而得到由保護(hù)膜A、半固化光轉(zhuǎn)換膜和保護(hù)膜B構(gòu)成的半固化光轉(zhuǎn)換膜片。
步驟1所述光轉(zhuǎn)換材料為量子點(diǎn)熒光體或熒光粉。
步驟1所述單組或多組雙輥滾壓成型,其中:
單組雙輥滾壓成型是指將保護(hù)膜A、有機(jī)硅樹脂和光轉(zhuǎn)換材料組成的半固化混合漿料以及保護(hù)膜B通過單組光面的雙輥滾壓裝置;
多組雙輥滾壓成型是指將保護(hù)膜A、有機(jī)硅樹脂和光轉(zhuǎn)換材料組成的半固化漿料以及保護(hù)膜B通過一組光面的雙輥滾壓裝置滾壓成型,得到粗制的半固化熒光粉膜片,然后將得到的粗制的半固化光轉(zhuǎn)換膜片再經(jīng)一組、兩組或兩組以上光面的雙輥滾壓裝置滾壓成型,得到精制的半固化光轉(zhuǎn)換膜片;
需要說明的是:參見圖3所示,步驟1中保護(hù)膜A(9-2)、半固化漿料(9-1)以及保護(hù)膜B(9-3)通過一組光面的雙輥滾壓裝置1的單輥輪1(1-1)和單輥輪2(1-2)進(jìn)行滾 壓,得到粗制光轉(zhuǎn)換膜片(9-4),粗制光轉(zhuǎn)換膜片(9-4)再通過一組光面的雙輥滾壓裝置2的單輥輪3(1-3)和單輥輪4(1-4)進(jìn)行滾壓,得到精制光轉(zhuǎn)換膜片(9-5)。
所述粗制光轉(zhuǎn)換膜片的厚度為850μm以內(nèi);最佳粗制光轉(zhuǎn)換膜片的厚度為150-300μm;所述精制光轉(zhuǎn)換膜片的厚度為800μm以內(nèi);最佳精制光轉(zhuǎn)換膜片的厚度為150-250μm。
步驟1所述保護(hù)膜A和保護(hù)膜B的材質(zhì)為聚酯、聚烯烴或聚醚。
所述經(jīng)單組或多組雙輥滾壓成型的溫度為50-120℃;最佳滾壓成型的溫度為80-100℃。
步驟2所述低溫冷凍的溫度為-5至-40℃;優(yōu)選冷凍溫度為-10至-20℃。
步驟2所述假性固化光轉(zhuǎn)換膜片,是指步驟1得到的半固化光轉(zhuǎn)換膜片僅發(fā)生物理形態(tài)硬化。
需要說明的是:參見圖4所示,步驟2將步驟1所得光轉(zhuǎn)換膜片經(jīng)過溫度為-5至-40℃的冷凍部件的冷凍單輥輪1(2-1)和冷凍單輥輪2(2-2),進(jìn)行假性固化,得到假性固化光轉(zhuǎn)換膜片(9-6)。
步驟3所述載體膜片為可拉伸載體膜;所述可拉伸載體膜片的材質(zhì)為耐高溫聚酯或聚二甲基硅氧烷、聚氯乙烯中的一種。
步驟4所述通過加溫或/和光照方式使假性固化光轉(zhuǎn)換膜片從假性固化狀態(tài)變?yōu)榘牍袒癄顟B(tài)的溫度為50-120℃;優(yōu)選溫度為80-100℃;
需要說明的是:參見圖5所示,步驟4首先將步驟2所得假性固化光轉(zhuǎn)換膜片(9-6)通過牽引部件的牽引單輥輪1(3-1)和牽引單輥輪2(3-2),對保護(hù)膜B(9-3)進(jìn)行剝離,剝離的保護(hù)膜B(9-3)收納于收膜輥輪(8-1)中;參見圖6所示,步驟4將假性固化光轉(zhuǎn)換膜片(9-6)經(jīng)剝離保護(hù)膜B(9-3)后,再將其通過回溫部件的回溫單輥輪1(4-1)和回溫單輥輪2(4-2),以加溫方式使假性固化光轉(zhuǎn)換膜片從假性固化狀態(tài)變?yōu)榘牍袒癄顟B(tài),得到剝離保護(hù)膜B后的半固化光轉(zhuǎn)換膜片(9-7)。
步驟4所述雙輥滾壓貼合成型的貼合溫度為50-120℃;最佳貼合成型的溫度為80-100℃;
需要說明的是:參見圖7所示,步驟4最后將剝離保護(hù)膜B后的半固化光轉(zhuǎn)換膜片(9-7)與步驟3所得LED倒裝芯片陣列膜片通過雙輥滾壓裝置3的光面貼合單輥輪1(5-1)和雙輥滾壓裝置3的光面貼合單輥輪2(5-2)進(jìn)行相向?qū)?zhǔn)滾壓,使所述LED倒裝芯片陣 列中的LED倒裝芯片貼合嵌入半固化光轉(zhuǎn)換膜片(9-7)中,從而得到LED封裝體元件。
步驟5所述光固化方式為活性能量射線固化;所述加溫固化方式,其固化溫度為140-180℃、固化時間為≥1h;最佳固化溫度為150-160℃,固化時間為2h。
步驟6所述對固化LED封裝體元件進(jìn)行裁切,是指將固化LED封裝體元件通過由帶陣列刀口的滾件A和光面滾件B組成的裝置進(jìn)行滾壓裁切,得到具有分割為單顆LED封裝體元件切縫的成品LED封裝體元件;
所述帶陣列刀口的滾件A為帶陣列刀口的單輥輪A或帶陣列刀口的平面?zhèn)魉脱b置A,所述光面滾件B為光面單輥輪B或光面平面?zhèn)魉脱b置B,所述帶陣列刀口的滾件A和光面滾件B中至少一個為單輥輪;
所述帶陣列刀口的滾件A中的陣列刀口為具有陣列矩形格子的刀口;其中,所述矩形格子的尺寸和成品單顆LED封裝體元件的尺寸相同;
所述單輥輪與單輥輪或單輥輪與平面?zhèn)魉脱b置的間距不超過所述LED倒裝芯片陣列膜片中載體膜的厚度。
步驟6所述切縫為縫寬為20μm以內(nèi);最佳切縫縫寬為15μm。
步驟6得到成品LED封裝體元件后,再通過拉伸機(jī)對其載體膜片進(jìn)行拉伸,使得成品LED封裝體元件在拉伸后即沿切縫分割,從而制得成品單顆LED封裝元件;參見圖8A、8B所示。
本發(fā)明提出的一種基于串聯(lián)滾壓的有機(jī)硅樹脂光轉(zhuǎn)換體貼合封裝LED的工藝方法,廣泛適用于有機(jī)硅樹脂光轉(zhuǎn)換體與各種功率大小的LED倒裝芯片的貼合封裝工藝。
實(shí)施例2。本發(fā)明提出的一種基于串聯(lián)滾壓的有機(jī)硅樹脂光轉(zhuǎn)換體貼合封裝LED的工藝方法所采用的裝備系統(tǒng),它包括用于剝離帶有雙側(cè)保護(hù)膜的光轉(zhuǎn)換膜片的其中一側(cè)保護(hù)膜的保護(hù)膜剝離裝置,采用單側(cè)含保護(hù)膜的光轉(zhuǎn)換膜片封裝LED倒轉(zhuǎn)芯片陣列形成LED封裝體元件的滾壓貼合裝置;所述保護(hù)膜剝離裝置包括依次連接設(shè)置的光轉(zhuǎn)換膜片冷凍部件、牽引剝離光轉(zhuǎn)換膜片被冷凍后的單側(cè)保護(hù)膜牽引部件以及光轉(zhuǎn)換膜片回溫部件;所述滾壓貼合裝置包括兩個輥面均為光面的光面貼合單輥輪。
本發(fā)明提出的一種基于串聯(lián)滾壓的有機(jī)硅樹脂光轉(zhuǎn)換體貼合封裝LED的工藝方法所采用的裝備系統(tǒng)的具體實(shí)施方案進(jìn)一步公開如下:
所述光轉(zhuǎn)換膜片冷凍部件為冷凍輥輪組件,該冷凍輥輪組件包括一個或多個輥輪溫度為-40℃~-5℃的冷凍單輥輪。參見圖4所示,保護(hù)膜剝離裝置中光轉(zhuǎn)換膜片冷凍部 件包括溫度為-5至-40℃的冷凍單輥輪1(2-1)和冷凍單輥輪2(2-2),進(jìn)行假性固化,得到假性固化光轉(zhuǎn)換膜片(9-6)。
所述光轉(zhuǎn)換冷凍膜片部件為包含光轉(zhuǎn)換膜片接收口和光轉(zhuǎn)換膜片輸出口且環(huán)境溫度設(shè)置為-40℃~-5℃的控溫設(shè)備。
所述牽引部件包括帶有卡槽的牽引單輥輪,該卡槽用于固定所述光轉(zhuǎn)換膜片上的所述單側(cè)保護(hù)膜;所述單側(cè)保護(hù)膜的寬度方向的兩側(cè)設(shè)有與帶有卡槽的單輥輪的卡槽相匹配的孔洞;所述保護(hù)膜剝離裝置還包括收膜裝置。參見圖5所示,單側(cè)保護(hù)膜牽引部件包括牽引單輥輪1(3-1)和帶有卡槽的牽引單輥輪2(3-2),對保護(hù)膜B(9-3)進(jìn)行剝離,剝離的保護(hù)膜B(9-3)收納于收膜輥輪(8-1)中。
所述光轉(zhuǎn)換膜片回溫部件為加熱輥輪組件,該加熱輥輪組件包括一個或多個輥輪溫度為50℃~120℃的回溫單輥輪;所述光轉(zhuǎn)換膜片回溫部件為設(shè)有光轉(zhuǎn)換膜片接收口和光轉(zhuǎn)換膜片輸出口且環(huán)境溫度設(shè)置為50℃~120℃的控溫設(shè)備。參見圖6所示,光轉(zhuǎn)換膜片回溫部件包括回溫單輥輪1(4-1)和回溫單輥輪2(4-2),以加溫方式使假性固化光轉(zhuǎn)換膜片從假性固化狀態(tài)變?yōu)榘牍袒癄顟B(tài),得到剝離保護(hù)膜B后的半固化光轉(zhuǎn)換膜片(9-7)。
所述滾壓貼合裝置中的兩個輥面均為光面的單輥輪,是指分別放置光轉(zhuǎn)換膜片的單輥輪和放置LED倒裝芯片陣列膜片的單輥輪,且相向?qū)?zhǔn)設(shè)置。參見圖7所示,滾壓貼合裝置為雙輥滾壓裝置3,其包括光面貼合單輥輪1(5-1)和光面貼合單輥輪2(5-2),相向?qū)?zhǔn)滾壓,剝離保護(hù)膜B后的半固化光轉(zhuǎn)換膜片(9-7)與LED倒裝芯片陣列膜片通過該雙輥滾壓裝置,使所述LED倒裝芯片陣列中的LED倒裝芯片貼合嵌入半固化光轉(zhuǎn)換膜片(9-7)中,從而得到LED封裝體元件。
所述兩個輥面均為光面的單輥輪設(shè)有調(diào)節(jié)光轉(zhuǎn)換膜片單輥輪與LED倒裝芯片陣列膜片單輥輪輥間距的位移調(diào)節(jié)裝置;所述放置光轉(zhuǎn)換膜片的單輥輪和放置LED倒裝芯片陣列膜片的單輥輪的徑向跳動距離均為≤2μm;所述裝備系統(tǒng)還包括用于制備光轉(zhuǎn)換膜片的滾壓壓合裝置;該滾壓壓合裝置為位于所述保護(hù)膜剝離裝置前端的工序裝置;所述滾壓壓合裝置為一組或多組雙輥輥輪;所述雙輥輥輪設(shè)有調(diào)節(jié)輥間距的位移調(diào)節(jié)裝置;所述雙輥輥輪的單輥徑向跳動距離≤2μm。參見附圖3所示,滾壓壓合裝置包括光面的雙輥滾壓裝置1和光面的雙輥滾壓裝置2,光面的雙輥滾壓裝置1包括單輥輪1(1-1)和單輥輪2(1-2),光面的雙輥滾壓裝置2包括單輥輪3(1-3)和單輥輪4(1-4);保護(hù) 膜A(9-2)、半固化漿料(9-1)以及保護(hù)膜B(9-3)通過單輥輪1(1-1)和單輥輪2(1-2)進(jìn)行滾壓,得到粗制光轉(zhuǎn)換膜片(9-4),粗制光轉(zhuǎn)換膜片(9-4)再通過單輥輪3(1-3)和單輥輪4(1-4)進(jìn)行滾壓,得到精制光轉(zhuǎn)換膜片(9-5)。
所述裝備系統(tǒng)還包括固化裝置,該固化裝置為位于滾壓貼合裝置后端的工序裝置。
所述固化裝置為隧道式控溫裝置或隧道式光照裝置;所述隧道式控溫裝置包括加溫部件、溫度調(diào)控部件和傳送帶通道;所述隧道式光照裝置包括光照部件、光照強(qiáng)度調(diào)控部件和傳送帶通道。
所述裝備系統(tǒng)還包括對固化LED封裝體元件進(jìn)行裁切的裁切裝置,該裁切裝置為設(shè)置于所述固化裝置后端的工序裝備。
所述裁切裝置為滾壓裁切裝置,該滾壓裁切裝置包括相向?qū)?zhǔn)設(shè)置的帶有陣列刀口的滾件A和光面滾件B。
所述滾壓裁切裝置中帶有陣列刀口的滾件A為帶有陣列刀口的單輥輪A或帶有陣列刀口的平面?zhèn)魉脱b置A;所述光面滾件B為光面的單輥輪B或光面的平面?zhèn)魉脱b置B;所述帶有陣列刀口的滾件A與所述光面滾件B中至少一個為單輥輪;所述陣列刀口為具有陣列矩形格子的刀口;所述矩形格子的尺寸和單顆LED封裝體元件的尺寸相同。
所述滾壓裁切裝置設(shè)有調(diào)節(jié)的帶有陣列刀口的滾件A和光面滾件B間距的位移調(diào)節(jié)裝置;所述帶有陣列刀口的滾件A和光面滾件B中凡為單輥輪的,其輥徑向跳動距離≤2μm。
本發(fā)明的具體實(shí)施方式中凡未涉到的說明屬于本領(lǐng)域的公知技術(shù),可參考公知技術(shù)加以實(shí)施。
本發(fā)明經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)驗(yàn)證,取得了滿意的試用效果。
以上具體實(shí)施方式及實(shí)施例是對本發(fā)明提出的一種基于串聯(lián)滾壓的有機(jī)硅樹脂光轉(zhuǎn)換體貼合封裝LED的工藝方法技術(shù)思想的具體支持,不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍,凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想,在本技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何等同變化或等效的改動,均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍。