中文名 | 一種白光LED的點膠工藝方法 | 公告號 | CN101783383A |
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授權(quán)日 | 2010年7月21日 | 申請?zhí)?/th> | 2010100192874 |
申請日 | 2010年1月8日 | 申請人 | 廣州市鴻利光電股份有限公司 |
地????址 | 廣東省廣州市花都區(qū)汽車城東風(fēng)大道西側(cè) | 發(fā)明人 | 胡康樂、李德偉、鐘金文、殷小平、李國平 |
Int.Cl. | H01L33/48(2010.01)I | 代理機(jī)構(gòu) | 廣州中浚雄杰知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 |
代理人 | 周永強(qiáng) | 類????別 | 發(fā)明專利 |
《一種白光LED的點膠工藝方法》涉及白光LED的點膠工藝方法。
截至2010年1月8日,LED因節(jié)能、環(huán)保、長壽命等諸多優(yōu)點而被越來越廣泛地應(yīng)用于各種領(lǐng)域,白光LED以高亮度、高光效、低衰減等特性正逐步替代傳統(tǒng)的熒光燈管,成為新一代的照明明星,同時在背光領(lǐng)域,白光LED也正在取代CCFL的霸主地位。但是無論哪個領(lǐng)域,對成批的白光LED顏色的一致性都有較高的要求,市場上都希望封裝工廠能做到他們所需要的某個點或一個色差及其輕微變化的色溫段,但是LED在做白光時,采用藍(lán)光芯片 載體膠水 熒光粉的方式,白光LED中藍(lán)光芯片的參數(shù)與熒光粉的量決定了白光LED在1931CIE色品圖上的坐標(biāo)和色溫,所以白光LED產(chǎn)品顏色、亮度、色溫的一致性與集中性主要是取決于藍(lán)光芯片的參數(shù)和LED中熒光粉的量和熒光粉膠水的均勻度。目前,藍(lán)光芯片我們可以分光篩選,而熒光粉是通過載體膠水點注到LED支架中,因此在工廠作業(yè)過程中都是采用將熒光粉與膠水混合在一起攪拌均勻后注入到LED支架中,現(xiàn)在大多數(shù)的工廠都是采用針筒點膠的模式完成熒光粉與載體膠水的注入,在點膠之前,只是對熒光粉和膠水進(jìn)行混合,混合后的熒光粉膠水的黏度不定,當(dāng)將混合的熒光粉膠水倒入到針筒內(nèi)后,容易產(chǎn)生沉淀,即下層比上層的熒光粉膠水的黏度大,造成點入到藍(lán)光芯片上的熒光粉膠水的里層比外層的黏度大,每個地方的熒光粉的量不同,因此,白光LED的顏色、亮度及色溫會出現(xiàn)不一致性的現(xiàn)象;為了改善產(chǎn)品發(fā)出光的顏色、亮度和色溫的一致性,載體膠水的粘度、熒光粉顆粒的大小、點膠與烘烤工藝的管控就成了關(guān)鍵性的技術(shù)?,F(xiàn)在一些大的工廠普遍采用了大批量做庫存,從中篩選客戶所需要的顏色色溫段出貨的方法,即使是這樣,還會有大批量的尾料,這樣就增加了工廠的成本。
圖1為偏心夾具的主視圖;
圖2為偏心夾具的俯視圖;
圖3為偏心夾具的立體視圖;
圖4為溫度可調(diào)針筒的剖視圖;
圖5為圖4中A的放大視圖;
圖6為筒體的立體視圖;
圖7為保溫型料盒的立體視圖;
圖8為保溫型料架的主視圖;
圖9為保溫型料架的右視圖;
圖10為圖8中A-A的剖視圖;
圖11為膠水黏度隨溫度時間變化曲線圖。
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1.led采用熒光粉實現(xiàn)白光主要有三種方法,但它們并沒有完全成熟,由此嚴(yán)重地影響白光led在照明領(lǐng)域的應(yīng)用. 2.在藍(lán)色LED芯片上涂敷能被藍(lán)光激發(fā)的黃色熒光粉,芯片發(fā)出的藍(lán)光與熒光粉發(fā)出的黃光互補(bǔ)形...
現(xiàn)在最常用的LED的額定電流有5mA, 20mA, 50mA, 100mA, 150mA, 350mA, 500mA, 700mA, 1000mA和1500mA.LED的電流與功率習(xí)慣的行業(yè)叫法不能用...
LED白光燈珠專業(yè)名詞:白光發(fā)光二極管,根據(jù)尺寸大小命名,常用的有:1.2835燈珠 2.8x3.5x0.8mm 0.2W電流:60A 0.5W電流150MA2.3528燈珠 3.5x2.8x1.2...
2018年12月20日,《一種白光LED的點膠工藝方法》獲得第二十屆中國專利獎優(yōu)秀獎。
白光LED的點膠工藝方法,包括以下步驟:
(1)將熒光粉和膠水按比例加入到配膠容器中;《一種白光LED的點膠工藝方法》的熒光粉為YAG系列或硅酸鹽系列或氮化物系列熒光粉;《一種白光LED的點膠工藝方法》的膠水為硅膠或硅樹脂膠;
(2)將配膠容器用偏心夾具固定放入到行星式離心攪拌機(jī)中密閉容腔內(nèi);如圖1至圖3所示的偏心夾具包括配膠容器放置空腔101,配膠容器放置空腔101的中心軸線偏離于偏心夾具1的旋轉(zhuǎn)中心。
(3)啟動行星式離心攪拌機(jī),使配膠容器產(chǎn)生自傳和公轉(zhuǎn),同時,將密閉容腔抽成真空,使熒光粉與膠水的混合物混合均勻并脫泡,一方面防止點膠后熒光粉和膠水混合物中有氣孔而影響發(fā)光顏色、亮度及色溫,另一方面提高了產(chǎn)品的良品率;所述熒光粉和膠水的攪拌時間為10-35分鐘。
(4)將抽完氣泡的熒光粉和膠水混合物放置到50-80℃的恒溫箱內(nèi)保存15-40分鐘,使熒光粉和膠水混合物的黏度到達(dá)4000-8000厘帕秒;同時將支架放入到恒溫箱內(nèi);這一工序的目的是為了提高熒光粉和膠水混合物的黏度,使得熒光粉和膠水混合物不易發(fā)生沉淀現(xiàn)象。如圖11所示,在常溫下,熒光粉和膠水混合物的黏度隨時間的增長速度較小,即在膠長時間內(nèi)黏度較低;當(dāng)在40℃時,熒光粉和膠水的黏度隨著時間的變化為先降低然后升高,升高的速度相對于常溫快;當(dāng)在50℃的環(huán)境中時,熒光粉和膠水的黏度隨著時間的變化為先降低然后升高,升高的速度相對于在40℃時快;當(dāng)在60℃時,熒光粉和膠水的黏度隨著時間的變化為先降低然后升高,升高的速度相對于50℃快;當(dāng)在80℃時,熒光粉和膠水的黏度隨著時間的變化為先降低然后升高,升高的速度相對于60℃快。從圖11中可以看出,在50-80℃之間熒光粉和膠水混合的黏度升高速度快,且成規(guī)律性變化,這樣我們就可以根據(jù)不同膠水的粘度隨溫度時間的變化曲線制定最佳的保溫溫度,即在短時間內(nèi)提升膠水的黏度,使其粘度升高到4000-8000厘帕秒,有效的防止沉淀現(xiàn)象的發(fā)生,提升了成品的集中率與良品率,降低了成本。
(5)再一次將配膠容器放入到行星式離心攪拌機(jī),對配膠容器內(nèi)的熒光粉膠水混合物進(jìn)行攪拌;進(jìn)一步提高熒光粉和膠水混合物的攪拌均勻性,提高產(chǎn)品的良品率;
(6)將攪拌均勻的熒光粉膠水混合物倒入到溫度可調(diào)針筒內(nèi),控制溫度可調(diào)針筒的溫度控制在30-55℃之間,增加膠水的流動性;并將支架從恒溫箱內(nèi)取出放置到支架加熱保溫器內(nèi),利用溫度可調(diào)針筒將熒光粉和膠水混合物點到支架上;如圖4至圖6所示,所述的溫度可調(diào)針筒包括筒體201、機(jī)械螺桿吐膠器,機(jī)械螺桿吐膠器包括吐膠筒204及擠出螺桿202,筒體201壁上設(shè)有膠水出口205,吐膠筒204上設(shè)有膠水進(jìn)口206,膠水出口205和膠水進(jìn)口206相連通,所述的擠出螺桿202設(shè)在吐膠筒204內(nèi),吐膠筒204的出膠口為錐形;筒體201外表面上纏繞有加熱線圈203。熒光粉和膠水混合物先倒入到筒體201內(nèi),然后通過膠水出口205進(jìn)入到吐膠筒204內(nèi),加熱圈203對筒體進(jìn)行加熱,加熱的溫度通過加熱圈來調(diào)整,在點膠時,根據(jù)點膠量的多少旋轉(zhuǎn)擠出螺桿202,吐膠筒204內(nèi)的熒光粉和膠水混合物在擠出螺桿202的作用下通過出膠口被擠出。這種結(jié)構(gòu)的溫度可調(diào)針筒,由于裝入到溫度可調(diào)針筒的熒光粉和膠水混合物的黏度大,將筒體的出膠口設(shè)置為錐形,熒光粉和膠水混合物與針頭口的接觸面積小,不容易出現(xiàn)“拉絲”現(xiàn)象;在筒體的外表面上纏繞加熱圈,增加熒光粉與膠水混合物的流動性,從而筒體內(nèi)的熒光粉和膠水混合物的黏度均勻;采用機(jī)械螺桿吐膠器,與氣壓式的活塞結(jié)構(gòu)相比,吐膠的量容易控制,點膠均勻。
(7)將點好熒光粉和膠水混合物的支架放入到保溫型料盒內(nèi);如圖7所示,所述的保溫型料盒包括箱體301,所述的箱體301為鑄鐵材料,當(dāng)然,也可以為鋁材,鑄鐵材料的熱導(dǎo)率較低,比熱容膠大,密度大,所以單位體積的儲能較多,單位時間的溫度變化較小,因此,烘烤的效果好;在箱體301的一側(cè)設(shè)有開口302,開口302處設(shè)有密封門303,所述的箱體301頂部設(shè)有通氣孔304,所述的箱體內(nèi)壁上設(shè)有支架導(dǎo)軌槽305。設(shè)置開口302便于放置點有熒光粉和膠水混合物的支架,在烘烤時,關(guān)閉箱體上的封閉門303,能夠有效的限制氣體在箱體301內(nèi)形成對流,防止氣體中的物質(zhì)與熒光粉和膠水混合物發(fā)生化學(xué)反應(yīng),提高熒光粉和膠水混合物的穩(wěn)定性,設(shè)置通氣孔304便于排出支架、熒光粉與膠水混合物內(nèi)的氣體和蒸汽;設(shè)置支架導(dǎo)軌槽305便于放置支架,且能放置多層支架,提高了烘烤效率。
(8)將裝有點好熒光粉和膠水混合物支架的保溫型料盒放入到烤箱內(nèi)進(jìn)行烘烤;
(9)將烘烤完的點有熒光粉和膠水混合物的支架連同保溫型料盒放入到保溫型料架內(nèi)緩慢冷卻;如圖8至圖10所示,保溫型料架上設(shè)有二個以上的放置腔體401,放置腔體與空氣之間有隔熱層,使用時將點有熒光粉和膠水混合物的支架連同保溫型料盒放入到放置腔體401內(nèi),使放置腔體401處于密封狀態(tài),在本實施方式中保溫型料架用鑄鐵材料制造,當(dāng)然,還可以為其他金屬材料,見表1鑄鐵材料自身的熱導(dǎo)率低,放置腔體內(nèi)的溫度不易散失,熒光粉和膠水混合物的冷卻速度緩慢,因此,熒光粉和膠水的內(nèi)部組織不會發(fā)生劇烈的變化,使得白光LED的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,不易變形,提高產(chǎn)品的良品率;設(shè)置隔熱層,降低了保溫型料架中各放置腔體內(nèi)的保溫型料盒與空氣的熱對流,起到保溫作用。
(10)待冷卻后取出點有熒光粉和膠水混合物的支架。
綜上所述,《一種白光LED的點膠工藝方法》的點膠工藝方法改善了熒光粉在膠水中出現(xiàn)沉淀現(xiàn)象的問題,使得不同時間先后點在芯片上的熒光粉和膠水混合物均勻,提高了批量生產(chǎn)產(chǎn)品發(fā)光顏色、色品坐標(biāo)和色溫的一致性;同時提高了產(chǎn)品的良品率;并且降低了能耗,降低了生產(chǎn)成本。
表1.幾種常見金屬材料的熔點、熱導(dǎo)率和比熱容的參數(shù)
名稱 |
熔點℃ |
熱導(dǎo)率 W/(m2·K) |
比熱容 J/(kg·K) |
名稱 |
熔點℃ |
熱導(dǎo)率 w/(m2·K) |
比熱容 J/(kg·K) |
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灰鑄鐵 |
1200 |
46.4-92.8 |
544.3 |
鋁 |
658 |
203 |
904.3 |
鑄鋼 |
1425 |
489.9 |
鉛 |
327 |
34.8 |
129.8 |
|
低碳鋼 |
1400-1500 |
46.4 |
502.4 |
錫 |
232 |
62.6 |
234.5 |
黃銅 |
950 |
92.8 |
393.6 |
鋅 |
419 |
110 |
393.6 |
青銅 |
995 |
63.8 |
385.2 |
鎳 |
1452 |
59.2 |
452.2 |
《一種白光LED的點膠工藝方法》的目的是為了提供一種白光LED的點膠工藝方法,利用《一種白光LED的點膠工藝方法》的工藝方法能提高白光LED發(fā)光顏色、亮度和色溫的一致性,提高產(chǎn)品的良品率,縮短白光LED的生產(chǎn)工藝周期,節(jié)約能源,降低生產(chǎn)成本。
(1)將熒光粉和膠水按比例加入到配膠容器中;
(2)將配膠容器用偏心夾具固定在行星式離心攪拌機(jī)中;
(3)啟動行星式離心攪拌機(jī),行星式離心攪拌機(jī)使配膠容器在密閉的腔體內(nèi)繞偏心夾具的中心自轉(zhuǎn),并繞腔體中心公轉(zhuǎn),使熒光粉與膠水混合均勻;行星式離心攪拌機(jī)將密閉腔體抽成真空狀態(tài),脫去熒光粉和膠水混合物中的氣泡;熒光粉和膠水的攪拌時間為10-35分鐘;
(4)將抽完氣泡的熒光粉和膠水混合物放置到50-80℃的恒溫箱內(nèi)保存15-40分鐘,使熒光粉和膠水混合物的黏度到達(dá)4000-8000厘帕秒;同時將支架放入到恒溫箱內(nèi);
(5)再一次將配膠容器放入到行星式離心攪拌機(jī),對配膠容器內(nèi)的熒光粉膠水混合物進(jìn)行攪拌;
(6)將攪拌均勻的熒光粉膠水混合物倒入到溫度可調(diào)針筒內(nèi),控制溫度可調(diào)針筒的溫度,使其比恒溫箱內(nèi)保存膠水的溫度低10-25℃控制在30-55℃之間;
(7)將支架從恒溫箱內(nèi)取出放置到支架加熱保溫器內(nèi),利用溫度可調(diào)針筒將熒光粉和膠水混合物點到支架上;
(8)將點好熒光粉和膠水混合物的支架從加熱保溫器內(nèi)取出放入到保溫型料盒內(nèi);
(9)將裝有點好熒光粉和膠水混合物支架的保溫型料盒放入到恒溫烤箱內(nèi)進(jìn)行烘烤,避免材料在恒溫烤箱內(nèi)溫度的迅速升高,使膠體與支架結(jié)合不緊密;
(10)將烘烤完的點有熒光粉和膠水混合物的支架連同保溫型料盒放入到保溫型料架內(nèi)冷卻,可避免材料在出烤后溫度迅速降低,影響產(chǎn)品品質(zhì);
(11)取出點有熒光粉和膠水混合物的支架。
上述工藝,配膠容器放置在行星式離心攪拌機(jī)密閉腔體內(nèi),在混合攪拌熒光粉和膠水時,配膠容器既產(chǎn)生自轉(zhuǎn)又產(chǎn)生公轉(zhuǎn),使熒光粉與膠水混合攪拌均勻;密閉的容器抽真空的目的是為了脫去熒光粉和膠水混合物中的氣泡,防止點膠后熒光粉和膠水混合物中有氣泡而影響發(fā)光顏色、亮度、色溫以及產(chǎn)品的一致性,同時能提高產(chǎn)品的良品率;在點膠之前對熒光粉和膠水混合物進(jìn)行恒溫保存能提高膠水混合物的黏度,黏度增大,熒光粉在膠水中不容易沉淀,使得不同時間內(nèi)先后從溫度可調(diào)針筒內(nèi)吐出的熒光粉和膠水混合物一致性大大提高,從而保證了不同時間段同一杯膠點在芯片上的熒光粉和膠水混合物的量一致、均勻,提高了批量生產(chǎn)的產(chǎn)品發(fā)光顏色、色品坐標(biāo)和色溫的一致性和集中性;在恒溫保存后再一次進(jìn)行攪拌是為了進(jìn)一步提高熒光粉和膠水混合物的均勻度,提高產(chǎn)品的良品率;點膠時,維持溫度可調(diào)針筒上的溫度在30-55℃是為了維持熒光粉和膠水混合物的黏度,即繼續(xù)保證熒光粉和膠水混合物的黏度在4000-8000厘帕秒之間,降低熒光粉在膠水中的沉淀速度;對支架進(jìn)行加熱,一方面為了除潮,另一方面熒光粉和膠水混合物的流動性更好,提高產(chǎn)品的良品率;在烘烤過程中,將點有熒光粉和膠水混合物的支架放入到保溫型料盒然后整體放入到烤箱內(nèi),這樣的烘烤方式,保溫型料盒因為其較低的導(dǎo)熱率與較高的比熱容使保溫型料盒內(nèi)的溫度變化平緩,避免在恒溫烤箱內(nèi)溫度突然升高使膠水與支架結(jié)合不緊密,膠體突然熱膨脹導(dǎo)致LED燈內(nèi)部結(jié)構(gòu)被破壞,造成不必要的損失;將烘烤完的點有熒光粉和膠水混合物的支架連同保溫型料盒同時放入到保溫型料架內(nèi)緩慢冷卻,這種冷卻方式能緩慢降溫,同時減少在恒溫烤箱中的加熱時間,節(jié)約能源,有效合理利用資源,熒光粉和膠水的內(nèi)部組織不會發(fā)生劇烈的變化,使得白光LED的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,不易變形,提高產(chǎn)品的良品率。
作為具體化,所述的偏心夾具上設(shè)有配膠容器放置空腔,配膠容器放置空腔的中心軸線偏離于偏心夾具的旋轉(zhuǎn)中心。
作為改進(jìn),所述的溫度可調(diào)針筒包括筒體、機(jī)械螺桿吐膠器,機(jī)械螺桿吐膠器包括吐膠筒及擠出螺桿,筒體壁上設(shè)有膠水出口,吐膠筒上設(shè)有膠水進(jìn)口,筒體壁上的膠水出口和吐膠筒上的膠水進(jìn)口相連通,所述的擠出螺桿設(shè)在吐膠筒內(nèi),吐膠筒的出膠口為錐形;筒體外表面上纏繞有加熱線圈。所述的筒體給吐膠筒提供熒光粉與膠水的混合物;所述的熒光粉和膠水混合物通過擠出螺桿的轉(zhuǎn)動擠出,黏度在3000-9000厘帕秒的情況下能精確的控制吐膠的量,克服氣壓式點膠浮動過大的缺陷;所述的針頭為錐形口,減少吐膠時與膠水的接觸面積,避免出現(xiàn)“拉絲”現(xiàn)象;所述的筒體外表面上纏繞有加熱線圈,可增加膠體的流動性;所述的筒體壁上設(shè)有膠水進(jìn)口。
作為改進(jìn),所述的保溫型料盒包括箱體,箱體的一側(cè)設(shè)有開口,開口處設(shè)有密封門,所述的箱體頂部設(shè)有通氣孔,所述的箱體內(nèi)壁上設(shè)有支架導(dǎo)軌槽。
設(shè)置開口便于放置點有熒光粉和膠水混合物的支架,在烘烤時,關(guān)閉箱體上的封閉門,能夠有效的限制氣體在保溫型料盒內(nèi)形成對流,防止氣體中的物質(zhì)與熒光粉和膠水混合物發(fā)生化學(xué)反應(yīng),提高熒光粉和膠水混合物的穩(wěn)定,設(shè)置通氣孔便于排出熒光粉與膠水混合物以及支架中的氣體和水蒸汽。
作為改進(jìn),所述的保溫型料盒為鑄鐵材料。鑄鐵材料的熱導(dǎo)率較低,比熱容高,密度大,同體積材料可以存儲較多的熱量,因此,溫度變化率較小,烘烤的效果好。
作為改進(jìn),所述的保溫型料架包括架體,架體內(nèi)設(shè)有放置腔體,放置腔體與空氣之間設(shè)有隔熱層。這種結(jié)構(gòu)降低保溫型料架中各放置腔體內(nèi)的保溫型料盒與空氣的熱對流,起到保溫作用。
1.一種白光LED的點膠工藝方法,其特征在于包括以下步驟:(1)將熒光粉和膠水按比例加入到配膠容器中;(2)將配膠容器用偏心夾具放入到行星式離心攪拌機(jī)中;(3)啟動行星式離心攪拌機(jī),配膠容器在行星式離心攪拌機(jī)的作用下產(chǎn)生自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn);配膠容器在運(yùn)動的同時,將配膠容器抽成真空狀態(tài),脫去熒光粉和膠水混合物中的氣泡;熒光粉和膠水的攪拌時間為10-35分鐘;(4)將抽完氣泡的熒光粉和膠水混合物放置到50-80℃的恒溫箱內(nèi)保存15-40分鐘,使熒光粉和膠水混合物的黏度到達(dá)4000-8000厘帕秒;同時將支架放入到恒溫箱內(nèi);(5)再一次將配膠容器放入到行星式離心攪拌機(jī),對配膠容器內(nèi)的熒光粉膠水混合物進(jìn)行攪拌;(6)將攪拌均勻的熒光粉膠水混合物倒入到溫度可調(diào)針筒內(nèi),控制溫度可調(diào)針筒的溫度控制在30-55℃之間;(7)將支架從恒溫箱內(nèi)取出放置到支架加熱保溫器內(nèi),利用溫度可調(diào)針筒將熒光粉和膠水混合物點到支架上;(8)將點好熒光粉和膠水混合物的支架從加熱保溫器內(nèi)取出放入到保溫型料盒內(nèi);(9)將裝有點好熒光粉和膠水混合物支架的保溫型料盒放入到烤箱內(nèi)進(jìn)行烘烤;(10)將烘烤完的點有熒光粉和膠水混合物的支架放入到保溫型料架內(nèi)緩慢冷卻;(11)取出點有熒光粉和膠水混合物的支架。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白光LED的點膠工藝方法,其特征在于:所述的偏心夾具上設(shè)有配膠容器放置空腔,配膠容器放置空腔的中心軸線偏離于偏心夾具的旋轉(zhuǎn)中心。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白光LED的點膠工藝方法,其特征在于:所述的溫度可調(diào)針筒包括筒體、機(jī)械螺桿吐膠器,機(jī)械螺桿吐膠器包括吐膠筒及擠出螺桿,筒體壁上設(shè)有膠水出口,吐膠筒上設(shè)有膠水進(jìn)口,膠水出口和膠水進(jìn)口相連通,所述的擠出螺桿設(shè)在吐膠筒內(nèi),吐膠筒的出膠口為錐形;筒體外表面上纏繞有加熱線圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白光LED的點膠工藝方法,其特征在于:所述的保溫型料盒包括箱體,箱體的一側(cè)設(shè)有開口,開口處設(shè)有密封門,所述的箱體頂部設(shè)有通氣孔,所述的箱體內(nèi)壁上設(shè)有支架導(dǎo)軌槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的白光LED的點膠工藝方法,其特征在于:所述的箱體為鑄鐵材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白光LED的點膠工藝方法,其特征在于:所述的保溫型料架包括架體,架體內(nèi)設(shè)有放置腔體,放置腔體與空氣之間設(shè)有隔熱層。
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提出一種新的白光LED熒光粉涂敷方式,將熒光粉與硅膠混合體涂敷在白光LED封裝用透鏡內(nèi)側(cè),將透鏡倒置后使熒光粉與硅膠混合體由透鏡內(nèi)側(cè)中心點向四周流散,固化得到厚度相對比較均勻的熒光粉層,然后再用硅膠灌封。根據(jù)這種新的熒光粉涂敷方式制成白光LED樣品,對樣品性能進(jìn)行測試,并與傳統(tǒng)的熒光粉涂敷方式的白光LED比較,結(jié)果表明,采用新的熒光粉涂層技術(shù)制成的白光LED,在相關(guān)色溫均勻性和穩(wěn)定性等方面都有明顯的提高。
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LED燈由于具有功率小、發(fā)光率高、環(huán)保省電、使用壽命長等優(yōu)點,近年來被廣泛應(yīng)用在許多場合。本文,筆者通過查閱有關(guān)LED資料,研制了一種室內(nèi)用白光LED燈。該燈電路簡單,既可用于室內(nèi)正常照明,又可用于停電應(yīng)急照明。
《一種垂直結(jié)構(gòu)的白光LED芯片及其制造方法》所要解決的一個技術(shù)問題是提供一種白光LED芯片制造方法,通過該方法制得的白光LED芯片,在產(chǎn)品封裝時,不需要采用熒光粉點膠封裝工藝,并且發(fā)光亮度均勻,出光效率高,生產(chǎn)成本低。
《一種垂直結(jié)構(gòu)的白光LED芯片及其制造方法》提供一種垂直結(jié)構(gòu)的白光LED芯片的制造方法,包括如下步驟:在生長襯底上外延生長銦鎵鋁氮半導(dǎo)體發(fā)光薄膜,形成垂直結(jié)構(gòu)的銦鎵鋁氮發(fā)光二極管晶圓片,在所述晶圓片的電極焊盤上形成一層掩膜層,在所述晶圓片上涂覆一層混有熒光粉的硅膠并對其進(jìn)行熱固化,形成一層熒光粉硅膠層,切割所述電極焊盤上的熒光粉硅膠層,使其與晶圓片臺面上的其他硅膠分離,刻蝕所述電極焊盤上的掩膜層及熒光粉硅膠層,暴露出電極焊盤,對所述晶圓片劃片獲得單顆芯片。
優(yōu)選地,所述掩膜層為光刻膠柱體。
優(yōu)選地,所述光刻膠柱體的厚度為10~150微米,形成方法包括但不限于下列方法中的一種:光刻法,直接點滴光刻膠法,成型的光刻膠柱體粘結(jié)在電極焊盤法,預(yù)先成型的掩膜圖形通過熱壓方法實現(xiàn)掩膜方法,金屬圖形用膠粘劑粘合在晶圓片上的方法。
優(yōu)選地,所述生長襯底包括但不限于下列襯底中的一種:Cu,Cr,Si,SiC,藍(lán)寶石。
優(yōu)選地,所述切割的方法包括但不限于下列方法中的一種:激光切割,機(jī)械切割。
優(yōu)選地,所述熒光粉硅膠層的涂覆方法包括但不限于下列方法中的一種:旋涂法,噴涂法,印刷法。
優(yōu)選地,所述熒光粉硅膠層至少覆蓋金屬焊盤1微米,在芯片邊緣,所述熒光粉硅膠層至少大于銦鎵鋁氮薄膜臺面2微米。
優(yōu)選地,所述所述刻蝕的方法包括但不限于下列方法中的一種:濕法刻蝕,ICP刻蝕,RIE刻蝕。
優(yōu)選地,所述劃片切割的切割方法包括但不限于下列方法中的一種:激光劃片,機(jī)械劃片。
《一種垂直結(jié)構(gòu)的白光LED芯片及其制造方法》所要解決的另一個技術(shù)問題是提供一種白光LED 芯片,該芯片發(fā)光時光斑現(xiàn)象得到大大改善,且出光率高,成本低。
為了解決上述技術(shù)問題,《一種垂直結(jié)構(gòu)的白光LED芯片及其制造方法》提供一種垂直結(jié)構(gòu)的白光LED 芯片,該垂直結(jié)構(gòu)的白光LED 芯片采用上述所述的垂直結(jié)構(gòu)的白光LED 芯片的制造方法制得,包括垂直結(jié)構(gòu)的銦鎵鋁氮發(fā)光二極管晶圓片,位于所述晶圓片上的熒光粉硅膠層,并且所述熒光粉硅膠層覆蓋了所述晶圓片的除電極焊盤外的所有表面。
優(yōu)選地,所述熒光粉至少包括下列中的一種:釔鋁石榴石熒光粉、鋁酸鹽熒光粉、紅色氮化物熒光粉、綠色鋁酸鹽熒光粉。
優(yōu)選地,所述熒光粉硅膠層的熒光粉與硅膠的質(zhì)量比介于1:10至5:1之間,熒光粉硅膠層的厚度小于100微米。
《一種垂直結(jié)構(gòu)的白光LED芯片及其制造方法》提供的垂直結(jié)構(gòu)的白光LED芯片的制造方法的有益效果在于:該發(fā)明制造方法工藝簡單,而且通過該方法制得的白光LED 芯片,在LED 產(chǎn)品封裝時,不需要采用熒光粉點膠封裝工藝,并且發(fā)出的白光均勻,出光效率高,生產(chǎn)成本低。
《一種垂直結(jié)構(gòu)的白光LED芯片及其制造方法》提供的垂直結(jié)構(gòu)的白光LED芯片的有益效果在于:該發(fā)明白光LED芯片的封裝工藝簡單,不需要熒光粉點膠工藝,同時發(fā)出的白光亮度均勻,且出光率高,成本低。
《一種垂直結(jié)構(gòu)的白光LED芯片及其制造方法》屬于LED生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域,更具體地說,該發(fā)明涉及一種垂直結(jié)構(gòu)的白光LED芯片及其制造方法。
2020年7月14日,《一種垂直結(jié)構(gòu)的白光LED芯片及其制造方法》獲得第二十一屆中國專利獎優(yōu)秀獎。