一种基于LED封装的有机硅树脂光转换体融膜的工艺方法及装备系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于LED封装的有机硅树脂光转换体融膜的工艺方法及装备系统，其特征在于：所述工艺方法包括用于精制光转换膜片的滚压成型、对精制光转换膜片进行加热滚压定形、对滚压定形后的精制光转换膜片进行融膜；所述装备系统包括用于精制光转换膜片的光面滚压压合装置、对精制光转换膜片进行加热滚压定形的滚压定形装置、对滚压定形后的精制光转换膜片进行融膜的融膜装置；所述光面滚压压合装置、滚压定形装置、融膜装置依次设置，且构成协同联动的工序装备。本发明专利技术具有以有机硅树脂光转换体融膜替代剥膜的显著优点，能够满足有机硅树脂光转换体贴合封装LED的条件需要，从而提高工业化批量LED封装的生产效率和优品率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光转换体封装LED
，特别是涉及一种基于LED封装的有机硅树脂光转换体融膜的工艺方法及装备系统。
技术介绍
LED具有高亮度、低热量、长寿命、环保、可再生利用等优点，被称为21世纪最有发展前景的新一代绿色照明光源。目前，虽然LED的理论寿命可以达到100000小时以上，然而在实际使用中，因为受到芯片失效、封装失效、热过应力失效、电过应力失效或/和装配失效等多种因素的制约，其中以封装失效尤为突出，而使得LED过早地出现了光衰或光失效的现象，这将阻碍LED作为新型节能型照明光源的前进步伐。为了解决这些问题，业界许多学者已开展了相关研究，并且提出了一些能够提高LED光效和实际使用寿命的改进措施。如近几年新发展起来的倒装LED与传统的正装LED相比，具有高光效、高可靠性和易于集成的优点，并且封装材料大幅简化，如传统封装的金线、固晶胶、支架等都不再需要，封装工艺流程也大大简化，如传统封工艺的固晶、焊线，甚至是分光等窦不再需要，使得倒装LED得到越来越广泛的应用；但同时也要看到，现有倒装LED封装技术大多采用的是有机硅树脂类的光转换体与倒装LED芯片贴合的流延工艺、丝网印刷工艺、上下平板模工艺、单辊摆压工艺等，因在这些工艺及其相配套的封装装备中无一例外地采用了机硅树脂光转换体的制膜、膜固化、剥膜、贴合LED倒装芯片的传统工艺及装备，对外层保护膜片的剥膜处理常带来杂质、气孔，从而影响光转换膜片的厚度均匀性，影响成品LED封装体元件的出光效率、光色一致性等，使得机硅树脂光转换体封装LED的生产效率降低、良品率降低以及产品成本居高不下。中国专利申请201010204860.9公开了“一种倒装LED芯片的封装方法”，其步骤包括：(a)通过丝网印刷把光转换体涂覆于LED芯片表面，并对光转换体进行烘烤固化；(b)把LED芯片固定在芯片基板上，使LED芯片电极与芯片基板电极键合；(c)把LED芯片和芯片基板固定在支架反射杯的杯底；(d)利用导线将已固定的芯片基板的正负电极分别与支架的正负电极连接；(e)将封模或透镜盖在固定有LED芯片和芯片基板的支架上，并充满硅胶；(f)整体结构进行烘烤固化。该方法虽然通过丝网印刷工艺来提高光转换体涂覆厚度的均匀性，提高荧光粉颗粒分布的均匀性，以达到提高良品率的目的；但还存在以下明显不足：一是丝网印刷把有机硅树脂类的光转换体涂覆于LED芯片表面，之后在烘烤固化过程中因受热过应力影响，还是会导致光转换体涂层与LED芯片的涂覆面层局部产生气泡而形成凹凸不平的瑕疵；二是将封模或透镜盖充满硅胶与涂覆有光转换体的LED芯片封装，之后整体结构进行烘烤固化过程中因受热过应力影响，还是会导致封模或透镜盖中的硅胶面层局部产生气泡而形成凹凸不平的瑕疵，必然会导致LED光效下降，直接影响良品率的提升。中国专利申请201310270747.4公开了“被覆有光转换体层的LED、其制造方法以及LED装置”，该方案包括：LED配置工序，在支撑片的厚度方向的一个面上配置LED；层配置工序，以被覆LED的方式在支撑片的厚度方向的一个面上配置光转换体层，所述光转换体层由含有通过活性能量射线的照射而固化的活性能量射线固化性树脂以及光转换体的荧光树脂组合物形成；固化工序，对光转换体层照射活性能量射线，使光转换体层固化；裁切工序，与LED对应地裁切光转换体层，从而得到具备LED、和被覆LED的光转换体层的被覆有光转换体层的LED；以及LED剥离工序，在裁切工序之后，将被覆有光转换体层的LED从支撑片剥离。该方法的目的在于提供光转换体均匀配置在LED的周围、以防损伤地而得到被覆有光转换体层的LED、以及具备该被覆有光转换体层的LED的LED装置；但还存在以下明显不足：一是光转换体的荧光树脂组合物在固化过程中，因受热过应力影响，还是会导致光转换体面层的局部产生气泡而形成凹凸不平的瑕疵；二是采用剥膜、涂胶、贴合LED工艺，必然会受到热过应力影响，导致中LED使用中出现光效下降，造成良品率降低；三是整个封装工艺中的工序比较繁琐，封装LED的生产效率不高。中国专利申请：201380027218.X公开了“树脂片材层合体及使用其的半导体发光元件的制造方法”，该方案所述树脂片材层合体是在基材上设置有含荧光体树脂层，所述含荧光体树脂层具有多个区块，基材具有长度方向和宽度方向，所述多个区块在长度方向上重复配置成列。虽然该方案的专利技术目的在于，通过所述树脂片材层合体，提高贴附有含荧光体树脂层的半导体发光元件的颜色和亮度的均匀性、制造的容易性、设计的自由度等，但还存在以下明显不足：一是采用的荧光体树脂片材为固化的荧光体树脂片材，将无法有效消除其中可能残留的气孔、凹凸不平或其它加工瑕疵等；二是在粘接工序中，将加压工具自半导体发光元件侧向进行加压，会损伤半导体发光元件；三是采用荧光体树脂层中含粘接剂粘接工艺，很难清除被粘接后的半导体发光元件中的残留物，粘接过程极易产生气孔，会造成良品率降低，同时还因粘接层的存在而降低了LED元件的出光效率等。综上所述，如何克服现有技术所存在的不足已成为当今于光转换体封装LED
中亟待解决的重大难题之一。
技术实现思路
本专利技术的目的是为克服现有技术的不足而提供一种基于LED封装的有机硅树脂光转换体融膜的工艺方法及装备系统，本专利技术具有以有机硅树脂光转换体融膜替代剥膜的显著优点，能够满足有机硅树脂光转换体贴合封装LED的条件需要，从而提高工业化批量LED封装的生产效率和优品率。根据本专利技术提出的一种基于LED封装的有机硅树脂光转换体融膜的工艺方法，其特征在于，它包括如下基本步骤：步骤1，精制光转换膜片的滚压成型：在真空加热条件下，将外层保护膜片A、半固化光转换材料以及外层保护膜片B通过一组或多组光面滚压压合装置进行滚压，得到由外层保护膜片A、半固化光转换膜片和外层保护膜片B组成的精制光转换膜片；所述半固化光转换材料为半固化光转换膜或半固化光转换浆料；所述外层保护膜B的材质为含有光转换材料的可融性有机硅光敏树脂；步骤2，光转换膜片阵列的滚压定形：在真空条件下，将所述带有外层保护膜的精制光转换膜片通过相向对准的带有凸块阵列的滚压装置1与带有凹槽阵列的滚压装置2进行加热滚压定形，得到由带凹槽的单块光转换膜片所组成的光转换膜片阵列；所述凹槽位于靠近外层保护膜片B的一侧；步骤3，光转换膜片阵列的融膜：在真空光照条件下，对步骤2所述光转换膜片阵列的外层保护膜片B进行融膜，从而得到能够符合贴合封装LED的仅带外层保护膜片A的具有单面半固化状的光转换膜片阵列；其中：所述融膜是指将外层保护膜片B通过光辐射方式融合并与步骤1所述半固化光转换膜片合成一体。上述本专利技术提出的一种基于LED封装的有机硅树脂光转换体融膜的工艺方法的装备系统，其特征在于：它包括用于精制光转换膜片的光面滚压压合装置、对精制光转换膜片进行加热滚压定形的滚压定形装置、对滚压定形后的精制光转换膜片进行融膜的融膜装置；所述光面滚压压合装置、滚压定形装置、融膜装置依次设置，且构成协同联动的工序装备；其中：所述光面滚压压合装置包括一组或多组相向对准滚压的光面滚件A1与光面滚件B1；所述滚压定形装置包括相向对准滚压的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于LED封装的有机硅树脂光转换体融膜的工艺方法，其特征在于，它包括如下基本步骤：步骤1，精制光转换膜片的滚压成型：在真空加热条件下，将外层保护膜片A、半固化光转换材料以及外层保护膜片B通过一组或多组光面滚压压合装置进行滚压，得到由外层保护膜片A、半固化光转换膜片和外层保护膜片B组成的精制光转换膜片；所述半固化光转换材料为半固化光转换膜或半固化光转换浆料；所述外层保护膜片B的材质为含有光转换材料的可融性有机硅光敏树脂；步骤2，光转换膜片阵列的滚压定形：在真空条件下，将所述带有外层保护膜的精制光转换膜片通过相向对准的带有凸块阵列的滚压装置1与带有凹槽阵列的滚压装置2进行加热滚压定形，得到由带凹槽的单块光转换膜片所组成的光转换膜片阵列；所述凹槽位于靠近外层保护膜片B的一侧；步骤3，光转换膜片阵列的融膜：在真空光照条件下，对步骤2所述光转换膜片阵列的外层保护膜片B进行融膜，从而得到能够符合贴合封装LED的仅带外层保护膜片A的具有单面半固化状的光转换膜片阵列；其中：所述融膜是指将外层保护膜片B通过光辐射方式融合并与步骤1所述半固化光转换膜片合成一体。

【技术特征摘要】
1.一种基于LED封装的有机硅树脂光转换体融膜的工艺方法，其特征在于，它包括如下基本步骤：步骤1，精制光转换膜片的滚压成型：在真空加热条件下，将外层保护膜片A、半固化光转换材料以及外层保护膜片B通过一组或多组光面滚压压合装置进行滚压，得到由外层保护膜片A、半固化光转换膜片和外层保护膜片B组成的精制光转换膜片；所述半固化光转换材料为半固化光转换膜或半固化光转换浆料；所述外层保护膜片B的材质为含有光转换材料的可融性有机硅光敏树脂；步骤2，光转换膜片阵列的滚压定形：在真空条件下，将所述带有外层保护膜的精制光转换膜片通过相向对准的带有凸块阵列的滚压装置1与带有凹槽阵列的滚压装置2进行加热滚压定形，得到由带凹槽的单块光转换膜片所组成的光转换膜片阵列；所述凹槽位于靠近外层保护膜片B的一侧；步骤3，光转换膜片阵列的融膜：在真空光照条件下，对步骤2所述光转换膜片阵列的外层保护膜片B进行融膜，从而得到能够符合贴合封装LED的仅带外层保护膜片A的具有单面半固化状的光转换膜片阵列；其中：所述融膜是指将外层保护膜片B通过光辐射方式融合并与步骤1所述半固化光转换膜片合成一体。2.根据权利要求1所述的一种基于LED封装的有机硅树脂光转换体融膜的工艺方法，其特征在于，步骤1所述精制光转换膜片的滚压成型，是指将外层保护膜片A、半固化光转换材料以及外层保护膜片B通过一组或多组光面滚压压合装置进行滚压，即依次通过一组或者多组相向对准的光面双辊滚压压合装置或/和光面单辊轮与光面平面传送装置组合而成的滚压压合装置进行滚压，从而得到精制光转换膜片。3.根据权利要求2所述的一种基于LED封装的有机硅树脂光转换体融膜的工艺方法，其特征在于，步骤1所述精制光转换膜片的滚压成型的温度为50～120℃。4.根据权利要求3所述的一种基于LED封装的有机硅树脂光转换体融膜的工艺方法，其特征在于，步骤1所述精制光转换膜片的厚度为800μm以内。5.根据权利要求1所述的一种基于LED封装的有机硅树脂光转换体融膜的工艺方法，其特征在于，步骤1所述半固化光转换膜片的材料为半固化的有机硅树脂荧光粉膜片或半固化的有机硅树脂量子点荧光体膜片。6.根据权利要求5所述的一种基于LED封装的有机硅树脂光转换体融膜的工艺方法，其特征在于，步骤1所述外层保护膜片A的材质为聚酯、聚烯烃或聚醚。7.根据权利要求6所述的一种基于LED封装的有机硅树脂光转换体融膜的工艺方法，其特征在于：步骤1所述外层保护膜片B中的光转换材料与步骤1所述半固化光转换膜片中的光转换材料的材质和含量相同。8.根据权利要求7所述的一种基于LED封装的有机硅树脂光转换体融膜的工艺方法，其特征在于，所述外层保护膜片B的材质中还包括粘接剂。9.根据权利要求1所述的一种基于LED封装的有机硅树脂光转换体融膜的工艺方法，其特征在于，步骤2中所述带有凸块阵列的滚压装置1为带有凸块阵列的单辊轮1或带有凸块阵列的平面传送装置1；所述带有凹槽阵列的滚压装置2为带凹槽阵列的单辊轮2或带凹槽阵列的平面传送装置2；所述滚压装置1与滚压装置2中至少一个为单辊轮。10.根据权利要求8所述的一种基于LED封装的有机硅树脂光转换体融膜的工艺方法，其特征在于，步骤2所述带凹槽的单块光转换膜片的外形形状为弧形、半圆球形或矩...

【专利技术属性】
技术研发人员：何锦华，
申请(专利权)人：江苏诚睿达光电有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32