本發(fā)明屬于LED封裝領域，更具體地，涉及一種沾取轉移式熒光粉膠涂覆方法。

背景技術：

LED(Light Emitting Diode)是一種基于P-N結電致發(fā)光原理制成的半導體發(fā)光器件，具有電光轉換效率高、高顯色系數(shù)、使用壽命長、環(huán)保節(jié)能、體積小等優(yōu)點，被譽為21世紀綠色照明光源。由于LED獨特的優(yōu)越性，已經(jīng)開始在許多領域得到廣泛應用，被業(yè)界認為是未來照明技術的主要發(fā)展方向，具有巨大的市場潛力。

大功率白光LED通常是由藍色光與黃色光的兩波長光或者藍色光與綠色光以及紅色光的三波長光混合而成。由于兩波長光混合方式獲得白光LED的工藝簡單且成本低，得到了廣泛采用。在實際生產(chǎn)中，常常在藍色LED芯片上涂覆黃色YAG熒光粉或者黃色TAG熒光粉從而獲得白光LED產(chǎn)品。在LED封裝中熒光粉層形貌以及幾何尺寸極大影響了LED的出光效率、色溫、空間顏色均勻性等重要光學性能。

在LED實際封裝過程中，主要通過熒光粉膠涂覆來獲得理想的熒光粉層幾何形貌以及尺寸。傳統(tǒng)的熒光粉膠涂覆方式是自由點膠涂覆，涂覆過程中先通過點膠設備將配制好的一定濃度的熒光粉膠滴在固定在基板上的LED芯片上方及周圍，待其流動成型之后送入加熱固化設備進行加熱固化。

目前，工業(yè)中主要是通過氣動點膠機實現(xiàn)熒光粉膠的自由點膠涂覆，該設備通過氣壓將熒光粉膠壓入一個封閉的活塞室，然后通過活塞下行將 熒光粉膠從活塞室中擠出完成熒光粉膠的點涂?，F(xiàn)有技術中存在以下問題：(1)熒光粉膠粘度大于一定值時，所提供的氣壓和活塞的驅動力將無法完成熒光粉膠的涂覆；(2)驅動氣壓和活塞驅動力的變化也會影響點膠量，點膠量的無法保持一致性，相應也影響LED封裝的光色一致性；(3)自由點膠工藝一次只能對一顆LED芯片進行熒光粉膠的涂覆，其生產(chǎn)效率較低。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術的以上缺陷或改進需求，本發(fā)明提供了一種沾取轉移式熒光粉膠涂覆方法，其目的在于，將沾取棒浸入熒光粉膠，利用膠體對沾取棒表面的粘附作用，沾取熒光粉膠，將沾取熒光粉膠的沾取棒對準LED芯片，利用流體對固體壁面的粘附作用進行熒光粉膠的涂覆，該方法可靈活控制熒光粉膠涂覆體積和形貌，克服了現(xiàn)有氣動點膠機工藝適應性差的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種沾取轉移式熒光粉膠涂覆方法，其特征在于，包括沾取步驟和涂覆步驟，其中，

沾取步驟為：將沾取棒浸入熒光粉膠中，利用膠體對沾取棒表面的粘附作用，沾取熒光粉膠；

涂覆步驟為：將粘附有熒光粉膠的沾取棒垂直對準LED芯片，熒光粉膠粘附于所述LED芯片表面，完成涂覆。

進一步的，所述沾取步驟中，沾取棒浸入所述熒光粉膠中停留5s～10s，所述沾取棒的直徑為0.1mm～10mm；所述涂覆步驟中，粘附有熒光粉膠的沾取棒與所述LED芯片接觸并停留5s～10s，熒光粉膠粘附于所述LED芯片表面，完成涂覆。

以上發(fā)明構思中，采用流體對沾取棒表面的粘附作用，沾取熒光粉膠，將沾取棒對準LED芯片，利用流體對固體壁面的粘附作用進行熒光粉膠的涂覆，通過改變沾取棒直徑D、沾取棒浸入熒光粉膠中深度H、提出沾取 棒和移走沾取棒的速度U、沾取棒底端面距芯片上表面高度h等工藝參數(shù)來實現(xiàn)熒光粉膠涂覆的控制，可靈活控制熒光粉膠涂覆體積和形貌。

試驗證明，對應各種膠材、各種濃度的熒光粉膠，需要熒光粉膠中并停留5s～10s才能保證沾取棒上沾取上適量的熒光粉膠，浸漬時間太短，可能造成沾取棒上粘附的熒光粉膠量過少，浸漬時間太長，浪費時間，不利于效率提高。直接將提出的沾取棒垂直對準LED芯片，并保證沾取棒上的熒光粉膠與所述LED芯片接觸并停留5s～10s，才能保證熒光粉膠充分涂覆在芯片上，同樣的，停留時間太短，涂覆質量得不到保證，停留時間過長，也不利于效率提高。試驗還證明，直徑為0.1mm～10mm沾取棒能實現(xiàn)涂覆，直徑太小或者太大，涂覆質量均不能符合要求。

作為優(yōu)選的，所述沾取棒的直徑為1mm～3mm，所述沾取棒的外形為圓柱狀或者棱柱狀。直徑為1mm～3mm沾取棒較為通用，這樣直徑范圍的沾取棒能更好的兼顧涂覆效率和涂覆質量。

作為優(yōu)選的，所述沾取步驟中，沾取棒浸入熒光粉膠中深度為0mm～10mm。沾取棒浸入熒光粉膠中深度越深，沾取在沾取棒的熒光粉膠量越大，適用于較大體積的涂覆。反之，則使用較小體積的涂覆。

作為優(yōu)選的，所述沾取步驟和所述涂覆步驟中，提出沾取棒和移走沾取棒的速度均為1um/s～1m/s。提出沾取棒的速度適當快時，可使沾取棒上粘附相對多的熒光粉膠，涂覆后得到的熒光粉膠的體積相對較大。

作為優(yōu)選的，涂覆步驟中，沾取棒上的熒光粉膠與所述LED芯片接觸時，所述沾取棒底端面和所述LED芯片上表面相距高度為50um～3000um。沾取棒底端面和所述LED芯片上表面相距高度為500um～1500um時，是較為常用的，這樣的相距高度更能兼顧涂覆效率和涂覆質量，相距高度低時，能實現(xiàn)大體積的涂覆，相距高度高時，能實現(xiàn)小體積的涂覆。

進一步的，采用直徑為1mm～3mm的沾取棒，浸入膠材為硅膠或者環(huán)氧樹脂的熒光粉膠中，沾取棒浸入熒光粉膠中深度為1mm～5mm，直接將 提出的沾取棒垂直對準LED芯片，沾取棒底端面和所述LED芯片上表面相距高度為500um～1500um，沾取棒浸入熒光粉膠中5s～10s，沾取棒上的熒光粉膠與所述LED芯片接觸并停留5s～10s，以上參數(shù)的組合，能夠高效、穩(wěn)定可靠地在LED芯片上涂覆體積為0.5ul～5ul的熒光粉膠。

進一步的，所述的熒光粉膠中的熒光粉包括YAG熒光粉、TAG熒光粉的一種或者多種，所述的熒光粉膠的膠材包括硅膠、環(huán)氧樹脂或液態(tài)玻璃中的一種或多種。

進一步的，所述LED芯片上所涂覆的熒光粉膠體積為0.1ul～10ul。

進一步的，所述熒光粉膠中包含的熒光粉的濃度為0.01克/毫升～5克/毫升。

本發(fā)明方法先將LED芯片固定在封裝基板上，并將LED芯片與封裝基板之間形成連通的電路后，將熒光粉膠從盛放熒光粉膠的容器中轉移至沾取棒上，然后將沾取棒和LED芯片對準，讓熒光粉膠和LED芯片上表面對準并在表面張力的作用下鋪展，待熒光粉膠在沾取棒和LED芯片之間流動成型后將沾取棒移開，最后將LED放在加熱板上對熒光粉膠進行加熱固化。

總體而言，通過本發(fā)明所構思的以上技術方案與現(xiàn)有技術相比，能夠取得下列有益效果：

(1)本發(fā)明采用沾取棒的毛細引力作用，吸取熒光粉膠，將沾取棒對準LED芯片，利用流體對固體壁面的粘附作用進行熒光粉膠的涂覆，通過改變沾取棒直徑D、沾取棒浸入熒光粉膠中深度H、提出沾取棒和移走沾取棒的速度U、沾取棒底端面距芯片上表面高度h等工藝參數(shù)來實現(xiàn)熒光粉膠涂覆的控制，可靈活控制熒光粉膠涂覆體積和形貌。

(2)本發(fā)明相比傳統(tǒng)的氣動點膠機，不需要很高的驅動壓力和很大的活塞驅動力，可適用于各種濃度和粘度的熒光粉膠。由于是利用流體對固體壁面的粘附作用進行熒光粉膠的涂覆，在工藝參數(shù)基本一致的情況下，工藝參數(shù)的微小波動并不會造成點膠量的變化，因此本發(fā)明方法可適用藝 生產(chǎn)設備的波動，具有較強的工藝適應性，從而保證LED封裝的光色一致性。

(3)本發(fā)明工藝簡單，對設依賴度低，通過陣列點膠棒能實現(xiàn)一次性多顆LED芯片的熒光粉膠的涂覆相對傳統(tǒng)自由點膠設備更適用于大規(guī)模陣列封裝，生產(chǎn)效率高。

附圖說明

圖1為本發(fā)明方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明方法的過程的示意圖；

圖3為本發(fā)明方法的芯片和沾取棒的對準偏差δ的示意圖；

在所有附圖中，相同的附圖標記用來表示相同的元件或結構，其中：1001沾取棒、1002盛放熒光粉膠的容器、1003熒光粉膠、1004芯片、1005金線、1006封裝基板。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。

本發(fā)明提供了一種沾取轉移式熒光粉膠涂覆方法，其特征在于，包括沾取步驟和涂覆步驟，其中，

沾取步驟為：將沾取棒浸入熒光粉膠中，利用膠體對沾取棒表面的粘附作用，沾取熒光粉膠；

涂覆步驟為：將粘附有熒光粉膠的沾取棒垂直對準LED芯片，熒光粉膠粘附于所述LED芯片表面，完成涂覆。

圖1為本發(fā)明方法的流程圖，其分為沾取步驟和涂覆步驟。

圖2為本發(fā)明方法的過程的示意圖，先將沾取棒1001浸入盛放在容器1002中的熒光粉膠1003中，并停留5s～10s，以將熒光粉膠轉移至沾取棒1001上；直接將提出的沾取棒1001垂直對準LED芯片1004，并保證沾取棒1001上的熒光粉膠1003與所述LED芯片1001接觸并停留5s～10s，移走沾取棒，實現(xiàn)涂覆。

采用沾取棒涂覆熒光粉膠，能克服氣動點膠機涂覆的缺陷。通過改變沾取棒直徑D、沾取棒浸入熒光粉膠中深度H、提出沾取棒和移走沾取棒的速度U、沾取棒底端面距芯片上表面高度h等工藝參數(shù)來實現(xiàn)熒光粉膠涂覆的控制，可靈活控制熒光粉膠涂覆體積和形貌。

下面以實施例具體說明本發(fā)明熒光粉膠的涂覆方法。

實施例1

本實施例中，熒光粉膠中的熒光粉為YAG熒光粉，膠材為環(huán)氧樹脂，熒光粉膠中包含的熒光粉的濃度為0.01克/毫升。

沾取步驟：將沾取棒浸入熒光粉膠中并停留5s，之后提出沾取棒,所述沾取棒的直徑為5mm；所述沾取棒的外形為圓柱狀或者棱柱狀。沾取棒浸入熒光粉膠中深度H為0mm。提出沾取棒的速度U均為0.05m/s。

涂覆步驟：直接將提出的沾取棒垂直對準LED芯片，并保證沾取棒上的熒光粉膠與所述LED芯片接觸并停留10s，移走沾取棒，實現(xiàn)涂覆。移走沾取棒的速度U均為690um/s。沾取棒上的熒光粉膠與所述LED芯片接觸時，所述沾取棒底端面和所述LED芯片上表面相距高度h為50um。

檢測獲得，本實施例中，所述LED芯片上所涂覆的熒光粉膠體積為10ul，形貌為球帽形。

實施例2

本實施例中，熒光粉膠中的熒光粉為TAG熒光粉，膠材為液態(tài)玻璃，熒光粉膠中包含的熒光粉的濃度為1克/毫升。

沾取步驟：將沾取棒浸入熒光粉膠中并停留7s，之后提出沾取棒,所述沾取棒的直徑為10mm；所述沾取棒的外形為圓柱狀或者棱柱狀。沾取棒浸入熒光粉膠中深度H為10mm。提出沾取棒的速度U均為0.11m/s。

涂覆步驟：直接將提出的沾取棒垂直對準LED芯片，并保證沾取棒上的熒光粉膠與所述LED芯片接觸并停留8s，移走沾取棒，實現(xiàn)涂覆。移走沾取棒的速度U均為1um/s。沾取棒上的熒光粉膠與所述LED芯片接觸時，所述沾取棒底端面和所述LED芯片上表面相距高度h為1500um。

檢測獲得，本實施例中，所述LED芯片上所涂覆的熒光粉膠體積為10ul，形貌為球帽形。

實施例3

本實施例中，熒光粉膠中的熒光粉為YAG熒光粉，膠材為硅膠，熒光粉膠中包含的熒光粉的濃度為2克/毫升。

沾取步驟：將沾取棒浸入熒光粉膠中并停留10s，之后提出沾取棒,所述沾取棒的直徑為3mm；所述沾取棒的外形為圓柱狀或者棱柱狀。沾取棒浸入熒光粉膠中深度H為8mm。提出沾取棒的速度U均為1um/s。

涂覆步驟：直接將提出的沾取棒垂直對準LED芯片，并保證沾取棒上的熒光粉膠與所述LED芯片接觸并停留6s，移走沾取棒，實現(xiàn)涂覆。移走沾取棒的速度U均為0.02m/s。沾取棒上的熒光粉膠與所述LED芯片接觸時，所述沾取棒底端面和所述LED芯片上表面相距高度h為3000um。

檢測獲得，本實施例中，所述LED芯片上所涂覆的熒光粉膠體積為6ul，形貌為球帽形。

實施例4

本實施例中，熒光粉膠中的熒光粉為YAG熒光粉，膠材為硅膠，熒光粉膠中包含的熒光粉的濃度為3.0克/毫升。

沾取步驟：將沾取棒浸入熒光粉膠中并停留9s，之后提出沾取棒,所述沾取棒的直徑為1mm；所述沾取棒的外形為圓柱狀或者棱柱狀。沾取棒浸入熒光粉膠中深度H為5mm。提出沾取棒的速度U均為1m/s。

涂覆步驟：直接將提出的沾取棒垂直對準LED芯片，并保證沾取棒上的熒光粉膠與所述LED芯片接觸并停留5s，移走沾取棒，實現(xiàn)涂覆。移走沾取棒的速度U均為0.5m/s。沾取棒上的熒光粉膠與所述LED芯片接觸時，所述沾取棒底端面和所述LED芯片上表面相距高度h為500um。

檢測獲得，本實施例中，所述LED芯片上所涂覆的熒光粉膠體積為0.1ul，形貌為球帽形。

實施例5

本實施例中，熒光粉膠中的熒光粉為YAG熒光粉，膠材為硅膠，熒光粉膠中包含的熒光粉的濃度為5.0克/毫升

沾取步驟：將沾取棒浸入熒光粉膠中并停留15s，之后提出沾取棒,所述沾取棒的直徑為0.1mm；所述沾取棒的外形為圓柱狀或者棱柱狀。沾取棒浸入熒光粉膠中深度H為7mm。提出沾取棒的速度U均為5mm/s。

涂覆步驟：直接將提出的沾取棒垂直對準LED芯片，并保證沾取棒上的熒光粉膠與所述LED芯片接觸并停留7.5s，移走沾取棒，實現(xiàn)涂覆。移走沾取棒的速度U均為1m/s。沾取棒上的熒光粉膠與所述LED芯片接觸時，所述沾取棒底端面和所述LED芯片上表面相距高度h為1000um。

檢測獲得，本實施例中，所述LED芯片上所涂覆的熒光粉膠體積為2ul，形貌為球帽形。

以下實施例用于說明沾取棒淹沒深度(H)，沾取棒直徑(D)、沾取棒 上升速度(U)、沾取棒底端面距芯片上表面高度(h)等參數(shù)對熒光粉膠的涂覆體積的調節(jié)控制作用。

實施例6

本實施例是用于說明沾取棒淹沒深度H對涂覆體積的調節(jié)作用。在具體實施中取沾取棒淹沒深度H分別為1mm，2mm，3mm，取其他工藝參數(shù)分別為：熒光粉膠濃度為0.2g/ml，沾取棒直徑2mm，沾取棒上升速度1mm/s，沾取棒底部距芯片上表面高度1mm，沾取步驟將沾取棒浸入熒光粉膠中并停留7s，涂覆步驟中，沾取棒上的熒光粉膠與所述LED芯片接觸并停留10s。

檢驗發(fā)現(xiàn)，淹沒深度為1mm時熒光粉膠的涂覆體積約為2ul,淹沒深度為2mm時熒光粉膠的涂覆體積約為4.2ul,淹沒深度為3mm時熒光粉膠的涂覆體積約為5.5ul，所用膠體為硅膠。

實施例7

本實施例是用于說明沾取棒直徑D對涂覆體積的調節(jié)作用。在具體實施中取沾取棒直徑分別為1mm，2mm，3mm，取其他工藝參數(shù)分別為：熒光粉膠濃度為0.2g/ml，淹沒深度為2mm，沾取棒上升速度1mm/s，沾取棒底部距芯片上表面高度1mm，所用膠體為硅膠。沾取步驟將沾取棒浸入熒光粉膠中并停留10s，涂覆步驟中，沾取棒上的熒光粉膠與所述LED芯片接觸并停留10s。

檢驗發(fā)現(xiàn)，沾取棒直徑為1mm時熒光粉膠的涂覆體積約為2.4ul,沾取棒直徑為2mm時熒光粉膠的涂覆體積約為4.2ul,沾取棒直徑為3mm時熒光粉膠的涂覆體積約為5.6ul。

實施例8

本實施例是用于說明沾取棒上升速度U對涂覆體積的調節(jié)作用。在具 體實施中取沾取棒上升速度分別為1mm/s，5mm/s，10mm/s，取其他工藝參數(shù)分別為：熒光粉膠濃度為0.2g/ml，淹沒深度為2mm，沾取棒直徑2mm，沾取棒底部距芯片上表面高度1mm，所用膠體為硅膠。沾取步驟將沾取棒浸入熒光粉膠中并停留8s，涂覆步驟中，沾取棒上的熒光粉膠與所述LED芯片接觸并停留9s。

檢驗發(fā)現(xiàn)，沾取棒上升速度分別為1mm/s時熒光粉膠的涂覆體積約為4.2ul,沾取棒上升速度分別為5mm/s時熒光粉膠的涂覆體積約為4.8ul，沾取棒上升速度分別為10mm/s時熒光粉膠的涂覆體積約為5.2ul。

實施例9

本實施例是用于說明沾取棒底部距芯片上表面高度h對涂覆體積的調節(jié)作用。在具體實施中取高度分別為0.5mm，1mm，1.5mm，取其他工藝參數(shù)分別為：熒光粉膠濃度為0.2g/ml，沾取棒直徑為2mm，淹沒深度為2mm，沾取棒上升速度1mm/s，所用膠體為硅膠。沾取步驟將沾取棒浸入熒光粉膠中并停留5s，涂覆步驟中，沾取棒上的熒光粉膠與所述LED芯片接觸并停留5s。

檢驗發(fā)現(xiàn)，高度為0.5mm時熒光粉膠的涂覆體積約為4.4ul,高度為1mm時熒光粉膠的涂覆體積約為4.2ul,高度為1.5mm時熒光粉膠的涂覆體積約為3.9ul。

以下實施例用于說明沾取棒的沾取轉移法對熒光粉濃度和對準偏差δ對封裝條件波動的適應性。

實施例10

本實施例是用于說明熒光粉濃度的變化對涂覆體積的影響。在具體實施中熒光粉濃度分別為0.2g/ml，0.4g/ml，0.6g/ml，取其他工藝參數(shù)分別 為：沾取棒直徑為2mm，淹沒深度為2mm，沾取棒上升速度1mm/s，沾取棒底部距芯片上表面高度1mm，所用膠體為硅膠。沾取步驟將沾取棒浸入熒光粉膠中并停留9s，涂覆步驟中，沾取棒上的熒光粉膠與所述LED芯片接觸并停留5s。

檢驗發(fā)現(xiàn)，熒光粉膠的涂覆體積在各個熒光粉濃度下基本一致，約為4.2ul。

實施例11

本實施例是用于說明芯片和沾取棒的對準偏差的變化對涂覆體積的影響，圖3為芯片和沾取棒的對準偏差δ示意圖。在具體實施中取芯片和沾取棒的對準偏差分別為0.3mm，0.6mm，0.9mm，取其他工藝參數(shù)分別為：熒光粉濃度分別為0.2g/ml，沾取棒直徑為2mm，淹沒深度為2mm，沾取棒上升速度1mm/s，沾取棒底部距芯片上表面高度1mm，所用膠體為硅膠。沾取步驟將沾取棒浸入熒光粉膠中并停留8s，涂覆步驟中，沾取棒上的熒光粉膠與所述LED芯片接觸并停留8s。

檢驗發(fā)現(xiàn)，熒光粉膠的涂覆體積在不同對準偏差下基本一致，約為4.2ul。

以上實施例中，沾取棒為實心玻璃棒，原則上，沾取棒只要化學性質穩(wěn)定，不與熒光粉膠進行反應，且能對膠體具有粘附作用，都是可行的。

本領域的技術人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。