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LED制造系统及LED制造方法

阅读:442发布:2020-05-08

专利汇可以提供LED制造系统及LED制造方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及用于制造LED的LED制造系统及LED制造方法。本发明公开了一种LED制造系统,在 基座 部件(20)以N×M矩阵(在此,M及N是自然数)形状贴装多个LED元件(10),并且设置有多个反光体(30),所述多个反光体(30)内侧填充成型剂(40)以与所述各个LED元件(10)相对应,针对基座部件(20) 固化 LED元件(10)的成型剂(40),其特征在于,执行固化工艺,通过由 光源 部(100)产生的光束在所述基座部件(20)上形成 电子 束光点,所述电子束光点经过多个的所述反光体(30),并且通过针对所述基座部件(20)已设定次数的相对往返移动固化被所述光束照射的成型剂(40)。,下面是LED制造系统及LED制造方法专利的具体信息内容。

1.一种LED制造系统,在基座部件(20)以N×M矩阵(在此,M及N是自然数)形状贴装多个LED元件(10),并且设置有多个反光体(30),所述多个反光体(30)内侧填充成型剂(40)以与所述各个LED元件(10)相对应,针对基座部件(20)固化LED元件(10)的成型剂(40),其特征在于,
执行固化工艺,通过由光源部(100)产生的光束在所述基座部件(20)上形成电子束光点,所述电子束光点经过多个的所述反光体(30),并且通过针对所述基座部件(20)已设定次数的相对往返移动固化被所述光束照射的成型剂(40)。
2.根据权利要求1所述的LED制造系统,其特征在于,
形成在所述基座部件(20)上的电子束光点的直径大于所述反光体(30)的平面尺寸。
3.一种LED制造系统,在基座部件(20)上面以N×M矩阵(在此,M及N是自然数)形状贴装多个LED元件(52),在各个的所述LED元件(52)上面形成粘合层(53),并且在这上面形成垫片结构的荧光体(54),针对基座部件(20)固化形成在各个的所述LED元件(52)上面的粘合层(53),其特征在于,
执行固化工艺,通过由光源部(100)产生的光束在所述基座部件(20)上形成电子束光点,所述电子束光点经过多个的所述反光体(30),并且通过针对所述基座部件(20)已设定次数的相对往返移动固化被所述光束照射的成型剂(40)。
4.根据权利要求3所述的LED制造系统,其特征在于,
在所述基座部件(20)上形成的电子束光点的直径大于所述荧光体(54)的平面尺寸。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的LED制造系统,其特征在于,包括:
线性移动装置(600),线性移动所述基座部件(20);
所述光源部(100)在通过所述线性移动装置(600)线性移动的所述基座部件(20)上以与所述基座部件(20)的线性移动方向垂直的方向移动电子束光点。
6.根据权利要求5所述的LED制造系统,其特征在于,
所述光源部(100)利用扫描仪(110)以与所述基座部件(20)的线性移动方向垂直的方向往返移动形成在所述基座部件(20)上的所述电子束光点。
7.根据权利要求1至4中的任意一项所述的LED制造系统,其特征在于,
所述光源部(100)具有100W~1KW范围的强度,
所述光源部(100)照射波长在800nm~2μm的波长的激光束
8.根据权利要求1至4中的任意一项所述的LED制造系统,其特征在于,包括:
平台部(60),安装有所述基座部件(20),并且对于所述光源部(100)进行相对移动,以用于所述光源部(100)及所述基座部件(20)之间的相对往返移动。
9.根据权利要求8所述的LED制造系统,其特征在于,
所述平台部(60)包括:
工艺平台部(650),插入有待执行所述固化工艺的基座部件(20),通过激光束的照射执行所述固化工艺。
10.根据权利要求9所述的LED制造系统,其特征在于,包括:
装载平台部(640),设置在所述工艺平台部(650)的前方,从外部插入待执行所述固化工艺的基座部件(20)之后转达至所述工艺平台部(650);
卸载平台部(660),设置在所述工艺平台部(650)的后方,从所述工艺平台部(650)接收完成所述固化工艺的基座部件(20)向外部排出。
11.根据权利要求9所述的LED制造系统,其特征在于,
所述光源部(100)包括:
光源,产生激光束;
扫描仪(110),将由所述光源产生的激光束照射于基座部件(20)上,所述基座部件(20)安装在位于所述光束照射区域的所述工艺平台部(650),以形成电子束光点;
光学系统(120),向所述扫描仪(110)引导由所述光源产生的激光束。
12.根据权利要求8所述的LED制造系统,其特征在于,
所述光源部(100)利用扫描仪(110)以与所述基座部件(20)的线性移动方向垂直的方向往返移动形成在所述基座部件(20)上的所述电子束光点。
13.根据权利要求8所述的LED制造系统,其特征在于,
所述光源部(100)具有100W~1KW范围的强度;
所述光源部(100)照射波长在800nm~2μm的波长的激光束。
14.一种LED制造方法,在基座部件(20)以N×M矩阵(在此,M及N是自然数)形状贴装多个LED元件(10),并且设置有多个反光体(30),所述多个反光体(30)内侧填充成型剂(40)以与所述各个LED元件(10)相对应,针对基座部件(20)固化LED元件(10)的成型剂(40),其特征在于,
执行固化工艺,通过由光源部(100)产生的光束在所述基座部件(20)上形成电子束光点,所述电子束光点经过多个的所述反光体(30),并且通过针对所述基座部件(20)已设定次数的相对往返移动固化被所述光束照射的成型剂(40)。
15.根据权利要求14所述的LED制造方法,其特征在于,
形成在所述基座部件(20)上的电子束光点的直径大于所述反光体(30)的平面尺寸。
16.一种LED制造方法,在基座部件(20)上面以N×M矩阵(在此,M及N是自然数)形状贴装多个LED元件(52),在各个的所述LED元件(52)上面形成粘合层(53),并且在这上面形成垫片结构的荧光体(54),针对基座部件(20)固化形成在各个的所述LED元件(52)上面的粘合层(53),其特征在于,
执行固化工艺,通过由光源部(100)产生的光束在所述基座部件(20)上形成电子束光点,所述电子束光点经过多个的所述反光体(30),并且通过针对所述基座部件(20)已设定次数的相对往返移动固化被所述光束照射的成型剂(40)。
17.根据权利要求16所述的LED制造方法,其特征在于,
形成在所述基座部件(20)上的电子束光点的直径大于所述荧光体(54)的平面尺寸。
18.根据权利要求14至17中的任意一项所述的LED制造方法,其特征在于,所述光源部(100)利用扫描仪(110)以与所述基座部件(20)的线性移动方向垂直的方向往返移动形成在所述基座部件(20)上的所述电子束光点。
19.根据权利要求14至17中的任意一项所述的LED制造方法,其特征在于,所述光源部(100)具有100W~1KW范围的强度;
所述光源部(100)照射波长在800nm~2μm的波长的激光束。

说明书全文

LED制造系统及LED制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及用于制造LED的LED制造系统及LED制造方法。

背景技术

[0002] LED(light emission diode,发光二极管)作为利用半导体的p-n结结构生成注入的少数载流子(电子或者空穴)通过这些的再结合发出预定的光的元件,具有耗电少、寿命长、可设置在狭小的空间以及耐振动的特征。
[0003] 通常的LED封装件包括:设置在基板上的引线框;设置在引线框并发光的LED元件;电连接LED元件和引线框的结合线;反射从LED元件发出的光的反光体;填充于反光体的内侧密封LED元件和结合线进而保护LED元件和接合线的成型剂(封装材料)。
[0004] 通常,LED封装件组装工艺包括:将形成有集成电路的晶片分成各个LED元件的晶片切割(wafer sawing)工艺;使用预定的粘贴工艺将各个LED元件贴装在引线框的芯片贴装(die attach)工艺;用金属细线连接LED元件的电极垫和引线框的引线的引线键合(wire bonding)工艺;用成型树脂密封贴装LED元件的部分以从外部环境保护该部分;用于检验完成注塑成型工艺的LED封装件的可靠性的测试(test)工艺。除此之外,还进行附加的各种工艺。
[0005] 尤其是,在LED封装件制造工艺中成型工艺之后进行固化(cure)工艺,其中。固化工艺如下:在完成成型工艺的LED封装件加热预定时间以稳定成型树脂特性,进而从外部的化学性机械应保护内部的LED元件及金属细线。
[0006] 通常,完成注塑成型工艺之后的引线框条(lead frame strip)装载于诸如料盒(magazine)或者载体(carrier)的保管容器,之后将该保管容器放入LED封装件固化装置,固化形成在引线框条的半成品状态的LED封装件。
[0007] 即,在现有的封装件固化系统中执行成型的LED封装件的固化工作是在多个引线框层叠于料盒的状态下手动搬进固化装置(烤箱或者腔室等)长时间(大约2小时)执行封装件固化。
[0008] 据此,以往的封装件固化系统是在各个步骤按照手册执行工艺,因此存在降低工艺效率的问题。
[0009] 另外,在搬进固化装置之前在多个引线框依次涂敷密封材料,因此在涂敷密封材料之后到固化装置固化之前产生待机时间。
[0010] 即,以往的利用烤箱的成型剂的固化过程需要2小时以上的固化时间,因此存在密封材料因为热流动而出现荧光体的沉淀及结的现象的问题。
[0011] 另外,因为密封材料的热流动LED封装件内部位置之间荧光体含量分布不均匀,因此即使是用相同的材料制作的LED封装件产品,也引起产品之间的颜色坐标偏差和亮度偏差的问题。
[0012] 另外,现有的固化方法在固化过程中,为了降低成型剂的应力,需要长时间固化,因此存在工艺时间过长的问题。

发明内容

[0013] (要解决的问题)
[0014] 本发明的目的在于,意识到如上所述的问题,提供一种LED制造系统及LED制造方法,对用于形成LED元件的成型剂或者粘合层直接或者间接照射红外线,固化成型剂或者粘合层,进而大幅度缩短固化LED封装件的所需时间,可改善制造出的LED的性能,并且可将LED封装件之间的性能偏差最小化。
[0015] (解决问题的手段)
[0016] 本发明是为了到达如上所述的目的提出,本发明公开了一种LED制造系统,在基座部件20以N×M矩阵(在此,M及N是自然数)形状贴装多个LED元件10,并且设置有多个反光体30,所述多个反光体30内侧填充成型剂40以与所述各个LED元件10相对应,针对基座部件20固化LED元件10的成型剂40,其特征在于,执行固化工艺,通过由光源部100产生的光束在所述基座部件20上形成电子束光点,所述电子束光点经过多个的所述反光体30,并且通过针对所述基座部件20已设定次数的相对往返移动固化被所述光束照射的成型剂40。
[0017] 优选为,形成在所述基座部件20上的电子束光点的直径大于所述反光体30的平面尺寸。
[0018] 本发明还公开了一种LED制造系统,在基座部件20上面以N×M矩阵(在此,M及N是自然数)形状贴装多个LED元件52,在各个的所述LED元件52上面形成粘合层53,并且在这上面形成垫片结构的荧光体54,针对基座部件20固化形成在各个的所述LED元件52上面的粘合层53,其特征在于,执行固化工艺,通过由光源部100产生的光束在所述基座部件20上形成电子束光点,所述电子束光点经过多个的所述反光体30,并且通过针对所述基座部件20已设定次数的相对往返移动固化被所述光束照射的成型剂40。
[0019] 优选为,在所述基座部件20上形成的电子束光点的直径大于所述荧光体54的平面尺寸。
[0020] 本发明的LED制造系统包括线性移动装置600,线性移动所述基座部件20;所述光源部100可在通过所述线性移动装置600线性移动的所述基座部件20上以与所述基座部件20的线性移动方向垂直的方向移动电子束光点。
[0021] 所述光源部100可利用扫描仪110以与所述基座部件20的线性移动方向垂直的方向往返移动形成在所述基座部件20上的所述电子束光点。
[0022] 所述光源部100具有100W~1KW范围的强度,所述光源部100可照射波长在800nm~2μm的波长的激光束
[0023] 本发明的LED制造系统可包括平台部60,所述平台部60安装有所述基座部件20,并且对于所述光源部100进行相对移动,以用于所述光源部100及所述基座部件20之间的相对往返移动。
[0024] 所述平台部60可包括工艺平台部650,所述工艺平台部650插入有待执行所述固化工艺的基座部件20,通过激光束的照射执行所述固化工艺。
[0025] 本发明的LED制造系统可包括:装载平台部640,设置在所述工艺平台部650的前方,从外部插入待执行所述固化工艺的基座部件20之后转达至所述工艺平台部650;卸载平台部660,设置在所述工艺平台部650的后方,从所述工艺平台部650接收完成所述固化工艺的基座部件20向外部排出。
[0026] 所述光源部100可包括:光源,产生激光束;扫描仪110,将由所述光源产生的激光束照射于基座部件20上,所述基座部件20安装在位于所述光束照射区域的所述工艺平台部650,以形成电子束光点;光学系统120,向所述扫描仪110引导由所述光源产生的激光束。
[0027] 所述光源部100可利用扫描仪110以与所述基座部件20的线性移动方向垂直的方向往返移动形成在所述基座部件20上的所述电子束光点。
[0028] 所述光源部100具有100W~1KW范围的强度;所述光源部100照射800nm~2μm的波长的激光束。
[0029] 本发明还公开了一种LED制造方法,在基座部件20以N×M矩阵(在此,M及N是自然数)形状贴装多个LED元件10,并且设置有多个反光体30,所述多个反光体30内侧填充成型剂40以与所述各个LED元件10相对应,针对基座部件20固化LED元件10的成型剂40,其特征在于,执行固化工艺,通过由光源部100产生的光束在所述基座部件20上形成电子束光点,所述电子束光点经过多个的所述反光体30,并且通过针对所述基座部件20已设定次数的相对往返移动固化被所述光束照射的成型剂40。
[0030] 优选为,形成在所述基座部件20上的电子束光点的直径大于所述反光体30的平面尺寸。
[0031] 本发明还公开了一种LED制造方法,在基座部件20上面以N×M矩阵(在此,M及N是自然数)形状贴装多个LED元件52,在各个的所述LED元件52上面形成粘合层53,并且在这上面形成垫片结构的荧光体54,针对基座部件20固化形成在各个的所述LED元件52上面的粘合层53,其特征在于,执行固化工艺,通过由光源部100产生的光束在所述基座部件20上形成电子束光点,所述电子束光点经过多个的所述反光体30,并且通过针对所述基座部件20已设定次数的相对往返移动固化被所述光束照射的成型剂40。
[0032] 优选为,形成在所述基座部件20上的电子束光点的直径大于所述荧光体54的平面尺寸。
[0033] 所述光源部100可利用扫描仪110以与所述基座部件20的线性移动方向垂直的方向往返移动形成在所述基座部件20上的所述电子束光点。
[0034] 所述光源部100具有100W~1KW范围的强度;所述光源部100可照射波长在800nm~2μm的波长的激光束。
[0035] (发明的效果)
[0036] 本发明的LED制造系统及制造方法具有如下的优点:对用于形成LED元件的成型剂或者粘合层直接或者间接照射红外线,固化成型剂或者粘合层,进而大幅度缩短固化LED封装件的所需时间,可改善制造出的LED的性能(发光效率、光特性偏差、寿命),并且可将LED封装件之间的性能偏差最小化。
[0037] 具体地说,本发明的LED制造系统及制造方法为基座部件以N×M矩阵形状贴装有多个LED元件,并且设置有多个反光体,所述多个反光体内侧填充有成型剂与各个LED元件相对应,针对所述基座部件固化LED元件的成型剂,其中通过光束的照射在基座部件上形成电子束光点,所述电子束光点经过多个反光体,通过对基座部件提前设定次数的相对往返移动,固化被光束照射的成型剂,从而执行固化工艺,据此改善成型剂的阻气性,明显缩短固化所需时间,防止成型剂的荧光体沉淀,可提高产量。
[0038] 另外,本发明的LED制造系统及LED制造方法为迅速固化成型剂,进而降低在成型剂收缩过程中产生的应力,可提高LED封装件的可靠性。
[0039] 另外,本发明的LED制造系统及LED制造方法为将红外线直接照射于成型剂,因此透过成型剂的红外线被诸如引线框的基座部件的反光体金面(例如,镀(Ag)面)重新向反射,因此可得到多重照射红外线的效果。
[0040] 然后,本发明的LED制造系统及LED制造方法实现LED封装件固化工艺自动化,可提高LED封装件量产效率。
[0041] 另一方面,本发明的主要特征如下:摆脱在各个LED封装件对成型剂集中照射光的以往的制造方法,使通过激光束形成的电子束光点经过多个LED封装件移动,进而在各个LED封装件加热固化成型剂乃至用于粘合荧光体的粘合剂,明显缩短固化工艺的执行时间,大幅度提高生产力。
[0042] 据此,对于本发明的LED制造系统及LED制造方法,作为LED封装件的另一实施例,制造一种LED,所述LED为在薄板形状的LED元件的上面介入粘合层,具有诸如陶瓷、薄膜、PIG(Phosphor in Glass)的玻璃等的垫片结构的荧光层,在薄板形成的LED元件上面介入粘合层附着荧光层时,将红外线直接或者间接照射于粘合层,固化成型剂或者粘合层,进而大幅度缩短固化LED封装件的所需时间,可改善制造出的LED的形成(发光效率、光特性偏差、寿命)。
[0043] 尤其是,能够均匀地固化成型剂,具有可将性能偏差最小化的优点。
[0044] 另外,具有如下的优点:在固化薄膜的情况下,防止垫片结构的荧光层的扭曲,大幅度提高量产产量,同时通过快速固化可大幅度提高生产力。附图说明
[0045] 图1是示出本发明的一实施例的LED制造系统的立体图。
[0046] 图2是示出图1的LED制造系统的结构的示意图。
[0047] 图3是示出在图1的LED制造系统中的光照射部及基座部件的一部分的剖面图。
[0048] 图4是示出通过本发明的LED制造方法制造LED封装件的过程的部分平面图。
[0049] 图5是示出图4中通过光照射部照射光的过程的部分扩大图。
[0050] 图6a是通过利用烤箱固化荧光体的以往的技术在LED元件固化荧光体部分的照片;图6b是示出通过本发明的LED制造系统及制造方法制造的LED元件中的荧光体部分的照片。
[0051] 图7是示出通过本发明的LED制造系统制造的LED封装件的第二实施例的侧视图。
[0052] 图8是示出本发明的另一方面的LED制造系统的主视图。
[0053] 图9是示出图8的LED制造系统的光源部的平面图。
[0054] 图10a及图10b是示出图8的LED制造系统中的平台部的示例的平面图。
[0055] 图11是图10a及图10b示出的平台部的剖面图。
[0056] 图12是示出图10a及图10b示出的平台部中的装载平台部的剖面图。
[0057] 图13是示出图10a及图10b示出的平台部中的卸载平台部的剖面图。

具体实施方式

[0058] 以下,参照附图如下说明本发明的LED制造系统及LED制造方法。
[0059] 如图1至图5所示,本发明的LED制造系统为在基座部件20以N×M矩阵(在此,M及N是自然数)形状贴装多个LED元件10,并且设置有多个反光体30,所述多个反光体30内侧填充成型剂40与所述各个LED元件10相对应,针对基座部件20固化LED元件10的成型剂40,其特征在于,执行固化工艺中,通过照射由光源部100产生的光束在所述基座部件20上形成电子束光点,所述电子束光点经过多个的所述反光体30,并且通过针对所述基座部件20已设定次数的相对往返移动固化被光束照射的成型剂40。
[0060] 在此,针对所述电子束光点提前设定的相对往返移动的次数取决于作为固化对象的成型剂40的物理性质。
[0061] 所述基座部件20可以是引线框,所述引线框上面具有反光体30,在所述反光体内侧以N×M矩阵(在此,M及N是自然数)形状贴装多个LED元件10。
[0062] 在此,对于所述LED封装件,作为其第一实施例的LED封装件由LED元件10和反光体30构成,所述LED元件10通过金属细线连接于基座部件20的引线(引线键合)贴装在基座部件20,所述反光体30与LED元件10相对应设置。
[0063] 本发明的LED制造系统作为如下的系统:在基座部件20以N×M矩阵(在此,M及N是自然数)形状贴装多个LED元件10,并且设置有多个反光体30,所述多个反光体30内侧填充成型剂40以与所述各个LED元件10相对应,针对基座部件20固化LED元件10的成型剂40。本发明在固化成型剂上具有特征性结构。在此,作为本发明的第一实施例,举例说明了成型剂的固化,但是只要是通过照射光束的加热固化的结构(粘合剂等),可适用全部结构。
[0064] 另一方面,在实现针对基座部件20相对往返移动所述电子束光点时,根据基座部件20及光源部100的相对往返移动可具有各种结构。
[0065] 举一示例,所述LED系统包括线性移动基座部件20的线性移动装置600;此时,光源部100可在通过线性移动装置600线性移动的基座部件20上能够以与基座部件20的线性移动方向垂直的方向往返移动电子束光点。
[0066] 更详细地举一示例,所述线性移动装置600作为线性移动(例如,以X轴方向线性移动)反光体30内侧填充成型剂40的基座部件20的结构,可具有各种结构。
[0067] 举一示例,所述线性移动装置600为形成运送通道用于以支撑基座部件20的状态下运送基座部件20的结构,可具有各种结构。
[0068] 更详细地说,所述线性移动装置600可多样地构成,诸如沿着基座部件20的移动通道设置的引导部、滚轴、传送带等。
[0069] 另外,所述线性移动装置600可以是在基座部件装载部300和基座部件卸载部400之间设置在LED制造系统下侧的传送带。在这种情况下,从基座部件装载部300向基座部件卸载部400依次运送多个基座部件20,同时可执行成型剂40固化。
[0070] 即,本发明具有能够以In-Line方式执行基座部件装载、成型剂固化及基座部件卸载的优点。
[0071] 另一方面,所述线性移动装置600优选使用、铝合金等导热性高的材料,以实现精确的线性移动。
[0072] 但是,在所述光源部100照射光束的加热工艺中,线性移动装置600直接支撑基座部件20,或者通过诸如平台部60的结构间接支撑,但是可出现因为导热性通过线性移动装置600出现漏热无法顺利执行加热工艺的问题。
[0073] 据此,在构成所述线性移动装置600时,为了在与基座部件20直接或者间接接触的部位降低导热性,优选为可介入或者涂敷诸如特氟龙的导热性低的材料的部件。
[0074] 另外,后述的平台部60的材料优选为使用导热性低的材料。
[0075] 所述光源部100为产生照射于基座部件20的光束以使形成在基座部件20上的电子束光点经过多个反光体30通过针对基座部件20提前设定次数的相对往返移动固化被光束照射的成型剂40的结构,可具有各种结构。
[0076] 举一示例,如图9所示,所述光源可包括:产生激光束的光源;形成光路以将从光源发出的激光束照射于成型剂40的光学系统120。
[0077] 所述光源为产生具有预定波长范围或者短波长的激光束的光源,可具有各种结构。
[0078] 所述光源可产生具有从近红外区的800nm至红外区域的2um之间的波长区域的激光束,但是优选为可产生成型剂40的热源部不发光的波长范围的1,060~1,080nm波长的红外线。
[0079] 举一示例,所述光源可以是输出红外线激光束的IR CW激光器(Continuous wave laser,连续波激光器),但是不限于此。
[0080] 说明了所述光源为产生激光束的结构,当然也可由输出不是红外线的预定强度以上的紫外线、可视光或者近红外线等的光源构成。
[0081] 所述光学系统120为形成用于向成型剂40照射从光源发出的红外线的光路的结构,可具有各种结构,包括反射部件、透镜部件及光圈部件等。
[0082] 在此,所述光学系统120可包括适配器部130,所述适配器部130用于与光缆140连接,所述光缆140连接于产生激光束的光源。
[0083] 所述适配器部130作为在光源与光学系统120间隔的情况下连接于传递从光源产生的激光束的光缆140的结构,可具有各种结构。
[0084] 另一方面,如图4及图5所示,所述光源部100的特征在于,如下产生光束:将通过从光源产生的激光束在基座部件20上形成的电子束光点利用振镜扫描仪110等产生以与基座部件20的线性移动方向垂直的方向往返移动等的相对往返移动。
[0085] 在此,形成在所述基座部件20上的电子束光点的直径大于设置在基座部件20上的反光体30的尺寸。
[0086] 即,优选为,所述电子束光点的直径形成可包括设置在基座部件20的一个以上的反光体30的程度的尺寸。
[0087] 尤其是,所述光源部100将通过产生的光在基座部件20上形成电子束光点利用振镜扫描仪110等以与基座部件20的线性移动方向垂直的方向往返移动等的相对往返移动,对填充于基座部件20的反光体30的成型剂40的固化施加充分的热,进而可更加迅速达成成型剂40的固化。
[0088] 另一方面,优选为,所述光源部100照射具有100W~1KW范围的强度并且后述的热源部41不发光的波长的红外线激光束;即,800nm~2μm的波长;例如1060~1080nm波长。
[0089] 一方面,在本发明中成型剂40为混合通过红外线发热的热源部41的高分子化合物42。
[0090] 所述热源部41可引导通过预定波长的红外线发热。
[0091] 所述热源部41由填充剂及荧光体中的至少一种构成,吸收通过不发光过渡照射的红外线进行发热。
[0092] 所述高分子化合物42由纤维化合物、石墨石墨烯、碳纳米管化合物、氮化合物、化合物、锆石化合物、化合物、铝化合物、锌化合物中的一种构成。
[0093] 在所述热源部41由荧光体构成的情况下,所述荧光体由YAG、TAG、Silicate(硅酸盐)、Nitride(氮化物)、Halide(卤化物)、Quantum dot(量子点)中的至少一种构成;对于热源部41的混合比例可对比热源部41的重量决定;根据高分子化合物42的粘度和LED光源的色温目标以1wt%~50wt%中的任意一种比例与高分子化合物42混合;通常优选为5wt%~100Wt%,只要能够保障预定粘度,可不受混合的比例的限制。
[0094] 另外,对于所述混合的热源部41的尺寸可多样地适用,在数纳米(nm)至数十微米(μm)的尺寸,但是通常优选为是1~50微米(μm)之间的尺寸。
[0095] 优选为,所述热源部41照射具有100W~1KW范围的强度且热源部不发光的波长的红外线激光束,即800nm~2μm的波长;例如,1060~1080nm的波长,以引导热源部41发热。
[0096] 所述热源部41吸收红外线而被加热,被红外线加热的热源部41通过发热向热源部41周边传递产生的热,进而通过热源部41周边的高分子化合物42导热进行固化可生成收缩部。
[0097] 据此,通过引导所述高分子化合物42的内部收缩的热源部41可实现高速固化,并且提高高分子化合物42和热源部41之间的粘合力,可改善阻气性。
[0098] 另外,迅速固化收缩分子化合物42,进而可减少在高分子化合物42的收缩过程中产生的应力,使应力集中于热源部41侧,可在高分子化合物42和热源部41之间产生均匀的固化。
[0099] 若慢慢固化所述成型剂40,则荧光体沉淀,降低发光效率,因此相比于利用对流烤箱的以往的固化方法,用红外线快速固化成型剂40的方法具有在发光效率方面更加优秀的优点。
[0100] 即,如图6a所示,以往的对流烤箱固化方法所需时间长,因此相对更多的荧光体向下沉淀,然而本发明的红外线固化方式在沉淀荧光体之前快速固化,因此可改善LED光源的特性。
[0101] 在以往的对流烤箱中固化的LED为随着驱动时间的经过发生大幅度降低光量;但是,与此相反,本发明的红外线固化方式为由通过红外线加热的热源部41产生的热收缩所述热源部41周边的成型剂40,使成型剂40和热源部41之间的界面更加坚固地紧贴,因此在驱动时可更加提高可靠性。
[0102] 另外,以往的利用对流烤箱的固化方法为存在因为阻气性低而渗透的硫磺气体发生严重变色的问题;与此相反,如图6b所示,本发明的固化方法通过激光束在热源部41产生的热收缩热源部41周边的成型剂40,更加坚固且紧贴成型剂40和热源部41之间的界面,因此有效阻挡硫磺气体的渗透,可明显改善变色和阻气性。
[0103] 此时,所述LED制造系统还可包括:基座部件装载部300,装载有待向分配部200依次装载多个基座部件20;基座部件卸载部400,用于从LED制造系统接收基座部件20卸载到卸载装载部320。
[0104] 所述基座部件装载部300为从装载贴装有多个LED元件10的基座部件20的装载搭载部30向LED制造系统装载基座部件20的结构,可具有各种结构。
[0105] 所述装载搭载部310可包括装载贴装LED元件10并且未涂敷成型剂40的状态下的基座部件20进行保管的保管容器,诸如料盒(magazine)或者载体(carrier)。
[0106] 所述基座部件装载部300还可包括升降部,用于以平方向运送或者以垂直方向升降装载搭载部310,进而从装载位置依次排出装载于装载搭载部310的基座部件20。
[0107] 所述基座部件卸载部400作为从LED制造系统接收完成固化工艺的基座部件20卸载到卸载装载部320的结构,可具有各种结构。
[0108] 所述卸载装载部320可包括装载由LED制造系统完成LED封装件固化的基座部件20的保管容器,诸如料盒(magazine)或者载体(carrier)。
[0109] 另外,所述基座部件卸载部400还可包括升降部,所述升降部用于以水平方向运送或者以垂直方向升降卸载装载部320,进而在卸载位置依次向卸载装载部320卸载基座部件20。
[0110] 另一方面,所述LED制造系统可包括线性移动装置600,所述线性移动装置600从基座部件装载部300接收基座部件20或者向基座部件装载部400传递基座部件20,并且设置在LED制造系统的下侧以水平方向运送基座部件20。
[0111] 另一方面,所述LED制造系统还可包括分配部200,所述分配部200设置在基座部件装载部300及LED制造系统之间,在从基座部件装载部300装载的基座部件20的反光体30内侧填充成型剂40。
[0112] 所述分配部200为在贴装多个LED元件10的基座部件20设置的反光体30内侧填充成型剂40的结构,可具有各种结构。
[0113] 举一示例,所述分配部200可包括喷嘴部,所述喷嘴部设置在基座部件20的移动通道上的上侧将成型剂40供应于基座部件20的反光体30内侧。
[0114] 所述喷嘴部可适用各种方式的供应系统,并且可与外部的成型剂供应装置连接。
[0115] 然后,如图2所示,所述LED制造系统可包括第一图像获取部610,所述第一图像获取部610设置在分配部200和LED制造系统之间以获取基座部件20上面图像。
[0116] 所述第一图像获取部610为从分配部200获取完成成型步骤的基座部件20的上面图像检查LED封装件的成型状态的结构,可具有各种结构。
[0117] 所述第一图像获取部610可由诸如摄像头的光学组件构成。
[0118] 另外,如图2所示,所述LED制造系统还可包括第二图像获取部620,所述第二图像获取部620设置在LED制造系统和基座部件卸载部400之间获取基座部件20上面图像。
[0119] 所述第二图像获取部(610)为获取由LED制造系统完成固化步骤的基座部件20的上面图像检查LED封装件的固化状态的结构,可具有各种结构。
[0120] 所述第二图像获取部620可由诸如摄像头的光学组件构成。
[0121] 另一方面,本发明的所述LED制造系统及LED制造方法为,待执行固化工艺的LED封装件除了在图3示出的结构以外可具有如图7的结构。
[0122] 具体地说,如图7所示,由本发明的所述LED制造系统及LED制造方法制造的LED封装件可如下制造,可在基座部件20制造,在上面以N×M矩阵(在此,M及N是自然数)形状配置多个LED元件52,所述各个LED元件52上面形成粘合层53,在这上面粘贴垫片结构的荧光体54。在此,对于本发明的第二实施例的LED元件,基座部件可具有不同的结构,但是为了便于说明在图面上赋予相同附图标记。
[0123] 如图1所示,所述基座部件20可以是引线框、基板等,以在上面以N×M矩阵(在此,M及N是自然数)的形状配置多个LED元件52。
[0124] 在此,所述LED封装件可由通过金属细线连接于基座部件20的引线(引线键合)而贴装在基座部件20的LED元件10构成。
[0125] 另一方面,所述LED元件10作为贴装在基座部件20并通过通电发光的薄板结构的元件,是通过半导体工艺等制造的LED元件。
[0126] 所述荧光体54作为贴合于LED元件52上面的垫片结构的部件,根据材料可由陶瓷、玻璃、薄膜结构的荧光体构成等,可具有各种结构。
[0127] 尤其是,所述荧光体54的特征在于,具有垫片结构,以贴合于LED元件52的上面。
[0128] 所述粘合层53作为形成在LED元件52上面贴合垫片结构的荧光体54的层,根据荧光体的种类可具有各种物理性质。
[0129] 另一方面,具有如上所述的结构的LED封装件可以是在介入粘合层53的状态下在LED元件52上面贴合垫片结构的荧光体54之后通过如图1、图2及图4、后述的图8至图13所示的LED元件制造系统及LED元件制造方法制造而成。
[0130] 具体地说,在介入所述粘合层53的状态下在LED元件52的上面贴合垫片结构的荧光体54的基座部件20通过线性移动装置600或者平台部60通过由后述的光源部100照射激光束的光束照射区域。
[0131] 此时,如图图5所示,所述光源部100的特征在于,如下产生光束:将通过产生的光在基座部件20上形成的电子束光点利用振镜扫描仪110等以与基座部件20的线性移动方向垂直的方向往返移动等的相对往返移动。
[0132] 在此,形成在所述基座部件20上的电子束光点的直径大于设置在基座部件20上的反光体30的尺寸。
[0133] 即,优选为,所述电子束光点的直径形成可包括设置在基座部件20的一个以上的反光体30的程度的尺寸。
[0134] 尤其是,所述光源部100将通过产生的光在基座部件20上形成的电子束光点利用振镜扫描仪110等以与基座部件20的线性移动方向垂直的方向往返移动等的相对往返移动,对填充于基座部件20的粘合层53的固化施加充分的热,进而可更加迅速达成粘合层53的固化。
[0135] 另一方面,优选为,所述光源部100照射具有100W~1KW范围的强度并且照射波长在800nm~2μm的波长的红外线激光束;例如,
[0136] 1060~1080nm波长。
[0137] 本发明的核心技术要点如下:摆脱在各个LED封装件对成型剂/荧光体集中照射光的以往的制造方法,使通过激光束形成的电子束光点经过多个LED封装件移动,进而在各个LED封装件加热固化成型剂乃至用于粘合荧光体的粘合剂,进而明显缩短固化工艺的执行时间,大幅度提高生产力。
[0138] 尤其是,如图3及图7所示,基于用于制造LED封装件的基本结构可实现各种实施例。
[0139] 举一示例,作为LED制造方法,本发明的LED制造方法为在基座部件20以N×M矩阵(在此,M及N是自然数)的形状贴装多个LED元件10,与各个所述LED元件10相对应设置有多个反光体(30),所述多个反光体30内侧填充成型剂40,针对基座部件20固化LED元件10的成型剂40,所述LED制造方法执行固化工艺,通过由光源部100产生的光束在所述基座部件20上形成电子束光点,所述电子束光点经过多个的所述反光体30,并且通过针对所述基座部件20已设定次数的相对往返移动固化被所述光束照射的成型剂40。
[0140] 另外,作为LED制造方法,本发明在基座部件20上面以N×M矩阵(在此,M及N是自然数)的形状配置多个LED元件52,所述所述各个LED元件52上面形成粘合层53,在这上面粘合垫片结构的荧光体54,针对基座部件20固化在所述各个LED元件52的上面形成的粘合层53,上述LED制造方法执行固化工艺,通过由光源部100产生的光束的照射在所述基座部件20上形成电子束光点,所述电子束光电经过多个的所述反光体30,通过针对所述基座部件20提前设定次数的相对往返移动固化被所述光束照射的成型剂40。
[0141] 另一方面,在实现本发明的核心技术要点时,LED制造系统也可实现各种的实施例。
[0142] 举一示例,如图8至图13所示,本发明的另一实施例的LED制造系统可包括平台部60,所述平台部60安装有基座部件20,针对光源部100进行相对移动,以用于光源部100及基座部件20之间的相对往返移动。
[0143] 所述平台部60作为安装有基座部件20针对光源部100进行相对移动以用于光源部100及基座部件20之间的相对往返移动的结构,可具有各种结构。
[0144] 所述平台部60可包括工艺平台部650,所述工艺平台部650插入有待执行固化工艺的基座部件20,通过激光束的照射执行固化工艺。
[0145] 所述工艺平台部650作为插入有待执行固化工艺的基座部件20通过激光束的照射执行固化工艺的结构,可具有各种结构。
[0146] 举一示例,所述工艺平台部650可包括:下部板653,安装有基座部件20;上部板652,形成有通过贯通或者狭槽形成的开口654,以在光束照射区域中照射光束。
[0147] 在此,优选为,所述上部板652可对于下部板653进行上下移动,以在下部板653顺利安装基座部件20。
[0148] 据此,所述上部板652通过升降部件655可对于下部板653进行上下移动。
[0149] 另一方面,所述平台部60可包括:装载平台部640,设置在艺平台部650的前方,在从外部插入待执行固化工艺的基座部件20之后向工艺平台部650传递,以在下部板653顺利安装基座部件20;卸载平台部660,设置在工艺平台部650的后方,从工艺平台部650接收完成固化工艺的基座部件20向外部传递。
[0150] 所述装载平台部640作为设置在艺平台部650的前方在从外部插入待执行固化工艺的基座部件20之后向工艺平台部650传递以在下部板643顺利安装基座部件20的结构,可具有各种结构。
[0151] 举一示例,所述装载平台部640可包括:下部板643,支撑基座部件20的底面;上部板644,与下部板643间隔距离设置,以引导基座部件20移动。
[0152] 在此,所述上部板644可形成切割部641,所述切割部641可引导按压部件690,所述按压部件690按压安装在下部板643的基座部件20,进而可将基座部件20传递至工艺平台部650。
[0153] 所述切割部641以基座部件20的移动方向切割上部板644,进而以从装载平台部640向工艺平台部650传递基座部件20。
[0154] 在此,所述按压部件690作为按压安装在下部板643的基座部件20可向工艺平台部650传递基座部件20的结构,是通过线性移动部(未示出)向工艺平台部650加压基座部件20的结构,可具有各种结构。
[0155] 尤其是,所述按压部件690在从外部向装载平台部640移动后续的基座部件20时,所述按压部件690可上下移动,以不干涉该移动。
[0156] 然后,所述按压部件690优选形成“L”形状,以使接触基座部件20的部分更进一步凸出,进而可使基座部件20向装载平台部640充分移动。
[0157] 所述卸载平台部660作为设置在工艺平台部650的后方从工艺平台部650接收完成固化工艺的基座部件20向外部排出的结构,可具有各种结构。
[0158] 举一示例,所述卸载平台部660可包括:下部板663,支撑基座部件20的底面;上部板664,与下部板663间隔距离设置,以引导基座部件20移动。
[0159] 在此,所述下部板663可形成切割部661,所述切割部661引导按压部件680,所述按压部件680按压安装在下部板663的基座部件20,以从卸载平台部660向外部传递基座部件20。
[0160] 所述切割部661能够以基座部件20的移动方向切割下部板663,以从卸载平台部660向外部传递基座部件20。
[0161] 在此,所述按压部件680作为按压安装在下部板663的基座部件20以从工艺平台部650向外部传递基座部件20的结构,是通过线性移动部(未示出)从工艺平台部650向外部加压基座部件20的结构,可具有各种结构。
[0162] 尤其是,在从外部向装载平台部660移动后续的基座部件20时,所述按压部件690可上下移动,以不干涉该移动。
[0163] 然后,所述按压部件680优选形成“L”形状,以使接触基座部件20的部分更进一步凸出,进而可使基座部件20向装载平台部640充分移动。
[0164] 另一方面,所述按压部件680从卸载平台部640向外部卸载以外也可一同用作从工艺平台部650向卸载平台部640传递基座部件20的按压部件。
[0165] 在此,在所述工艺平台部650的下部板653可形成切割部651,所述切割部651引导按压部件680,所述按压部件680按压安装在下部板653的基座部件20,以从工艺平台部650向卸载平台部640传递基座部件20。
[0166] 所述切割部651能够以基座部件20的移动方向切割下部板563,以从工艺平台部650向卸载平台部660传递基座部件20。
[0167] 另一方面,所述光源部100可包括:光源,与上述的平台部60的结构相对应生成激光束;扫描仪110,将由光源产生的激光束照射于基座部件20上,以形成电子束光点,其中所述基座部件20安装在位于光束照射区域的工艺平台部650;光学系统120,向扫描仪110引导由光源产生的激光束。
[0168] 在此,所述光束照射区域作为由光源部100的扫描仪110照射的激光束形成在基座部件20上充分加热的电子束光点的区域,可通过平台部60的线性移动可移动基座部件20。
[0169] 然后,若所述工艺平台部650位于光束照射区域,则执行固化工艺,通过针对扫描仪110的平台部60的相对移动形成在基座部件20上的电子束光点经过多个的所述反光体30,通过针对基座部件20提前设定次数的相对往返移动硬化被光束照射的成型剂40。
[0170] 为此,如图10a所示包括所述工艺平台部650的平台部60在装载用于执行固化工艺的基座部件20的位置向如图10b所示向光束照射区域移动,以执行固化工艺。
[0171] 另外,参照图4及图5,如上所述,在执行所述固化工艺时,基座部件20上的电子束光点的移动图案除了以与基座部件20的移动方向垂直的方向线性移动的图案以外,还可如图10c所示形成锯齿形状的图案等,以顺利固化条件为前提可具有各种移动图案。
[0172] 另外,对于所述电子束光点的相对往返移动的提前设定次数取决于作为固化对象的成型剂40或者粘合层53的物理性质。
[0173] 以上,仅是可由本发明实现的优选实施例的一部分的相关说明,众所周知本发明的范围不限于以上的实施例,以上说明的本发明的技术思想及其根本的技术思想应全部包括在本发明的范围内。
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