本發(fā)明涉及屬于LED封裝領(lǐng)域，具體涉及一種基于熒光粉均勻涂覆的LED封裝方法。

背景技術(shù)：

與傳統(tǒng)光源相比，發(fā)光二極管(LED)由于具有高顯色性(高色域、高顯色指數(shù))、高亮度、長壽命、節(jié)能環(huán)保、實(shí)時(shí)色彩可控、耐沖擊震動(dòng)等諸多優(yōu)點(diǎn)而得到迅速發(fā)展。在整個(gè)LED產(chǎn)業(yè)鏈中，LED封裝是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。當(dāng)前的LED封裝工藝主要包括固晶、焊線、點(diǎn)膠、分光、包裝等工藝。其中，點(diǎn)膠工藝是先將熒光粉與封裝膠水混合形成熒光膠，再將熒光膠注入到LED支架中，保護(hù)支架內(nèi)芯片、鍵合線。除了保護(hù)之外，點(diǎn)膠工藝的另一重要作用是：封裝膠水中的熒光粉在芯片的激發(fā)下可發(fā)出可見光，熒光粉發(fā)出的光可以與芯片發(fā)出的光相互復(fù)合，而實(shí)現(xiàn)不同顏色、亮度的光發(fā)射。

在點(diǎn)膠過程中，每顆LED中注入的熒光粉量，及熒光粉的涂覆均勻性，決定了這一批LED產(chǎn)品的實(shí)際顏色、亮度產(chǎn)出。當(dāng)前，LED封裝企業(yè)在進(jìn)行點(diǎn)膠工藝時(shí)，首先將采購來的熒光粉(一般是兩種或兩種以上)直接與封裝膠水混合，然后進(jìn)行點(diǎn)膠。但由于不同種類熒光粉粒徑大小不一致；即便是同種熒光粉，其粒徑分布也不均勻(粒徑分布范圍大，熒光粉顆粒大一不一致)。而熒光粉粒徑不一致，或粒徑大小范圍太廣，熒光粉與封裝膠水就難以混合均勻?；旌喜痪鶆蚓蜁?huì)導(dǎo)致在點(diǎn)膠時(shí)，注入每顆LED中的熒光膠水體積相同，但實(shí)際熒光膠中的熒光粉量會(huì)出現(xiàn)差異，同時(shí)，熒光粉難以在支架內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)均勻涂覆。最終，在批量生產(chǎn)時(shí)，由于熒光粉的量出現(xiàn)差異，就會(huì)導(dǎo)致封裝所得LED產(chǎn)品的實(shí)際亮度、顏色出現(xiàn)變化，從而降低批量生產(chǎn)的產(chǎn)出集中度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的瓶頸，從而提出一種基于熒光粉均勻涂覆的LED封裝方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種基于熒光粉均勻涂覆的LED封裝方法，首先采用熒光粉粒徑篩分裝置篩分熒光粉，所述篩分裝置頂部設(shè)置有一個(gè)入料口，裝置內(nèi)部設(shè)置有一個(gè)填充分散溶液的容置腔，所述入料口與所述容置腔連接，所述容置腔底部設(shè)置有一個(gè)攪拌轉(zhuǎn)子；所述裝置外壁上設(shè)置至少一個(gè)收料隔板；所述收料隔板與所述容置腔的底部平行。

優(yōu)選的，所述裝置的容置腔上設(shè)置有至少2個(gè)插口，所述收料隔板通過所述插口安設(shè)在所述裝置上。

優(yōu)選的，所述裝置上還設(shè)置有2～20個(gè)干燥通風(fēng)口。

優(yōu)選的，所述分散溶液為水、乙醇、苯、甲苯、二甲苯、戊烷、己烷、辛烷、環(huán)己烷、環(huán)己酮、甲苯環(huán)己酮、氯苯、二氯苯、二氯甲烷、甲醇、異丙醇、乙醚、環(huán)氧丙烷、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯、丙酮、甲基丁酮、甲基異丁酮、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、乙腈、吡啶、苯酚中的至少一種。

優(yōu)選的，基于熒光粉均勻涂覆的LED封裝方法步驟如下：

1)將第一熒光粉從入料口中倒入所述液相熒光粉粒徑篩分裝置中；

2)啟動(dòng)所述液相熒光粉粒徑篩分裝置中的攪拌轉(zhuǎn)子進(jìn)行攪拌，使第一熒光粉均勻分布于分散溶液中；

4)關(guān)閉攪拌轉(zhuǎn)子，使第一熒光粉自由沉降，形成第一熒光粉混合液；

5)用收料隔板插入將步驟4)所得第一熒光粉混合液進(jìn)行隔離；

6)將步驟5)所得已被隔離處理的第一熒光粉混合液進(jìn)行靜置處理，使隔離開的第一熒光粉繼續(xù)充分沉降；

7)打開所述篩分裝置所有干燥通風(fēng)口，將每層混合液的上層清液排出，然后，對(duì)準(zhǔn)篩所述分裝置的所述干燥通風(fēng)口進(jìn)行吹風(fēng)，使每層所述收料隔板上的所述第一熒光粉充分干燥；

8)分別收集步驟7)所得每層所述收料隔板上的所述第一熒光粉，完成了第一熒光粉的篩分；

9)取第二熒光粉，重復(fù)上述步驟2)～8)的方式，完成第二熒光粉的篩分；

10)取步驟8)和步驟9)中篩分后后屬于同一級(jí)收料隔板上的第一熒光粉和第二熒光粉，兩者的質(zhì)量比為0.01～100:1；然后將兩者共同置于封裝膠水中，形成膠粉混合物；所述述第一熒光粉和第二熒光粉兩者的總質(zhì)量與形成的所述膠粉混合物的質(zhì)量比為0.01～0.80：1；

11)將步驟10)所得膠粉混合物進(jìn)行攪拌，使膠粉混合物均勻混合，獲得攪拌均勻的熒光膠。所述攪拌機(jī)內(nèi)溫度20～40℃，攪拌機(jī)內(nèi)真空度為0～2.6Kpa，攪拌機(jī)離心轉(zhuǎn)速為320～1600rpm/min，攪拌時(shí)間為45～1500S。

12)將步驟11)所得熒光膠水滴入已經(jīng)固定有LED芯片的支架中，滴入的所述熒光膠總體積占LED支架容積的77～100％；

13)將步驟12)所得LED支架進(jìn)行烘烤處理，使熒光膠充分固化，冷卻至室溫，即得LED燈珠。

優(yōu)選的，所述第一熒光粉粒徑大小在0.1～100μm，第一熒光粉的發(fā)射光波長為480～550nm，發(fā)射光顏色為藍(lán)色、藍(lán)綠色或綠色；所述第二熒光粉粒徑大小在0.2～140μm，第二熒光粉的發(fā)射光波長為550～680nm，發(fā)射光顏色為黃色、橙色或紅色。

優(yōu)選的，所述第一熒光粉和所述第二熒光粉均為稀土元素?fù)诫s的硅酸鹽、鋁酸鹽、磷酸鹽、氮化物、氟化物無機(jī)熒光粉。

優(yōu)選的，所述烘烤處理具體為：先以1～9℃/min的升溫速率，升溫至45～115℃，預(yù)烘烤0.5～8h；再以1～6℃/min的升溫速率，再次升溫至115～260℃，烘烤1～16h。

優(yōu)選的，所述LED芯片是發(fā)射光波長為230～480nm的紫外光或藍(lán)光芯片。

更為優(yōu)選的，所述封裝膠水混合的粘度≥1100mPa·S，為環(huán)氧類封裝膠、有機(jī)硅類封裝膠、聚氨酯封裝膠中的一種。

本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)本發(fā)明操作簡(jiǎn)單，使用液相熒光粉粒徑篩分裝置進(jìn)行熒光粉的處理，可根據(jù)顆粒粒徑大小對(duì)熒光粉進(jìn)行自動(dòng)篩分，適用于大批量的工業(yè)化操作。

(2)本發(fā)明利用液相熒光粉粒徑篩分裝置對(duì)熒光粉進(jìn)行粒徑篩分，提升了熒光粉顆粒粒徑一致性，易于熒光粉與封裝膠水的均勻混合，從而降低了膠水?dāng)嚢韫に嚨脑O(shè)備要求及操作難度。

(3)本發(fā)明對(duì)熒光粉進(jìn)行粒徑篩分處理，獲得了均勻混合的熒光膠水，從而在點(diǎn)膠過程中，可有效控制注入LED燈珠中熒光粉量，保證了熒光粉的均勻涂覆，從而提升了封裝所得LED產(chǎn)品的產(chǎn)出集中度，提高了封裝企業(yè)出貨率，可顯著提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說明

為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中

圖1為實(shí)施例1中第一熒光粉加入篩分裝置過程示意圖。

圖2為實(shí)施例2中第二熒光粉沉降過程示意圖。

圖3為實(shí)施例4中第一熒光粉混合液隔離過程示意圖。

圖4為實(shí)施例3中第一熒光粉二次沉降過程示意圖。

圖5為實(shí)施例6中溶液排出過程示意圖。

圖6為實(shí)施例5中第一熒光粉烘干過程示意圖。

圖7為實(shí)施例4中篩分之后收集的第二熒光粉示意圖。

圖8為實(shí)施例2中未經(jīng)篩分的第一熒光粉粒徑分布直方圖。

圖9為為實(shí)施例3中篩分后的第二熒光粉粒徑分布直方圖。

圖10為實(shí)施例3所得LED燈珠的發(fā)射光譜。

圖11為實(shí)施例6所得LED燈珠的發(fā)射光譜。

圖中附圖標(biāo)記表示為：1-入料口；2-干燥通風(fēng)口；3-容置腔；4-攪拌轉(zhuǎn)子；5-收料隔板。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1本實(shí)施例公開了一種基于熒光粉均勻涂覆的LED封裝方法(具體見圖1-11所示)，所述方法工藝步驟如下：

1)首先采用熒光粉粒徑篩分裝置篩分熒光粉，所述篩分裝置頂部設(shè)置有一個(gè)入料口1，裝置內(nèi)部設(shè)置有一個(gè)填充分散溶液的容置腔3，所述入料口2與所述容置腔3連接，所述容置腔2底部設(shè)置有一個(gè)攪拌轉(zhuǎn)子4；所述裝置外壁上設(shè)置至少一個(gè)收料隔板5；所述收料隔板5與所述容置腔3的底部平行。

根據(jù)不同粒徑(重量)的熒光粉在分散液中下降速度不同，將混有熒光粉的溶液按照高度進(jìn)行隔離隔離，從而實(shí)現(xiàn)熒光粉粒徑的篩分。其中，分散溶液為水和甲醇，干燥通風(fēng)口數(shù)量為20個(gè)。

2)在篩分裝置中注入適量的分散溶液，然后取適量的第一熒光粉(第一熒光粉為稀土元素?fù)诫s的硅酸鹽熒光粉材料，第一熒光粉粒徑大小在0.1～100μm之間，第一熒光粉的發(fā)射光波長為480nm，發(fā)射光顏色為藍(lán)色)從入料口中倒入篩分裝置中。

3)啟動(dòng)液相熒光粉粒徑篩分裝置的攪拌轉(zhuǎn)子，控制攪拌轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為2200rpm/min，攪拌轉(zhuǎn)子工作時(shí)間為2min，使第一熒光粉均勻分布于分散溶液中。

4)關(guān)閉攪拌轉(zhuǎn)子，靜置350S，使第一熒光粉自由沉降，形成第一熒光粉混合液。

5)將收料隔板插入各插口中，將步驟4)所得第一熒光粉混合液按照高度隔離。

6)將步驟5)所得已被隔離的第一熒光粉混合液靜置30h，使隔離開的第一熒光粉繼續(xù)充分沉降(二次沉降)，直至每層混合液上層液清澈透明。

7)打開步驟6)所得的第一熒光粉完全沉降后的篩分裝置所有干燥通風(fēng)口，將每層混合液的上層清液排出。然后，啟動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)對(duì)準(zhǔn)篩分裝置的干燥通風(fēng)口，控制篩分裝置中的風(fēng)速為4m/S，溫度為45℃，使每層收料隔板上的第一熒光粉充分干燥。

8)分別收集步驟7)所得每層收料隔板上的第一熒光粉，即按照粒徑大小完成了第一熒光粉的篩分。

9)取適量第二熒光粉(第二熒光粉可以為稀土元素?fù)诫s的氮化物熒光粉材料，第二熒光粉粒徑大小在10～140μm之間，第二熒光粉的發(fā)射光波長為550nm，發(fā)射光顏色為黃色)，重復(fù)上述步驟2)～8)的方式，即可完成不同粒徑第二熒光粉的篩分與收集。

10)分別稱取一定量的步驟8)和步驟9)中按照粒徑范圍進(jìn)行分離后屬于同一級(jí)收料隔板上的第一熒光粉和第二熒光粉，控制第一熒光粉的質(zhì)量：第二熒光粉的質(zhì)量＝0.5:1。將第一熒光粉和第二熒光粉共同置于封裝膠水中，形成膠粉混合物。(其中，封裝膠水混合粘度≥1500mPa·S，封裝膠水為有機(jī)硅類封裝膠。)控制熒光粉的質(zhì)量：膠粉混合物(熒光粉和封裝膠水)的總質(zhì)量＝0.44：1。

11)將步驟10)所得膠粉混合物置于自動(dòng)脫泡攪拌機(jī)中，控制攪拌機(jī)內(nèi)溫度40℃，攪拌機(jī)內(nèi)真空度為2.6Kpa，攪拌機(jī)離心轉(zhuǎn)速為1600rpm/min，攪拌時(shí)間為1500S。

12)將步驟11)所得熒光膠水滴入已經(jīng)固定有LED芯片的支架中(LED芯片是發(fā)射光波長為230nm的紫外光芯片)，控制滴入的熒光膠總體積占LE D支架容積的100％。

13)將步驟12)所得LED支架置于烘箱中，先以9℃/min的升溫速率，升溫至115℃，預(yù)烘烤8h；再以6℃/min的升溫速率，再次升溫至220℃，烘烤1h，使熒光膠充分固化，隨爐冷卻至室溫后取出，即得LED燈珠。

實(shí)施例2本實(shí)施例公開了一種基于熒光粉均勻涂覆的LED封裝方法，所述方法工藝步驟如下：

1)首先采用熒光粉粒徑篩分裝置篩分熒光粉，所述篩分裝置頂部設(shè)置有一個(gè)入料口1，裝置內(nèi)部設(shè)置有一個(gè)填充分散溶液的容置腔3，所述入料口2與所述容置腔3連接，所述容置腔2底部設(shè)置有一個(gè)攪拌轉(zhuǎn)子4；所述裝置外壁上設(shè)置至少一個(gè)收料隔板5；所述收料隔板5與所述容置腔3的底部平行。

根據(jù)不同粒徑(重量)的熒光粉在分散液中下降速度不同，將混有熒光粉的溶液按照高度進(jìn)行隔離隔離，從而實(shí)現(xiàn)熒光粉粒徑的篩分。其中，分散溶液為乙醇，干燥通風(fēng)口數(shù)量為4個(gè)。

2)在篩分裝置中注入適量的分散溶液，然后取適量的第一熒光粉(第一熒光粉為稀土元素?fù)诫s的氮化物熒光粉材料，第一熒光粉粒徑大小在1～65μm之間，第一熒光粉的發(fā)射光波長為520nm之間，發(fā)射光顏色為綠色)從入料口中倒入篩分裝置中。

3)啟動(dòng)液相熒光粉粒徑篩分裝置的攪拌轉(zhuǎn)子，控制攪拌轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為150rpm/min，攪拌轉(zhuǎn)子工作時(shí)間為25min，使第一熒光粉均勻分布于分散溶液中。

4)關(guān)閉攪拌轉(zhuǎn)子，靜置35S，使第一熒光粉自由沉降，形成第一熒光粉混合液。

5)將收料隔板插入各插口中，將步驟4)所得第一熒光粉混合液按照高度隔離。

6)將步驟5)所得已被隔離的第一熒光粉混合液靜置4h，使隔離開的第一熒光粉繼續(xù)充分沉降(二次沉降)，直至每層混合液上層液清澈透明。

7)打開步驟6)所得的第一熒光粉完全沉降后的篩分裝置所有干燥通風(fēng)口，將每層混合液的上層清液排出。然后，啟動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)對(duì)準(zhǔn)篩分裝置的干燥通風(fēng)口，控制篩分裝置中的風(fēng)速為0.25m/S，溫度為35℃，使每層收料隔板上的第一熒光粉充分干燥。

8)分別收集步驟7)所得每層收料隔板上的第一熒光粉，即按照粒徑大小完成了第一熒光粉的篩分。

9)取適量第二熒光粉(第二熒光粉可以為稀土元素?fù)诫s的氟化物等無機(jī)熒光粉材料，第二熒光粉粒徑大小在0.2～115μm之間，第二熒光粉的發(fā)射光波長為670nm，發(fā)射光顏色為紅色)，重復(fù)上述步驟2)～8)的方式，即可完成不同粒徑第二熒光粉的篩分與收集。

10)分別稱取一定量的步驟8)和步驟9)中按照粒徑范圍進(jìn)行分離后屬于同一級(jí)收料隔板上的第一熒光粉和第二熒光粉，控制第一熒光粉的質(zhì)量：第二熒光粉的質(zhì)量＝0.8:1。將第一熒光粉和第二熒光粉共同置于封裝膠水中，形成膠粉混合物。(其中，封裝膠水混合粘度≥1250mPa·S，封裝膠水為環(huán)氧類封裝膠。)控制熒光粉的質(zhì)量：膠粉混合物(熒光粉和封裝膠水)的總質(zhì)量＝0.73：1。

11)將步驟10)所得膠粉混合物置于自動(dòng)脫泡攪拌機(jī)中，控制攪拌機(jī)內(nèi)溫度33℃，攪拌機(jī)內(nèi)真空度為0.5Kpa，攪拌機(jī)離心轉(zhuǎn)速為450rpm/min，攪拌時(shí)間為420S。

12)將步驟11)所得熒光膠水滴入已經(jīng)固定有LED芯片的支架中(LED芯片是發(fā)射光波長為460nm的藍(lán)光芯片)，控制滴入的熒光膠總體積占LED支架容積的91％。

13)將步驟12)所得LED支架置于烘箱中，先以4℃/min的升溫速率，升溫至105℃，預(yù)烘烤0.5h；再以3℃/min的升溫速率，再次升溫至225℃，烘烤2h，使熒光膠充分固化，隨爐冷卻至室溫后取出，即得LED燈珠。

實(shí)施例3本實(shí)施例公開了一種基于熒光粉均勻涂覆的LED封裝方法，所述方法工藝步驟如下：

1)一種液相熒光粉粒徑篩分裝置，包括入料口、干燥通風(fēng)口、分散溶液、攪拌轉(zhuǎn)子以及收料隔板等部分，攪拌轉(zhuǎn)子置于分散溶液中，每個(gè)干燥通風(fēng)口下設(shè)有插口。根據(jù)不同粒徑(重量)的熒光粉在分散液中下降速度不同，將混有熒光粉的溶液按照高度進(jìn)行隔離隔離，從而實(shí)現(xiàn)熒光粉粒徑的篩分。分散溶液為水、二氯苯、乙二醇單甲醚的無機(jī)和有機(jī)溶液，干燥通風(fēng)口數(shù)量為13個(gè)。

2)在篩分裝置中注入適量的分散溶液，然后取適量的第一熒光粉(第一熒光粉可以為稀土元素?fù)诫s的磷酸鹽熒光粉材料，第一熒光粉粒徑大小在4～75μm之間，第一熒光粉的發(fā)射光波長為510nm)從入料口中倒入篩分裝置中。

3)啟動(dòng)液相熒光粉粒徑篩分裝置的攪拌轉(zhuǎn)子，控制攪拌轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為220rpm/min，攪拌轉(zhuǎn)子工作時(shí)間為20min，使第一熒光粉均勻分布于分散溶液中。

4)關(guān)閉攪拌轉(zhuǎn)子，靜置45S，使第一熒光粉自由沉降，形成第一熒光粉混合液。

5)將收料隔板插入各插口中，將步驟4)所得第一熒光粉混合液按照高度隔離。

6)將步驟5)所得已被隔離的第一熒光粉混合液靜置3h，使隔離開的第一熒光粉繼續(xù)充分沉降(二次沉降)，直至每層混合液上層液清澈透明。

7)打開步驟6)所得的第一熒光粉完全沉降后的篩分裝置所有干燥通風(fēng)口，將每層混合液的上層清液排出。然后，啟動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)對(duì)準(zhǔn)篩分裝置的干燥通風(fēng)口，控制篩分裝置中的風(fēng)速為2.5，溫度為25℃，使每層收料隔板上的第一熒光粉充分干燥。

8)分別收集步驟7)所得每層收料隔板上的第一熒光粉，即按照粒徑大小完成了第一熒光粉的篩分。

9)取適量第二熒光粉(第二熒光粉為稀土元素?fù)诫s的鋁酸鹽熒光粉材料，第二熒光粉粒徑大小在1.8～95μm之間，第二熒光粉的發(fā)射光波長為631nm之間，發(fā)射光顏色為紅色)，重復(fù)上述步驟2)～8)的方式，即可完成不同粒徑第二熒光粉的篩分與收集。

10)分別稱取一定量的步驟8)和步驟9)中按照粒徑范圍進(jìn)行分離后屬于同一級(jí)收料隔板上的第一熒光粉和第二熒光粉，控制第一熒光粉的質(zhì)量：第二熒光粉的質(zhì)量＝41:1。將第一熒光粉和第二熒光粉共同置于封裝膠水中，形成膠粉混合物(其中，封裝膠水混合粘度≥2300mPa·S，封裝膠水可以為環(huán)氧類封裝膠)?？刂茻晒夥鄣馁|(zhì)量：膠粉混合物(熒光粉和封裝膠水)的總質(zhì)量＝0.52：1。

11)將步驟10)所得膠粉混合物置于自動(dòng)脫泡攪拌機(jī)中，控制攪拌機(jī)內(nèi)溫度31℃，攪拌機(jī)內(nèi)真空度為0.3Kpa，攪拌機(jī)離心轉(zhuǎn)速為1000rpm/min，攪拌時(shí)間為600S。

12)將步驟11)所得熒光膠水滴入已經(jīng)固定有LED芯片的支架中(LED芯片是發(fā)射光波長為445nm的藍(lán)光芯片)，控制滴入的熒光膠總體積占LED支架容積的82％。

13)將步驟12)所得LED支架置于烘箱中，先以8℃/min的升溫速率，升溫至55℃，預(yù)烘烤6h；再以5℃/min的升溫速率，再次升溫至200℃，烘烤3h，使熒光膠充分固化，隨爐冷卻至室溫后取出，即得LED燈珠。

顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。