CN110854258B - 一种三色led灯珠的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种三色LED灯珠的制造方法，其包括以下步骤：步骤A：准备UV膜，UV膜边缘处设有工艺边，在UV膜上的工艺边围绕的区域粘贴基板的矩阵阵列，工艺边设有与矩阵阵列对应的定位标记；步骤B：根据定位标记，将三色LED CSP用锡膏连接到各个基板上；步骤C：根据定位标记，采用模顶成型工艺在各个基板上形成覆盖三色LED CSP的半球形的模顶胶；步骤D：UV膜经UV处理后，将各个基板从UV膜上剥离，得到三色LED灯珠。本发明批量化制造三色LED灯珠。
Description
技术领域
本发明涉及LED灯制造技术领域，具体涉及一种三色LED灯珠的制造方法。
背景技术
LED光源具有节能环保、安全可靠、发光稳定等优点，正逐步替代传统光源。然而，目前LED灯珠难以批量化制造，生产效率较低。此外，传统的LED芯片封装工艺是对LED芯片逐个点胶，较为费时，而且难以控制并且减少LED芯片封装的体积以及厚度。新型的芯片级封装技术即CSP能够减少封装体积，使封装件更薄，有助于散热。现有的CSP LED通常是五面发光，即LED芯片的顶面和四个侧面均能发光，五面发光的工艺相对比较简单，但满足不了对产品出光的角度、一致性等要求。而目前单面发光的LED芯片CSP制造方法较为复杂。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种三色LED灯珠的制造方法，该方法较为简单，能够批量化制造三色LED灯珠。
为实现本发明的目的，本发明提供了一种三色LED灯珠的制造方法，其包括以下步骤：
步骤A：准备UV膜，UV膜边缘处设有工艺边，在UV膜上的工艺边围绕的区域粘贴基板的矩阵阵列，工艺边设有与矩阵阵列对应的定位标记；
步骤B：根据定位标记，将三色LED GSP用锡膏连接到各个基板上；
步骤C：根据定位标记，采用模顶成型工艺在各个基板上形成覆盖三色LED CSP的半球形的模顶胶；
步骤D：UV膜经UV处理后，将各个基板从UV膜上剥离，得到三色LED灯珠。
由上可见，本发明提供了一种三色LED灯珠批量化制造的工艺，通过将基板矩阵阵列固定到UV膜上，再利用定位标记在各个基板上连接CSP，然后模顶封装，能够批量化制造LED灯珠。其中，UV膜在紫外光照射处理前具有一定的粘性，能够固定基板，经紫外光处理后，UV膜的粘性消失，三色LED灯珠能够从UV膜上剥离。
进一步的技术方案是，在矩阵阵列中，基板相互连接地排列。
进一步的技术方案是，基板排列填满工艺边围绕的区域。
由上可见，本发明的基板排列紧密，进一步提高生产效率。
进一步的技术方案是，在步骤C和步骤D之间还包括切割步骤：切割相互连接的基板。
由上可见，本发明还可以包括切割步骤，将连接的基板切割，便于各个基板分开剥离。
进一步的技术方案是，UV膜为矩形或正方形，工艺边设置在UV膜的四边上；基板为正方形的铝基板。
由上可见，本发明的UV膜可以呈规则的矩形或正方形形状，便于铝基板的排列。
进一步的技术方案是，三色LED CSP包括三种颜色的LED CSP，每一种颜色的LEDCSP采用以下步骤制得：
步骤1：在载板上贴第一热解膜，在第一热解膜上贴第一双面膜；
步骤2：在第一双面膜上排布倒装LED芯片的芯片阵列，相邻的倒装LED芯片之间具有空隙；第一双面膜包括涂胶区域以及在涂胶区域之外的第一空余区域，芯片阵列设置在涂胶区域内；
步骤3：在芯片阵列上涂覆遮光胶；
步骤4：将第一压件压在遮光胶上，使得遮光胶填充空隙，遮光胶不超出涂胶区域；
步骤5：固化遮光胶；
步骤6：剥离第一压件，除去倒装LED芯片上表面的遮光胶；
步骤7：在芯片阵列上涂覆荧光胶；
步骤8：在第一空余区域放置支撑块，支撑块的高度大于倒装LED芯片的高度；步骤8在步骤7之前或之后进行；
步骤9：将第二压件放置在支撑块上，第二压件在芯片阵列上方压平荧光胶；
步骤10：固化荧光胶；
步骤11：剥离第二压件，剥离载板，切割芯片阵列，得到LED CSP。
由上可见，本发明进一步提供了用于三色LED灯珠的倒装LED芯片GSP制造方法，该方法包括多个步骤，各步骤操作较为简单，通过排布倒装LED芯片的阵列，在芯片间的空隙填充遮光胶并固化，在芯片的上表面涂覆荧光胶并固化，同时制备了多个单面发光LED芯片CSP封装件，切割后即可获得单个CSP，提高了生产效率，降低了生产成本。同时，本发明通过第一双面膜、支撑块和第二压件的设置，能够控制芯片封装厚度。
进一步的技术方案是，第一压件包括第一压板和保护膜，保护膜与遮光胶接触，第一压板设置在保护膜上，第一压板平行于载板；在步骤4中，将第一压板下压，使保护膜靠近倒装LED芯片的上表面。
由上可见，本发明的第一压件通过第一压板将遮光胶压入空隙中，保护膜与遮光胶接触，能够提高遮光胶固化表面的光滑度和洁净度。
进一步的技术方案是，第二压件包括第二压板、第二热解膜、第二双面膜和高温膜，第二热解膜贴在第二压板上，第二双面膜贴在第二热解膜上，第二双面膜包括贴合区域以及在贴合区域之外的第二空余区域，贴合区域与涂胶区域对应设置，第二空余区域与第一空余区域对应设置，高温膜贴在贴合区域上；在步骤9中，第二压件以第二压板朝上、高温膜朝下的方式放置在支撑块上，高温膜与荧光胶接触，第二双面膜与支撑块接触。
由上可见，本发明通过高温膜与荧光胶接触，提高荧光胶表面的光滑度，避免荧光胶表面粘结。
进一步的技术方案是，载板上设有倒装LED芯片的矩阵标记；在步骤2中，根据矩阵标记在第一双面膜上排布倒装LED芯片的芯片阵列。
由上可见，本发明可以在载板上设置矩阵标记，使得倒装LED芯片的矩阵定位排列更加准确。
进一步的技术方案是，在步骤6中，使用消膜剂除去倒装LED芯片上表面的遮光胶；消膜剂沾在无纺布上，使用无纺布拭擦倒装LED芯片上表面。
由上可见，本发明使用消膜剂消除遮光胶残余膜，具体采用无纺布拭擦，能够避免刮花芯片表面。
附图说明
图1是本发明三色LED灯珠制造方法实施例的步骤示意图。
图2是本发明三色LED灯珠制造方法实施例的结构示意图。
图3是本发明用于三色LED灯珠的倒装LED芯片CSP制造方法的示意图。
具体实施方式
本实施例的三色LED灯珠制造方法包括以下步骤：
步骤A：如图1(A)和图2所示，准备UV膜1，UV膜1边缘处设有工艺边2，在UV膜1上的工艺边2围绕的区域内粘贴基板3的矩阵阵列，矩阵阵列排满了该区域。工艺边2设有与矩阵阵列对应的定位标记4。在矩阵阵列中，基板3相互连接地并列排列。在本实施例中，UV膜1为矩形，工艺边2设置在UV膜1的四边上；基板3为正方形的铝基板。
步骤B：如图1(B)和图2所示，根据定位标记4，将三色LED CSP 5用锡膏连接到各个基板3上。可以按一定的顺序在各个基板3上连接CSP。三色LED CSP 5包括三种颜色的LEDCSP。基板3上设有连接CSP的电路。
步骤C：如图1(C)和图2所示，根据定位标记4，采用模顶机通过模顶成型工艺在各个基板3上形成覆盖三色LED CSP 5的半球形的模顶胶6。可以按一定的顺序在各个基板3上进行模顶封装。
步骤D：切割相互连接的基板3；UV膜1经UV处理后，将各个基板3从UV膜1上剥离，得到三色LED灯珠。
进一步地，本实施例所用的每一种颜色的LED CSP 5可以采用以下步骤制得：
步骤1：如图3(a)所示，在载板10上贴第一热解膜11，在第一热解膜11上贴第一双面膜12。其中，载板10为钢板，载板10上设有倒装LED芯片20的矩阵标记13；第一热解膜11具有粘结性，在加热后粘结性消失，易于剥离；第一双面膜12可以是硅胶双面膜，其双面具有粘性。载板10、第一热解膜11和第一双面膜12共同构成倒装LED芯片20的载体，载板10、第一热解膜11和第一双面膜12可以通过具有压膜辊的冷裱机进行贴合。
步骤2：如图3(b)所示，在第一双面膜12上排布倒装LED芯片20矩阵型的阵列，具体地，由于第一热解膜11和第一双面膜12具有一定的透明度，可以在第一双面膜12上方确定载板10上的矩阵标记13，例如可以通过视觉检测仪器进行定位，再根据矩阵标记13在第一双面膜12上排布倒装LED芯片20的阵列，排布可以通过排片机等装置进行。相邻的倒装LED芯片20之间具有空隙21。第一双面膜12包括涂胶区域以及在涂胶区域之外的第一空余区域，芯片阵列设置在涂胶区域内。在本实施例中，第一空余区域设置在涂胶区域的四周。
步骤3：在芯片阵列上涂覆遮光胶30。遮光胶30的涂覆过程可以将带有倒装LED芯片20的载体用夹具固定，采用涂胶机进行覆膜。遮光胶30包括以下组分：硅胶在90质量份至110质量份，二氧化硅粉末1质量份至5质量份，氧化铝粉末1质量份至5质量份，二氧化钛粉末50质量份至80质量份。硅胶由质量比1：5的A胶和B胶组成，相对于硅胶质量百分数为100wt％，A胶由16.63wt％的乙烯基封端甲基苯基聚硅氧烷和0.04wt％的铂二乙烯基四甲基二硅氧烷溶液组成，B胶由63.5wt％的苯基硅树脂、19.77wt％的苯基含氢聚硅氧烷和0.06wt％的乙炔基环己醇组成。当采用包括上述组分的遮光胶时，能够有效填充空隙，在起到遮光效果的同时，不影响胶水的粘合度，加强散热效果并且防止粉状物料的过快沉淀。
步骤4：如图3(c)所示，将第一压件压在遮光胶30上，使得遮光胶30填充空隙21，遮光胶30不超出涂胶区域。其中，第一压件包括第一压板40和保护膜41，保护膜41与遮光胶30接触，第一压板40设置在保护膜41上，第一压板40平行于载板10。保护膜41可以保持遮光胶30固化表面的光滑洁净，第一压板40可以是玻璃板，用来提供一定的压力。将第一压板40下压，使保护膜41靠近倒装LED芯片20的上表面，减少倒装LED芯片20上表面的残留遮光胶30。
步骤5：固化遮光胶30。固化条件可以是在75℃至90℃下固化45min至80min，在115℃至125℃下固化15min至45min。具体在本实施例中，固化过程可以在烘箱内进行，80℃下烘烤1h，120℃下烘烤0.5h。
步骤6：如图3(d)所示，剥离第一压件，除去倒装LED芯片20上表面的遮光胶30。具体地，可以使用消膜剂除去倒装LED芯片20上表面的遮光胶30，将消膜剂沾在无纺布上，手动使用镊子夹紧无纺布拭擦倒装LED芯片20上表面。消膜剂包括以下质量份的组分：稀释剂：50质量份至70质量份；工业酒精：30质量份至40质量份；丙酮：10至30质量份；其中稀释剂包括60wt％至90wt％的醋酸甲酯以及10wt％至40wt％的工业酒精。采用上述消膜剂能够有效清除芯片表面多余的残膜，且清除残膜后，后续烘烤不会发泡，加强了芯片与荧光膜的黏结度。
步骤7：在芯片阵列上涂覆荧光胶50。荧光胶50的涂覆过程可以将带有倒装LED芯片20的载体用夹具固定，采用涂胶机进行覆膜。荧光胶50包括以下质量份的组分：硅胶：90质量份至110质量份；荧光粉：40质量份至60质量份；二氧化硅粉末：1质量份至5质量份；DP胶：1质量份至3质量份。硅胶由质量比1∶5的A胶和B胶组成，相对于硅胶质量百分数为100wt％，A胶由16.63wt％的乙烯基封端甲基苯基聚硅氧烷和0.04wt％的铂二乙烯基四甲基二硅氧烷溶液组成，B胶由63.5wt％的苯基硅树脂、19.77wt％的苯基含氢聚硅氧烷和0.06wt％的乙炔基环己醇组成。该荧光胶能够提高光效，加强粘结力，更好控制荧光膜的厚薄度，并且提高后续的切割效率。
步骤8：如图3(e)所示，在第一空余区域放置支撑块60，支撑块60的高度大于倒装LED芯片20的高度。在本实施例中，支撑块60的数目为4个，每一个支撑块60的高度相同，4个支撑块分别设置在涂胶区域四周的第一空余区域上。步骤8在步骤7之前或之后进行。
步骤9：如图3(e)所示，将第二压件放置在支撑块60上，第二压件在芯片阵列上方压平荧光胶50。第二压件包括第二压板70、第二热解膜71、第二双面膜72和高温膜73，第二热解膜71贴在第二压板70上，第二双面膜72贴在第二热解膜71上，第二双面膜72包括贴合区域以及在贴合区域之外的第二空余区域，贴合区域与涂胶区域对应设置，第二空余区域与第一空余区域对应设置，高温膜73贴在贴合区域上。第二压件以第二压板70朝上、高温膜73朝下的方式放置在支撑块60上，高温膜73与荧光胶50接触，第二双面膜72与支撑块60接触。其中，第二热解膜71具有粘结性，在加热后粘结性消失，易于剥离；第二双面膜72可以是硅胶双面膜，其双面具有粘性；高温膜73没有粘性，表面光滑，避免粘荧光层或导致荧光层表面粗糙。第二压板70、第二热解膜71、第二双面膜72和高温膜73可以通过具有压膜辊的冷裱机进行贴合。支撑块60支撑在第一双面膜12和第二双面膜72之间，第一双面膜12和第二双面膜72对支撑块60有一定的粘结作用，避免固化等过程中第二压件相对于载体位移而导致封装厚度变化。本发明可以根据CSP封装件的厚度要求，选择合适的支撑块60的高度以及高温膜73的厚度，CSP封装件的厚度等于支撑块60的高度减去高温膜73的厚度。具体在本实施例中，支撑块60的高度为0.55mm，高温膜的厚度为0.15mm，可以得到厚度为0.4mm的封装芯片。
步骤10：固化所述荧光胶50；固化条件为：在75℃至90℃下固化45min至80min，在115℃至125℃下固化15min至45min；具体在本实施例中，固化可以在烘箱中进行，固化条件为80℃烘烤1h，120℃烘烤0.5h。
步骤11：剥离第二压件，剥离载板10，切割芯片阵列，得到倒装LED芯片20的CSP封装件。第一热解膜11或第一双面膜12上可以设有切割标记，根据切割标记切割芯片阵列。
最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种三色LED灯珠的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤A：准备UV膜，所述UV膜边缘处设有工艺边，在所述UV膜上的所述工艺边围绕的区域粘贴基板的矩阵阵列，所述工艺边设有与所述矩阵阵列对应的定位标记；
步骤B：根据所述定位标记，将三色LED CSP用锡膏连接到各个所述基板上；
步骤C：根据所述定位标记，采用模顶成型工艺在各个所述基板上形成覆盖所述三色LED CSP的半球形的模顶胶；
步骤D：所述UV膜经UV处理后，将各个所述基板从所述UV膜上剥离，得到三色LED灯珠；
所述UV膜在UV处理前具有粘性，能够固定所述基板，经UV处理后，所述UV膜的粘性消失，所述三色LED灯珠能够从所述UV膜上剥离。
2.根据权利要求1所述的一种三色LED灯珠的制造方法，其特征在于：
在所述矩阵阵列中，所述基板相互连接地排列。
3.根据权利要求1所述的一种三色LED灯珠的制造方法，其特征在于：
所述基板排列填满所述工艺边围绕的区域。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种三色LED灯珠的制造方法，其特征在于：
在所述步骤C和所述步骤D之间还包括切割步骤：切割相互连接的所述基板。
5.根据权利要求1至3任一项所述的一种三色LED灯珠的制造方法，其特征在于：
所述UV膜为矩形或正方形，所述工艺边设置在所述UV膜的四边上；
所述基板为正方形的铝基板。
6.根据权利要求1至3任一项所述的一种三色LED灯珠的制造方法，其特征在于：
所述三色LED CSP包括三种颜色的LED CSP，每一种颜色的所述LED CSP采用以下步骤制得：
步骤1：在载板上贴第一热解膜，在所述第一热解膜上贴第一双面膜；
步骤2：在所述第一双面膜上排布倒装LED芯片的芯片阵列，相邻的所述倒装LED芯片之间具有空隙；所述第一双面膜包括涂胶区域以及在所述涂胶区域之外的第一空余区域，所述芯片阵列设置在所述涂胶区域内；
步骤3：在所述芯片阵列上涂覆遮光胶；
步骤4：将第一压件压在所述遮光胶上，使得所述遮光胶填充所述空隙，所述遮光胶不超出所述涂胶区域；
步骤5：固化所述遮光胶；
步骤6：剥离所述第一压件，除去所述倒装LED芯片上表面的遮光胶；
步骤7：在所述芯片阵列上涂覆荧光胶；
步骤8：在所述第一空余区域放置支撑块，所述支撑块的高度大于所述倒装LED芯片的高度；所述步骤8在所述步骤7之前或之后进行；
步骤9：将第二压件放置在所述支撑块上，所述第二压件在所述芯片阵列上方压平所述荧光胶；
步骤10：固化所述荧光胶；
步骤11：剥离所述第二压件，剥离所述载板，切割所述芯片阵列，得到LED CSP。
7.根据权利要求6所述的一种三色LED灯珠的制造方法，其特征在于：
所述第一压件包括第一压板和保护膜，所述保护膜与所述遮光胶接触，所述第一压板设置在所述保护膜上，所述第一压板平行于所述载板；
在所述步骤4中，将所述第一压板下压，使所述保护膜靠近所述倒装LED芯片的上表面。
8.根据权利要求6所述的一种三色LED灯珠的制造方法，其特征在于：
所述第二压件包括第二压板、第二热解膜、第二双面膜和高温膜，所述第二热解膜贴在所述第二压板上，所述第二双面膜贴在所述第二热解膜上，所述第二双面膜包括贴合区域以及在所述贴合区域之外的第二空余区域，所述贴合区域与所述涂胶区域对应设置，所述第二空余区域与所述第一空余区域对应设置，所述高温膜贴在所述贴合区域上；
在所述步骤9中，所述第二压件以所述第二压板朝上、所述高温膜朝下的方式放置在所述支撑块上，所述高温膜与所述荧光胶接触，所述第二双面膜与所述支撑块接触。
9.根据权利要求6所述的一种三色LED灯珠的制造方法，其特征在于：
所述载板上设有所述倒装LED芯片的矩阵标记；在所述步骤2中，根据所述矩阵标记在所述第一双面膜上排布倒装LED芯片的芯片阵列。
10.根据权利要求6所述的一种三色LED灯珠的制造方法，其特征在于：
在所述步骤6中，使用消膜剂除去所述倒装LED芯片上表面的遮光胶；所述消膜剂沾在无纺布上，使用所述无纺布拭擦所述倒装LED芯片上表面。
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