CN107887492B - Led封装方法、led模组及其led器件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种LED封装方法、LED模组及其LED器件，通过印刷钢网对具有若干LED芯片的LED基板进行封装印刷，具体包括以下步骤：步骤S1、对位安装，提供一种LED封装印刷装置，所述LED封装印刷装置具有用于固定LED基板的第一装夹装置以及用于固定钢网的第二装夹装置，第一装夹装置与所述第二装夹装置之间可相对移动,将LED基板设置到钢网下方使钢网与LED基板位置相对，再通过所述钢网与所述LED基板上对应设置的定位装置进行精确定位；步骤S2、刮胶，通过刮胶装置将胶水刮到钢网中，使网孔中填满胶水；步骤S3、成型分离，将LED基板与钢网分离。其封装工艺简单，成型产品一致性好，适合大规模批量化生产。
Description
技术领域
本发明涉及LED加工技术领域，尤其涉及一种LED封装方法。
背景技术
在已有的LED封装方式中，封装一般使用两种方式，一种是模压或塑封方式，一种是点胶方式，模压或塑封方式是先订制一套模具，使用模压机，在模具中放入胶水和基板，高温下固化成型，脱模后完成芯片封装；点胶方式是使用高触变性胶水，通过点胶机挤出定量的胶水，高温烘烤成型后完成LED芯片封装。模压工艺中，制造模具较长，费用高昂，设备单价很高；高温作用下胶水迅速固化，应力较大，可靠性低；基板封装后有流道胶水，切割工艺速度无法提升。在点胶工艺中，封装效率很慢，大规模生产需要很多点胶机；成型产品一致性较差。
基于现有技术的上述情况，亟需提供一种封装工艺简单，封装成本低且封装效率高，成型产品一致性能够得到保证的封装方法。
发明内容
本发明的一个目的在于：提供一种LED封装方法，其封装工艺简单，成型产品一致性好，适合大规模批量化生产。
本发明的另一个目的在于：提供一种LED模组及采用其的LED器件，其生产效率高，产品一致性好。
为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，提供一种LED封装方法，通过印刷钢网对具有若干LED芯片的LED基板进行封装印刷，具体包括以下步骤：
步骤S1、对位安装，提供一种LED封装印刷装置，所述LED封装印刷装置具有用于固定LED基板的第一装夹装置以及用于固定钢网的第二装夹装置，所述第一装夹装置与所述第二装夹装置之间可相对移动,将LED基板设置到所述钢网下方使所述钢网与所述LED基板位置相对，再通过所述钢网与所述LED基板上对应设置的定位装置进行精确定位；
步骤S2、刮胶，通过刮胶装置将胶水刮到所述钢网中，使网孔中填满胶水；
步骤S3、成型分离，将所述LED基板与所述钢网分离。
作为所述的LED封装方法的一种优选技术方案，所述定位装置为设置在所述LED基板上的基板定位孔以及对应所述基板定位孔设置的钢网定位点。
作为所述的LED封装方法的一种优选技术方案，于所述步骤S2中，所述刮胶装置与所述钢网的表面不直接接触。
作为所述的LED封装方法的一种优选技术方案，所述步骤S2中刮胶用的刮刀包括第一刮刀以及第二刮刀，所述第一刮刀与所述第二刮刀依次进行刮胶操作，所述第一刮刀与所述第二刮刀在刮胶过程中运行的方向相反，所述第一刮刀与所述钢网的表面之间保持第一间距，所述第二刮刀与所述钢网的表面之间保持第二间距，所述第一间距大于所述第二间距。
作为所述的LED封装方法的一种优选技术方案，所述步骤S2具体包括：
步骤S21、一次进刀，控制第一刮刀运动至距所述钢网的表面1㎜至4㎜位置处；
步骤S22、一次刮胶，控制第一刮刀沿平行于所述钢网的表面方向由钢网第一端移动至钢网第二端，控制所述第一刮刀抬起；
步骤S23、二次进刀，控制第二刮刀运动至距所述钢网的表面0.2㎜至2㎜位置处；
步骤S24、二次刮胶，控制第二刮刀沿平行于所述钢网的表面方向由所述钢网第二端移动至所述钢网第一端，控制所述第二刮刀抬起。
作为所述的LED封装方法的一种优选技术方案，所述第一刮刀与所述第二刮刀的刀口设置为相向倾斜，使所述第一刮刀以及所述第二刮刀侧面分别与所述钢网的表面呈一锐角夹角。
作为所述的LED封装方法的一种优选技术方案，在所述一次刮胶以及所述二次刮胶过程中，所述第一刮刀与所述第二刮刀的走刀速度为5㎜/s-50㎜/s。
作为所述的LED封装方法的一种优选技术方案，所述步骤S3成型分离为：刮胶完成停滞3s-10s后控制所述LED基板与所述钢网分离，所述控制LED基板与所述钢网分离过程中，所述LED基板与所述钢网分离的速度为0.01㎜/s-0.1㎜/s,所述LED基板与所述钢网分离的距离需保证胶水完全脱离。
作为所述的LED封装方法的一种优选技术方案，还包括于所述步骤S22之前进行抽真空，抽真空之后进行一次刮胶使胶水及网孔中的气泡被抽出，在步骤S24之前释放真空，之后进行步骤S24，使胶面平整并保证每个网孔中的胶量相同。
作为所述的LED封装方法的一种优选技术方案，所述LED封装印刷装置具有用于安装所述LED基板的安装平台，所述安装平台上固定设置有基板固定夹具，所述LED基板通过所述基板固定夹具，固定安装在所述基板安装平台上。
作为所述的LED封装方法的一种优选技术方案，所述基板固定夹具安装在所述安装平台上，所述LED基板上设置有至少两个基板安装定位孔，所述基板固定夹具的上表面设置有与所述基板安装定位孔对应设置的基板安装定位凸起，所述基板安装定位凸起的高度不高于所述基板安装定位孔的孔深，所述LED基板通过真空吸附固定在所述基板固定夹具上。
作为所述的LED封装方法的一种优选技术方案，所述基板固定夹具包括相对于所述安装平台固定设置的第一限位部以及相对于所述第一限位部可移动设置的第二限位部，所述第一限位部和/或所述第二限位部具有呈弧形结构限位边，所述限位边朝向所述LED基板方向设置。
另一方面，提供一种LED模组，其由如上所述的LED封装方法制造而成，包括PCB板、多个LED发光单元、封装胶层，所述多个LED发光单元安装固定在所述PCB板上，所述封装胶层覆盖所述PCB板并包覆其上的LED发光单元。
再一方面，提供一种LED器件，其由如上所述的一种LED模组切割而成，包括PCB板、设置在所述PCB板上的LED芯片、以及将所述LED芯片覆盖的封装胶层。
本发明的有益效果为：LED基板上设置有若干LED灯，钢网上与所述LED灯对应的设置有网孔，将所述钢网与所述LED基板精确对位后网孔与LED灯的位置相对应，之后通过钢网印刷工艺将胶水刮入到网孔中使其对LED灯进行封装。本实施例中所述定位装置为设置在所述LED基板周部的基板定位孔以及对应所述基板定位孔设置的钢网定位凸起，通过基板定位孔与钢网定位凸起的限位作用实现LED基板与钢网之间的对位。对位完成后LED基板向钢网方向运动，使LED基板与钢网紧贴，并且钢网定位凸起插入到基板定位孔中，保证在刮胶的过程中钢网与LED基板之间的相对位置不发生变化，从而保证封装质量。
附图说明
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明实施例所述LED封装方法流程图。
图2为本发明实施例所述LED基板与钢网分解状态示意图。
图3为本发明实施例所述LED基板与钢网对位安装状态示意图。
图4为本发明实施例所述LED基板与钢网对位安装并在钢网上放置胶水后状态示意图。
图5为本发明实施例所述刮胶后状态示意图。
图6为本发明实施例所述成型分离后状态示意图。
图7为本发明实施例所述基板固定夹具结构示意图。
图中：
1、LED基板；11、LED灯；12、基板定位凸起；2、钢网；21、网孔；22、钢网定位孔；31、第一刮刀；32、第二刮刀；4、胶水；5、第一限位部；6第二限位部；7、铰接孔。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
如图1～6所示，于本实施例中，本发明所述的一种LED封装方法，其通过印刷钢网2对具有若干LED芯片的LED基板1进行封装印刷，具体包括以下步骤：
步骤S1、对位安装，提供一种LED封装印刷装置，所述LED封装印刷装置具有用于固定LED基板1的第一装夹装置以及用于固定钢网2的第二装夹装置，所述第一装夹装置与所述第二装夹装置之间可相对移动,将LED基板1设置到钢网2下方使所述钢网2与所述LED基板1位置相对，再通过所述钢网2与所述LED基板1上对应设置的定位装置进行精确定位；
步骤S2、刮胶，通过刮胶装置将胶水4刮到钢网2中，使网孔21中填满胶水4；
步骤S3、成型分离，将LED基板1与钢网2分离。
LED基板1上设置有若干LED灯11，钢网2上与所述LED灯11对应的设置有网孔21，将所述钢网2与所述LED基板1精确对位后网孔21与LED灯11的位置相对应，之后通过钢网2印刷工艺将胶水4刮入到网孔21中使其对LED灯11进行封装。
在本实施例中所述步骤S2刮胶还包括添加胶水4到钢网2表面以及抽真空，排除胶水4中的气泡。
具体的，本实施例中胶水4采用高触变性胶水4，高触变性胶水4的触变因子为5-10，在温度为25℃，角速度为10rpm时，粘度大于10000MPa.So；高触变性胶水4的触变因子为8。
本实施例中通过印刷的方式在LED基板1上进行封装，能够进行大批量生产，通过设置定位装置能够更加精确的限定LED基板1与钢网2之间的相对位置，保证LED灯11与对应的网孔21对位准确，进而保证封装效果。
本方案中定位装置为设置在所述LED基板上的基板定位孔以及对应所述基板定位孔设置的钢网定位点。
具体的，本实施例中所述定位装置为设置在所述LED基板1周部的基板定位凸起12以及对应所述基板定位凸起12设置的钢网定位孔22。
需要指出的是，本方案中定位凸起与定位孔的设置位置并不局限于上述情况，在其他实施例中还可以为：所述定位装置为设置在所述LED基板1周部的基板定位孔以及对应所述基板定位孔设置的钢网定位凸起刮入，通过基板定位孔与钢网定位凸起刮入的限位作用实现LED基板1与钢网2之间的对位。对位完成后LED基板1向钢网2方向运动，使LED基板1与钢网2紧贴，并且钢网定位凸起刮入插入到基板定位孔中，保证在刮胶的过程中钢网2与LED基板1之间的相对位置不发生变化。
于本实施例中，所述步骤S2的刮胶过程中，刮胶装置与钢网2的表面不直接接触。通过控制刮胶装置与钢网2的表面不直接接触，可以避免刮胶装置以及钢网2的摩擦损伤。
优选的，所述步骤S2中刮胶用的刮刀包括第一刮刀31以及第二刮刀32，所述第一刮刀31与所述第二刮刀32依次进行刮胶操作，所述第一刮刀31与所述第二刮刀32在刮胶过程中运行的方向相反，所述第一刮刀31与所述钢网2表面之间保持第一间距，所述第二刮刀32与所述钢网2表面之间保持第二间距，所述第一间距大于所述第二间距。
具体的，所述步骤S2具体包括：
步骤S21、一次进刀，控制第一刮刀31运动至距钢网2表面1㎜至4㎜位置处；
步骤S22、一次刮胶，控制第一刮刀31沿平行于钢网2表面方向由钢网第一端移动至钢网第二端，控制第一刮刀抬起；
步骤S23、二次进刀，控制第二刮刀32运动至距钢网2表面0.2㎜至2㎜位置处；
步骤S24、二次刮胶，控制第二刮刀32沿平行于钢网2表面方向由钢网第二端移动至钢网第一端，控制第二刮刀抬起。
在两次刮胶的过程中均使的刮刀与钢网2表面保持一定的距离，使得刮胶步骤完成后网孔21中填满胶水4的同时，钢网2的上表面同样具有一层胶水4，在将LED基板1与钢网2分离的过程中，位于网孔21中的胶水4与钢网2表面的胶水4之间会产生相互的作用力，使得网孔21周部的胶水4之间脱离更加困难，从而可以保证脱离后的封装层为中间高周部低的球头型结构。
所述第一刮刀31与所述第二刮刀32的刀口设置为相向倾斜，使第一刮刀31以及第二刮刀32侧面分别与钢网2表面呈一锐角夹角。在一次刮胶以及二次刮胶过程中，第一刮刀31与第二刮刀32的走刀速度为5㎜/s-50㎜/s。
所述步骤S3成型分离为：刮胶完成停滞3s-10s后控制所述LED基板1与所述钢网2分离，所述控制LED基板1与所述钢网2分离过程中，所述LED基板1与所述钢网2分离的速度为0.01㎜/s-0.1㎜/s,所述LED基板1与所述钢网2分离的距离需保证胶水4完全脱离。
通过控制LED基板1与钢网2分离的时间可以保证胶水4在分离后粘附在LED基板1上形成半球形外观效果。
还包括于所述步骤S22之前进行抽真空，抽真空之后进行一次刮胶使胶水4及网孔21中的气泡被抽出，在步骤S24之前释放真空，之后进行步骤S24，使胶面平整并保证每个网孔21中的胶量相同。
在进行抽真空步骤之后胶水4中的气泡以及网孔21中的空气均被抽出，此时在真空状态下进行一次刮胶，由于处于真空状态，胶水4进入网孔21的数量不够均匀，也不易控制进入量，此时进行释放真空，网孔21内部的压力低于外部的压力，胶水4被挤压至网孔21中填满整个网孔21，之后再进行二次刮胶操作，通过二次刮胶使胶水4表面平整，并保证每个网孔21中的胶水4量相同，上述过程可重复进行，重复次数越多胶水4量将越均匀，成型效果更好。
具体的，本实施例中所述LED封装印刷装置具有用于安装所述LED基板1的安装平台，所述安装平台上固定设置有基板固定夹具，所述LED基板1通过所述基板固定夹具，固定安装在所述基板安装平台上。
基板安装平台设置在机架上，并通过导轨与机架进行连接，可沿导轨进行滑动，同时在导轨的上方设置有用于安装刮刀的刮刀安装平台，基板安装平台可沿导轨移动至刮刀安装平台下方，此时可以实现LED基板1与钢网2的初步对位。
刮刀在刮刀安装平台中可移动设置，刮刀的移动可以实现第一次刮胶以及第二次刮胶操作。
具体的，本实施例中基板固定夹具通过螺纹结构安装在安装平台上，LED基板上设置有至少两个基板安装定位孔，基板固定夹具的上表面设置有与基板安装定位孔对应设置的基板安装定位凸起，基板安装定位凸起的高度不高于基板安装定位孔的孔深，安装平台上具有吸附孔，基板固定夹具上设置有连通吸附孔与LED基板的通孔，LED基板通过吸附孔真空吸附在基板固定夹具上。
基板固定夹具并不局限于上述结构形式，在如图7所示的实施例中基板固定夹具还可以为包括相对于安装平台固定设置的第一限位部5以及相对于第一限位部5可移动设置的第二限位部6，第一限位部5或第二限位部5具有呈弧形结构限位边，限位边朝向LED基板1方向设置。
通过设置可相对移动的第一限位部5以及第二限位部6可以实现自动装夹以及对不同尺寸的LED基板1的装夹，同时将第一限位部5或第二限位部6设置成具有弧形结构的限位边的结构，弧形结构能够适应更多形状的LED基板1的装夹。
本实施例所述LED基板1为FR4或BT材料，所述LED基板1的厚度为大于等于0.5㎜。
基板的材料以及厚度根据具体产品需要进行选择，不限于本实施例中所述的情况。
本实施例中还提供一种LED模组，其由如上所述的LED封装方法制造而成，包括PCB板、多个LED发光单元、封装胶层，所述多个LED发光单元安装固定在所述PCB板上，所述封装胶层覆盖所述PCB板并包覆其上的LED发光单元。
同时，本实施例中还提供一种LED器件，其由如上所述的LED模组切割而成，包括PCB板、设置在所述PCB板上的LED芯片、以及将所述LED芯片覆盖的封装胶层。
于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚器件，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种LED封装方法，其特征在于，通过印刷钢网对具有若干LED芯片的LED基板进行封装印刷，具体包括以下步骤：
步骤S1、对位安装，提供一种LED封装印刷装置，所述LED封装印刷装置具有用于固定LED基板的第一装夹装置以及用于固定钢网的第二装夹装置，所述第一装夹装置与所述第二装夹装置之间可相对移动,将LED基板设置到所述钢网下方使所述钢网与所述LED基板位置相对，再通过所述钢网与所述LED基板上对应设置的定位装置进行精确定位；
步骤S2、刮胶，通过刮胶装置将胶水刮到所述钢网中，使网孔中填满胶水，所述刮胶装置与所述钢网的表面不直接接触；
步骤S3、成型分离，将所述LED基板与所述钢网分离。
2.根据权利要求1所述的LED封装方法，其特征在于，所述定位装置为设置在所述LED基板上的基板定位孔以及对应所述基板定位孔设置的钢网定位点。
3.根据权利要求1所述的LED封装方法，其特征在于，所述步骤S2中刮胶用的刮刀包括第一刮刀以及第二刮刀，所述第一刮刀与所述第二刮刀依次进行刮胶操作，所述第一刮刀与所述第二刮刀在刮胶过程中运行的方向相反，所述第一刮刀与所述钢网的表面之间保持第一间距，所述第二刮刀与所述钢网的表面之间保持第二间距，所述第一间距大于所述第二间距。
4.根据权利要求3所述的LED封装方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：
步骤S21、一次进刀，控制第一刮刀运动至距所述钢网的表面1㎜至4㎜位置处；
步骤S22、一次刮胶，控制第一刮刀沿平行于所述钢网的表面方向由钢网第一端移动至钢网第二端，控制所述第一刮刀抬起；
步骤S23、二次进刀，控制第二刮刀运动至距所述钢网的表面0.2㎜至2㎜位置处；
步骤S24、二次刮胶，控制第二刮刀沿平行于所述钢网的表面方向由所述钢网第二端移动至所述钢网第一端，控制所述第二刮刀抬起。
5.根据权利要求3所述的LED封装方法，其特征在于，所述第一刮刀与所述第二刮刀的刀口设置为相向倾斜，使所述第一刮刀以及所述第二刮刀侧面分别与所述钢网的表面呈一锐角夹角。
6.根据权利要求4所述的LED封装方法，其特征在于，在所述一次刮胶以及所述二次刮胶过程中，所述第一刮刀与所述第二刮刀的走刀速度为5㎜/s-50㎜/s。
7.根据权利要求6所述的LED封装方法，其特征在于，所述步骤S3成型分离为：刮胶完成停滞3s-10s后控制所述LED基板与所述钢网分离，所述控制LED基板与所述钢网分离过程中，所述LED基板与所述钢网分离的速度为0.01㎜/s-0.1㎜/s,所述LED基板与所述钢网分离的距离需保证胶水完全脱离。
8.根据权利要求4所述的LED封装方法，其特征在于，还包括于所述步骤S22之前进行抽真空，抽真空之后进行一次刮胶使胶水及网孔中的气泡被抽出，在步骤S24之前释放真空，之后进行步骤S24，使胶面平整并保证每个网孔中的胶量相同。
9.根据权利要求1所述的LED封装方法，其特征在于，所述LED封装印刷装置具有用于安装所述LED基板的安装平台，所述安装平台上固定设置有基板固定夹具，所述LED基板通过所述基板固定夹具，固定安装在所述基板安装平台上。
10.根据权利要求9所述的LED封装方法，其特征在于，所述基板固定夹具安装在所述安装平台上，所述LED基板上设置有至少两个基板安装定位孔，所述基板固定夹具的上表面设置有与所述基板安装定位孔对应设置的基板安装定位凸起，所述基板安装定位凸起的高度不高于所述基板安装定位孔的孔深，所述LED基板通过真空吸附固定在所述基板固定夹具上。
11.根据权利要求9所述的LED封装方法，其特征在于，所述基板固定夹具包括相对于所述安装平台固定设置的第一限位部以及相对于所述第一限位部可移动设置的第二限位部，所述第一限位部和/或所述第二限位部具有呈弧形结构限位边，所述限位边朝向所述LED基板方向设置。
12.一种LED模组，其由权利要求1至11任一所述的LED封装方法制造而成，包括PCB板、多个LED发光单元、封装胶层，所述多个LED发光单元安装固定在所述PCB板上，所述封装胶层覆盖所述PCB板并包覆其上的LED发光单元。
13.一种LED器件，其由权利要求12所述的一种LED模组切割而成，包括PCB板、设置在所述PCB板上的LED芯片、以及将所述LED芯片覆盖的封装胶层。
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