一种cob型led芯片的快速封装方法

xiaoxiao2020-10-23  11

一种cob型led芯片的快速封装方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种C0B型LED芯片的快速封装方法。
【背景技术】
[0002] 半导体照明技术是21世纪最具有发展前景的高科技领域之一,而发光二极管 (Light Emitting Diode,以下简称LED)是其核心技术。LED是一类能直接将电能转化为 光能的发光元件,由于它具有工作电压低、耗电量小、发光效率高、发光响应时间极短、光色 纯、结构牢固、抗冲击、耐振动、性能稳定可靠、重量轻、体积少和成本低等一系列特性,因而 得到了广泛的应用和突飞猛进的发展。
[0003] 随着功率型白光LED制造技术的不断完善,其发光效率、亮度和功率都有了大幅 度提高。为了制造出高性能、高功率型白光LED器件,对芯片制造技术、荧光粉制造技术和 散热技术要求很高。LED芯片封装材料的性能和封装工艺对其发光效率、亮度以及使用寿命 也将产生显著影响。从芯片制造、封装材料研宄和封装工艺的角度来讲,延长LED的寿命和 增强出光效率重点需要解决的关键问题是:芯片制作和封装工艺。
[0004] 经常使用的一种封装方式涉及板上晶片直装式(COB,chip on board)封装。C0B 型LED芯片就是将裸芯片用导电或非导电胶粘附在互连基板上,然后进行引线键合实现其 电连接,有长条型/方形/圆形三种封装形式。在板上晶片直装式封装中,第一步,需要将 高触变性的有机硅围坝胶经过点胶机在C0B板上形成围堰形状,再经过高温固化。第二步, 将混合好的双组分硅胶的A组分和B组分,灌入储胶针管中,经过点胶机在围堰内点胶,再 经过高温固化。第三步,将封装好的C0B型LED芯片用专用的检测工具进行电气性能测试, 按照质量和色温指标,区分和分级。在这些封装步骤过程中,非常容易产生残次品,而且工 艺路线长、点胶时间长、成品率低,以及生产效率低下,从而导致生产成本高。
[0005] 其中,点胶和烘烤固化是封装步骤过程中的至关重要步骤。LED封装所采用点胶工 艺和分阶段固化工艺,这就意味着LED封装厂家必须将封装胶的A组分和B组分准确称重, 并且添加一定比例的荧光粉,混合均匀后,经过脱泡,灌入点胶器中,经过点胶设备,进行点 胶。该封装工艺存在很多弊病,例如所用的封装胶粘度大,不容易混合均匀;混合后的胶不 容易脱泡,导致封装胶体内含有气泡,造成封装芯片容易产生残次品;荧光粉比重大于封装 胶,所以荧光粉在封装胶内容易产生沉降,造成封装LED的色温和显色指数变化大,这就要 求对完成封装的LED芯片必须经过测试分筛,才能使用,所以目前的生产路线长,效率低, 批次稳定性差;此外,封装厂家必须在短时间内完成非常繁琐使用过程,而且混合后的封装 胶使用时间特别短,一般仅仅8个小时。超过使用时间后,混合胶粘度升高,不再适宜点胶, 这造成封装胶浪费。此外,目前的工艺路线存在生产路线长、成本高、效率低和批次稳定性 差的严重问题。
[0006] 总之,现有C0B型LED芯片封装过程容易产生残次品,而且工艺路线长、点胶时间 长、成品率低,以及生产效率低下,从而导致生产成本高。

【发明内容】

[0007] 本发明的目的是克服现有技术的不足,提供一种COB型LED芯片的快速封装方法。
[0008] 本发明的技术方案概述如下:
[0009] -种C0B型LED芯片的快速封装方法,包括如下步骤:将荧光胶膜1覆盖住C0B型 LED芯片2,在真空条件下,使荧光胶膜粘附在C0B型LED芯片上,然后在常压条件下,加热 使荧光胶膜固化封装于C0B型LED芯片,得到封装的C0B型LED芯片3。
[0010] 荧光胶膜优选远程激发荧光膜或粘性荧光胶膜。
[0011] 粘性荧光胶膜用下述方法制成:
[0012] (1)按质量称取:100份乙烯基硅橡胶,5-50份气相二氧化硅,2-50份乙烯基硅油, 1-50份甲基乙烯基MQ硅树脂,0. 1-3份羟基硅油,5-250份LED荧光粉,混合得混合物1;
[0013] 所述乙烯基硅油的乙烯基含量为0. 001% -15%、粘度为3000-200000mPa. s;
[0014] 所述甲基乙烯基MQ硅树脂的乙烯基含量为0. 1%-15%、粘度为5000-200000mPa. s,
[0015] 所述羟基硅油的粘度范围为10_50mPa. s ;
[0016] (2)按质量称取:0? 00005~0? 001份抑制剂,1~5份增粘剂,3. 0X 10_4~ 1. 5 X 1(T3份卡式铂金催化剂,氢含量为0. 1 % -1. 6 %、粘度为5-500mPa. s的甲基含氢硅油, 使所述甲基含氢硅油中的Si-H摩尔数是混合物1中乙烯基摩尔数的1. 1-5倍;
[0017] (3)将步骤(2)的各组份加入到混合物1中,经捏合机、双辊开炼机或密炼机混炼 均匀得混合物2,将混合物2挤出于离型膜上并覆盖另一离型膜、压延。
[0018] 乙烯基硅橡胶优选分子量为40-80万、乙烯基含量为0.04-1. 1 %乙烯基甲基硅橡 胶,或分子量为20-80万的苯含量为4% -25%的乙烯基苯基硅橡胶。
[0019]气相二氧化硅优选 HL-150, HL-200, HL-200H,HL-300, HL-380, HB-215, HB-615, HB-620, HB-630, HB-135 和 HB-139 中的至少一种。
[0020] LED荧光粉为YAG荧光粉、氮化物荧光粉和硅酸盐系荧光粉至少两种。
[0021] 抑制剂优选1-乙炔-1-环已醇、3, 5-二甲基-1-己炔-3-醇、2-苯基-3-丁 炔-2-醇中的至少一种。
[0022] 增粘剂优选Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、y-甲基丙烯酰氧基丙基甲 基二甲氧基硅烷、Y-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯 基三(乙氧甲氧基)硅烷、y _(2, 3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、Y-(2, 3-环氧丙氧) 丙基三乙氧基硅烷、y-(2, 3-环氧丙氧)丙基甲基二甲氧基硅烷、0-(3, 4-环氧环己基) 乙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
[0023] 增粘剂还可以选含有环氧基和异氰基改性增粘剂,所述含有环氧基和异氰基改性 增粘剂用下述方法制成:氮气保护下,将1,3, 5, 7-四甲基环四硅氧烷升温至40~60°C,在 3~5小时内滴加由1,2-环氧-4-乙烯基环己烷、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸异氰 基乙酯与浓度为0. 1~0. 5wt%氯铂酸的异丙醇溶液组成的混合液,在60~80°C反应2~ 3小时;所述1,3, 5, 7-四甲基环四硅氧烷、1,2-环氧-4-乙烯基环己烷、乙烯基三甲氧基 硅烷与甲基丙稀酸异氰基乙醋依次用a、b、c和d表示,所述a:b:c:d的摩尔比=1: (0~ 3) : (0~3) : (0~3),并且,2彡b+c+d彡4 ;所述氯铂酸的添加量为a、b、c和d总量的10~ 50ppm〇
[0024] 增粘剂还可以为为含有环氧基和异氰基改性增粘剂,所述含有环氧基和异氰基改 性增粘剂用下述方法制成:氮气保护下,将高含氢硅油升温至40~60°C,在3~5小时内滴 加由1,2-环氧-4-乙烯基环己烷、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸异氰基乙酯与浓度为 0. 1~0. 5wt%氯铂酸的异丙醇溶液组成的混合液,在60~80°C反应2~3小时;所述高 含氢硅油的硅氢的摩尔数、1,2-环氧-4-乙烯基环己烷、乙烯基三甲氧基硅烷与甲基丙烯 酸异氰基乙醋依次用e、b、c和d表示,e:b:c:d的摩尔比=1: (0~0. 3) : (0~0. 3) : (0~ 〇? 3),并且,b+c+d彡0? 1 ;所述氯钼酸的添加量为e、b、c和d总量的10~50ppm ;所述高 含氢硅油为粘度25°C时22-28mm2/s,含氢质量为1% -1.6%。
[0025] 本发明的优点:
[0026] 本发明的方法简化了原有工艺的工艺流程,避免了先围坝、再混胶和点胶等繁琐 步骤,可以大大地提高生产效率,同时提高成品率和大幅度降低生产成本。本发明的制备方 法,具有操作简单,工艺参数容易控制,完全避免了荧光粉沉降,使得C0B型LED芯片封装的 批次稳定性高,色温一致。所得到的一种封装C0B型LED芯片,其中的芯片以及基板和封装 膜粘结强,耐高低温冲击,长时间使用不老化。折光系数1. 40~1. 43,硬度与柔韧性适中。
【附图说明】
[0027] 图1为传统Cob芯片封装照片,图1-1为封装前照片,图1-2为点胶封装后照片。
[0028] 图2为本发明的C0B型LED芯片的快速封装方法操作步骤示意图,1.荧光胶膜, 2C0B 型LED芯片,3封装的C0B型LED芯片,4离型膜
[0029]图3为粘性荧光胶膜的制备过程示意图。其中11挤出机,12纸质离型膜,13粘性 荧光胶膜原料,14PET离型膜,15压延辊,16自由垂直张力杆,17带有离型膜的粘性荧光胶 膜,18张力可调收卷辊
[0030] 图4与圆型C0B型LED芯片的尺寸匹配的带有离型膜的粘性荧光胶膜。
[0031] 图5使用本发明方法封装后的圆形C0B型LED芯片。
[0032] 图6为图5的C0B型LED芯片点亮照片。
[0033] 图7使用本发明方法封装后的方形C0B型LED芯片。
【具体实施方式】
[0034] 本发明中所述的LED荧光粉为YAG荧光粉、氮化物荧光粉和硅酸盐系荧光粉 至少一种。YAG荧光粉为YAG YG538荧光粉(弘大贸易股份有限公司),英特美型号为 YAG-01, YAG-02, YAG-1A,YAG-2A, YAG-04, YAG-05 和 YAG-06,杭州萤鹤光电材料有限公司型 号为 YH-Y538M,YH-Y558M,YH-Y565M。
[0035]氮化物荧光粉为MPR-1003/D (三菱化学(中国)商贸有限公司)、YH-C625E荧光 粉(杭州萤鹤光电材料有限公司)、YH-C630E和YH-C630荧光粉(杭州萤鹤光电材料有限 公司),迪诺系列〇)INO)氮化物型号为DAM3028A,DAM3028,DAM3058,暖白高显色单粉,氮 化物高显红粉型号为 R-610, R-620, R-630, R-640, R-650, R-655, R-670。
[0036]硅酸盐系荧光粉为G2762-10(兰博光电(苏州)科技有限公司)、G2762-15(兰 博光电(苏州)科技有限公司)、德国默克硅酸盐荧光粉型号为SGA515-100、SGA521-100、 SGA530-100、 SGA 540-100、 SGA 550-100、 SGA560-100、 SGA580-100、 SGA600-100 和 SGA605-100〇
[0037] 上述荧光粉仅仅是使用例子,但是本发明不仅局限于这些荧光粉,本发明还可以 使用于其他荧光粉。
[0038] 下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
[0039] 实施例1
[0040] 增粘剂(含有环氧基和异氰基改性增粘剂)的制备:氮气保护下,将1,3,5,7 -四 甲基环四硅氧烷升温至40°C,在5小时内滴加由1,2 -环氧-4 -乙烯基环己烷、乙烯基三甲 氧基硅烷、甲基丙烯酸异氰基乙酯与浓度为0. 5wt%氯铂酸的异丙醇溶液组成的混合液,在 60°C反应3小时,得到增粘剂;所述1,3, 5, 7 -四甲基环四硅氧烷、1,2 -环氧-4 -乙烯基环 己烷、乙烯基三甲氧基硅烷与甲基丙烯酸异氰基乙酯依次用a、b、c和d表示,所述a:b:C:d 的摩尔比=1:1:1:1,并且,b+c+d = 3 ;所述氯钼酸的添加量为a、b、c和d总量的50ppm。
[0041] 实施例2
[0042] 增粘剂(含有环氧基和异氰基改性增粘剂)的制备:氮气保护下,将1,3,5,7 -四 甲基环四硅氧烷升温至60°C,在3小时内滴加由1,2 -环氧-4 -乙烯基环己烷、乙烯基三 甲氧基硅烷、甲基丙烯酸异氰基乙酯与浓度为0. lwt%氯铂酸的异丙醇溶液组成的混合液, 在80°C反应2小时,得到增粘剂;所述1,3,5,7 -四甲基环四硅氧烷、1,2 -环氧-4 -乙 烯基环己烷、乙烯基三甲氧基硅烷与甲基丙烯酸异氰基乙酯依次用a、b、c和d表示,所述 a:b:c:d的摩尔比=1:0. 5:0. 5:1,并且,b+c+d = 2 ;所述氯钼酸的添加量为a、b、c和d总 量的lOppm。
[0043] 实施例3
[0044] 增粘剂(含有环氧基和异氰基改性增粘剂)的制备:氮气保护下,将1,3,5,7 -四 甲基环四硅氧烷升温至50°C,在4小时内滴加由1,2 -环氧-4 -乙烯基环己烷、乙烯基三 甲氧基硅烷、甲基丙烯酸异氰基乙酯与浓度为0. 3wt%氯铂酸的异丙醇溶液组成的混合液, 在70°C反应2. 5小时,得到增粘剂;所述1,3, 5, 7 -四甲基环四硅氧烷、1,2 -环氧-4 -乙 烯基环己烷、乙烯基三甲氧基硅烷与甲基丙烯酸异氰基乙酯依次用a、b、c和d表示,所述 a:b:c:d的摩尔比=1:3:0. 5:0. 5,并且,b+c+d = 4 ;所述氯钼酸的添加量为a、b、c和d总 量的30ppm。
[0045] 实施例4
[0046] 增粘剂(含有环氧基和异氰基改性增粘剂)的制备:氮气保护下,将1,3,5,7 -四 甲基环四硅氧烷升温至50°C,在4小时内滴加由乙烯基三甲氧基硅烷与浓度为0. 3wt%氯 铂酸的异丙醇溶液组成的混合液,在70°C反应2. 5小时,得到增粘剂;所述1,3, 5, 7 -四甲 基环四硅氧烷与乙烯基三甲氧基硅烷依次用a和c表示,所述a: c的摩尔比=1:3,并且,c =3 ;所述氯钼酸的添加量为a和c总量的30ppm。
[0047] 实施例5
[0048] 增粘剂(含有环氧基和异氰基改性增粘剂)的制备:氮气保护下,将1,3,5,7 -四 甲基环四硅氧烷升温至40°C,在5小时内滴加由1,2 -环氧-4 -乙烯基环己烷、甲基丙烯 酸异氰基乙酯与浓度为〇. lwt %氯铂酸的异丙醇溶液组成的混合液,在60°C反应3小时,得 到增粘剂;所述1,3,5,7 -四甲基环四硅氧烷、1,2 -环氧-4 -乙烯基环己烷与甲基丙烯酸 异氰基乙醋依次用a、b和d表示,所述a:b:d的摩尔比=1:1:3,并且,b+d = 4 ;所述氯钼 酸的添加量为a、b和c总量的50ppm。
[0049] 实施例6
[0050] 增粘剂(含有环氧基和异氰基改性增粘剂)的制备:氮气保护下,将1,3,5,7_四 甲基环四硅氧烷升温至40 °C,在5小时内滴加由1,2-环氧-4-乙烯基环己烷、乙烯基三甲 氧基硅烷与浓度为0. lwt%氯铂酸的异丙醇溶液组成的混合液,在60°C反应3小时;所述 1,3, 5, 7-四甲基环四硅氧烷、1,2-环氧-4-乙烯基环己烷、乙烯基三甲氧基硅烷依次用a、 b和c表示,所述a:b:c的摩尔比=1:1:3 ;并且,b+c = 4 ;所述氯钼酸的添加量为a、b和 c总量的lOppm。
[0051] 实施例7
[0052] 增粘剂(含有环氧基和异氰基改性增粘剂)的制备:氮气保护下,将1,3,5,7_四 甲基环四硅氧烷升温至60 °C,在3小时内滴加由1,2-环氧-4-乙烯基环己烷、乙烯基三甲 氧基硅烷、甲基丙烯酸异氰基乙酯与浓度为0. 5wt%氯铂酸的异丙醇溶液组成的混合液,在 80°C反应2小时;所述1,3, 5, 7-四甲基环四硅氧烷、1,2-环氧-4-乙烯基环己烷、乙烯基 三甲氧基硅烷与甲基丙烯酸异氰基乙酯依次用a、b、c和d表示,所述a:b :C:d的摩尔比= 1: 0? 5: 0? 5:1 ;b+c+d = 2 ;所述氯钼酸的添加量为a、b、c和d总量的50ppm。
[0053] 实施例8
[0054] 增粘剂(含有环氧基和异氰基改性增粘剂)的制备:氮气保护下,将1,3,5,7_四 甲基环四硅氧烷升温至60 °C,在3小时内滴加由1,2-环氧-4-乙烯基环己烷、乙烯基三甲 氧基硅烷与浓度为0. 5wt%氯铂酸的异丙醇溶液组成的混合液,在80°C反应2小时;所述 1,3, 5, 7-四甲基环四硅氧烷、1,2-环氧-4-乙烯基环己烷、乙烯基三甲氧基硅烷依次用a、 b、c表示,所述a:b:c的摩尔比=1:1. 5:1. 5 ;所述氯钼酸的添加量为a、b、c总量的15ppm。
[0055] 实施例9
[0056] 增粘剂(含有环氧基和异氛基改性增粘剂)的制备:氣气保护下,将尚含氛硅油 升温至60°C,在5小时内滴加由1,2-环氧-4-乙烯基环己烷、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基 丙烯酸异氰基乙酯与浓度为〇. 5wt%氯铂酸的异丙醇溶液组成的混合液,在80°C反应3小 时;所述高含氢硅油的硅氢的摩尔数、1,2-环氧-4-乙烯基环己烷、乙烯基三甲氧基硅烷与 甲基丙稀酸异氰基乙醋依次用e、b、c和d表示,e:b:c:d的摩尔比=1:0. 3:0. 3:0. 3,并 且,b+c+d = 0. 9 ;所述氯钼酸的添加量为e、b、c和d总量的lOppm ;所述高含氢硅油为粘 度25°C时28mm2/s,含氢质量为1. 6%。
[0057] 实施例10
[0058] 增粘剂(含有环氧基和异氛基改性增粘剂)的制备:氣气保护下,将尚含氛硅油升 温至40°C,在3小时内滴加由1,2-环氧-4- 乙烯基环己烷、甲基丙烯酸异氰基乙酯与浓度 为0. 5wt%氯铂酸的异丙醇溶液组成的混合液,在80°C反应3小时;所述高含氢硅油的硅 氢的摩尔数、1,2-环氧-4-乙烯基环己烷与甲基丙烯酸异氰基乙酯依次用e、b和d表示, e:b:d的摩尔比=1:0. 1:0. 1,并且,b+d = 0. 2 ;所述氯钼酸的添加量为e、b和d总量的 50ppm ;所述高含氢硅油为粘度25°C时22mm2/s,含氢质量为1%。
[0059] 实施例11
[0060] 增粘剂(含有环氧基和异氛基改性增粘剂)的制备:氣气保护下,将尚含氛硅油升 温至50°C,在4小时内滴加由1,2-环氧-4-乙烯基环己烷、乙烯基三甲氧基硅烷与浓度为 0. lwt%氯铂酸的异丙醇溶液组成的混合液,在60°C反应2小时;所述高含氢硅油的硅氢的 摩尔数、1,2_环氧-4-乙烯基环己烷、乙烯基三甲氧基硅烷依次用e、b、c表示,e:b:C的摩 尔比=1:0. 1:0. 5,并且,b+c = 0? 6 ;所1述氯钼酸的添加量为e、b、C总量的30ppm ;所述高 含氢硅油为粘度25°C时25mm2/s,含氢质量为1. 2%。
[0061] 实施例12
[0062] 增粘剂(含有环氧基和异氛基改性增粘剂)的制备:氣气保护下,将尚含氛硅油 升温至50°C,在4小时内滴加由乙烯基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸异氰基乙酯与浓度为 0. 2wt%氯铂酸的异丙醇溶液组成的混合液,在70°C反应2. 5小时;所述高含氢硅油的硅氢 的摩尔数、乙烯基三甲氧基硅烷与甲基丙烯酸异氰基乙酯依次用e、c和d表示,e: c: d的摩 尔比=1:0. 3:0. 2,并且,c+d = 0? 5 ;所述氯钼酸的添加量为e、c和d总量的40ppm ;所述 高含氢硅油为粘度25°C时28mm2/s,含氢质量为1. 6%。
[0063] 实施例13
[0064] 增粘剂(含有环氧基和异氛基改性增粘剂)的制备:氣气保护下,将尚含氛硅油升 温至60°C,在3小时内滴加由1,2_环氧-4-乙烯基环己烷、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基丙 烯酸异氰基乙酯与浓度为〇. 4wt%氯铂酸的异丙醇溶液组成的混合液,在75°C反应2. 5小 时;所述高含氢硅油的硅氢的摩尔数、1,2-环氧-4-乙烯基环己烷、乙烯基三甲氧基硅烷与 甲基丙稀酸异氰基乙醋依次用e、b、c和d表示,e:b:c:d的摩尔比=1:0. 03:0. 03:0. 04, 并且,b+c+d = 0. 1 ;所述氯钼酸的添加量为e、b、c和d总量的20ppm ;所述高含氢硅油为 粘度25°C时28mm2/s,含氢质量为1%。
[0065] 实施例14
[0066] 粘性荧光胶膜制备:
[0067] (1)按表1所示称取:乙烯基硅橡胶,气相二氧化硅,乙烯基硅油,甲基乙烯基MQ 硅树脂,羟基硅油,LED荧光粉,混合得混合物1;
[0068] (2)按表2所示称取:抑制剂,增粘剂,卡式铂金催化剂,甲基含氢硅油;
[0069] (3)将步骤⑵的各组份加入到混合物1中,在室温下,经捏合机混炼均匀得混合 物2,将混合物2挤出,经过图2中示意过程,将混合物2夹于纸质离型膜和聚对苯二甲酸乙 二醇酯(PET)离型膜之间,再经过压延,控制压延辊的间隙,制得带有离型膜的粘性荧光胶 膜见表3。
[0070] 本实施例的捏合机也可以用双辊开炼机或密炼机替代,其它步骤同本实施例,所 获得的粘性荧光胶膜与本实施例获得的粘性荧光胶膜相同。
[0071] 本实施例的所用荧光粉,也可以用其他厂家的其他型号荧光粉替代,其它步骤同 本实施例,所获得的粘性荧光胶膜与本实施例获得的粘性荧光胶膜相同。
[0072] 本实施例的所用乙烯基硅橡胶,也可以用其他厂家的其他型号乙烯基硅橡胶替 代,其它步骤同本实施例,所获得的粘性荧光胶膜与本实施例获得的粘性荧光胶膜相同。
[0073] 本实施例的所用气相二氧化硅,也可以用其他厂家的其他型号气相二氧化硅替 代,其它步骤同本实施例,所获得的粘性荧光胶膜与本实施例获得的粘性荧光胶膜相同。
[0074] 本实施例的所用乙烯基硅油,也可以用其他厂家的其他型号乙烯基硅油替代,其 它步骤同本实施例,所获得的粘性荧光胶膜与本实施例获得的粘性荧光胶膜相同。
[0075] 本实施例的所用甲基乙烯基MQ硅树脂,也可以用其他厂家的其他型号甲基乙烯 基MQ硅树脂替代,其它步骤同本实施例,所获得的粘性荧光胶膜与本实施例获得的粘性荧 光胶膜相同。
[0076] 本实施例的所用羟基硅油,也可以用其他厂家的其他型号羟基硅油替代,其它步 骤同本实施例,所获得的粘性荧光胶膜与本实施例获得的粘性荧光胶膜相同。
[0077] 表1粘性荧光胶膜的混合物1的组成,(表中括号内的数为质量份数)
[0078]
[0079]
[0080]
[0081] LED荧光粉为YAG荧光粉、氮化物荧光粉和硅酸盐系荧光粉至少两种,YAG荧光粉 选自:¥6538、¥^5581^46-01、¥46-04、¥^56511,还可以选本系列中的其它型号¥46荧光 粉。
[0082] Y1 :质量比为8 :1的YAG荧光粉中的YG538和氮化物荧光粉中的MPR-1003/D
[0083] Y2 :质量比为12 :1的YAG荧光粉中的YH-Y558M和氮化物荧光粉中的YH-C630
[0084] Y3 :质量比为15 :1的YAG荧光粉中的YAG-01和氮化物荧光粉中的YH-C625E
[0085] Y4 :质量比为10 :1 :2的YAG荧光粉中的YAG-04,氮化物荧光粉中的DAM3028A,硅 酸盐系荧光粉为G2762-15
[0086] Y5 :质量比为5 :1 :5的YAG荧光粉中的YH-Y565M,氮化物荧光粉中的R-610,硅酸 盐系荧光粉为G2762-10。
[0087] 氮化物荧光粉选自:MPR-1003/D、YH-C630、YH-C625E、DAM3028A,还可以选本系列 中的其它型号氮化物焚光粉。娃酸盐系焚光粉选G2762-10,还可以选本系列中的其它型号 娃酸盐焚光粉。
[0088] 各实施例的所用荧光粉,也可以用其他厂家的其他型号荧光粉替代,其它步骤同 本实施例,所获得的粘性荧光胶膜与本实施例获得的粘性荧光胶膜相同。本实施例的所用 荧光粉中各种荧光粉的比例,也可以用其他比例替代,其它步骤同本实施例,所获得的粘性 荧光胶膜与本实施例获得的粘性荧光胶膜相同,只是所发出光色温有所不同。
[0089] 表2?步骤(2)的各组份(表中的数为质量份数)
[0090]
[0091]
[0092]
[0093]
[0094] 表3.将表2的各组份加入到混合物1中制备得到的粘性荧光胶膜
[0095]
[0096] 实施例15
[0097] 一种COB型LED芯片的快速封装方法(见图2),包括如下步骤:先将带有离型膜 的粘性荧光胶膜剥离掉纸质离型膜,将带有PET离型膜的粘性荧光胶膜1覆盖住C0B型LED 芯片2,覆盖完成后轻轻压平后,在真空条件下,使粘性荧光胶膜粘附在COB型LED芯片上, 再将PET离型膜除去,然后在常压条件下,加热(80-170°C,加热0. 5-8小时,其中:实施例 15-1~实施例15-9加热至80°C,加热0. 5小时,然后在120°C,加热4小时;实施例15-10~ 实施例15-12加热至80°C,加热8小时;实施例15-13和实施例15-14加热至100°C,加热 6小时;实施例15-15~实施例15-20加热至120°C,加热4小时;实施例15-21~实施例 15-23加热至140°C,加热2小时;实施例15-24和实施例15-25加热至170°C,加热0. 5小 时)使粘性荧光胶膜固化封装于COB型LED芯片,得到封装的COB型LED芯片3,见表4。
[0098] 带有离型膜的粘性荧光胶膜的制备如图3所示。
[0099] 对本发明所制备的封装的C0B型LED芯片的性能进行检测,实验结果见表4,检测 结果表明,热固化完全,得到表面光滑的封装的C0B型LED芯片。封装胶膜和芯片之间没有 开裂,芯片发光部分完全被包封,没有漏光现象。固化胶膜折光系数1. 40~1. 43,硬度与柔 韧性适中。经红墨水实验证实所有封装通过检测合格。全部封装的C0B型LED芯片通过冷 热冲击实验。死灯率为零,确保合格率100%。经过色温检测,发现每个实施例100个封装 芯片的色温最大误差不超过1%,说明在同一批次内,每个封装芯片之间没有色温差异,不 需要分拣就可以使用。特别是没有批次差异,每 个批次封装的芯片具有相同色温和显色指 数(显色指数变化小于0.3%)。
[0100] 这些实验结果说明本发明方法的方法,简化了工艺流程,避免了原有工艺中围坝、 混胶和点胶工艺,可以大大地提高生产效率,同时提高成品率和大幅度降低生产成本。本发 明的制备方法,具有操作简单,工艺参数容易控制,完全避免了荧光粉沉降,使得封装的C0B 型LED芯片的批次稳定性高,色温一致。所得到的一种封装的COB型LED芯片其中的芯片 和封装膜粘结强,封装的C0B型LED芯片耐高低温冲击,长时间使用不老化。
[0101] 具体固化条件、热固化评价及外观评价等见表4。
[0102] 表 4
[0103]
[0104]
[0105]
[0106] 表4中的固化条件(°C/h)以80/0. 5, 120/4为例,表示为80°C维持0.5h后再在 120°C 维持 4h。
[0107] 实施例16
[0108] 以远程激发荧光膜(纳晶科技股份有限公司)代替实施例15-1中的粘性荧光胶 膜,其他过程制备同实施例15-1,得到封装芯片,经热固化、外观检查、红墨水实验评价、冷 热冲击实验、死灯率检测等,发现热固化完全,但是封装不完全,有局部漏光,而且红墨水实 验不合格,死灯率较高12%。说明远程激发荧光膜对芯片粘附性能略差。
[0109]实施例17
[0110] 以远程激发荧光膜(纳晶科技股份有限公司)代替实施例15-20中的粘性荧光胶 膜,其他过程制备同实施例15-20,得到封装芯片,经热固化、外观检查、红墨水实验评价、冷 热冲击实验、死灯率检测等,发现热固化完全,但是封装不完全,有局部漏光,而且红墨水实 验有部分封装芯片不合格,死灯率较高13%。说明远程激发荧光膜对芯片粘附性能略差。
[0111]C0B型LED芯片封装制备的热固化评价,观察固化是否完全,评价热固化性能。
[0112] 对C0B型LED芯片封装制备的封装芯片外观进行评价,通过显微镜观察评价表面 光滑程度、统计分析荧光胶膜和芯片以及基材之间有无封装胶开裂。如果表面光滑、无开裂 说明封装效果良好。
[0113] 对热固化后本发明的C0B型LED芯片封装制备的封装芯片进行红墨水实验,煮沸 24小时,评价其粘附性能。如果有红墨水渗漏,则不合格。
[0114] 热固化后本发明的封装胶折光指数测定。
[0115] 芯片色温测试采用Led色温测试仪测定。
[0116]冷热冲击采用冷热冲击实验箱,温度范围为-40度-200度,经过50个高低温循环 后,观察封装胶和芯片以及基材之间是否有开裂,如果没有开裂就为通过。
[0117]死灯率是指封装后的Led芯片通电点亮,每百个芯片中不能点亮的比例为死灯 率。
[0118] 批次之间差异(批次稳定性)是指按照相同操作过程,制备出20批次,检测封装 效果和色温等。
【主权项】
1. 一种COB型LED芯片的快速封装方法,其特征是包括如下步骤:将荧光胶膜(1)覆 盖住COB型LED芯片(2),在真空条件下,使荧光胶膜粘附在COB型LED芯片上,然后在常压 条件下,加热使荧光胶膜固化封装于COB型LED芯片,得到封装的COB型LED芯片(3)。2. 根据权利要求1所述的方法,其特征是所述荧光胶膜为远程激发荧光膜或粘性荧光 胶膜。3. 根据权利要求2所述的方法,其特征是所述粘性荧光胶膜用下述方法制成: ⑴按质量称取:100份乙烯基硅橡胶,5-50份气相二氧化娃,2-50份乙烯基硅油,1-50 份甲基乙烯基MQ硅树脂,0. 1-3份羟基硅油,5-250份LED荧光粉,混合得混合物1 ; 所述乙烯基硅油的乙烯基含量为0. 001% -15%、粘度为3000-200000mPa. s ; 所述甲基乙烯基MQ硅树脂的乙烯基含量为0. 1% -15%、粘度为5000-200000mPa. s, 所述羟基硅油的粘度范围为10_50mPa. s ; ⑵按质量称取:0? 00005~0? 001份抑制剂,1~5份增粘剂,3. OX KT4~L 5 X KT3 份卡式铂金催化剂,氢含量为0. 1% -1. 6%、粘度为5-500mPa. s的甲基含氢硅油,使所述甲 基含氢硅油中的Si-H摩尔数是混合物1中乙烯基摩尔数的1. 1-5倍; (3)将步骤(2)的各组份加入到混合物1中,经捏合机、双辊开炼机或密炼机混炼均匀 得混合物2,将混合物2挤出于离型膜上并覆盖另一离型膜、压延。4. 根据权利要求3所述的方法,其特征是所述乙烯基硅橡胶是分子量为40-80万、乙烯 基含量为〇. 04-1. 1 %乙烯基甲基硅橡胶,或分子量为20-80万的苯含量为4 % -25 %的乙烯 基苯基硅橡胶。5. 根据权利要求3所述的方法,其特征是所述气相二氧化硅为HL-150, HL-200, HL-200H,HL-300, HL-380, HB-215, HB-615, HB-620, HB-630, HB-135 和 HB-139 中的至少一 种。6. 根据权利要求3所述的方法,其特征是所述LED荧光粉为YAG荧光粉、氮化物荧光粉 和硅酸盐系荧光粉至少两种。7. 根据权利要求3所述的方法,其特征是所述抑制剂为1-乙炔-1-环已醇、3, 5-二甲 基-1-己炔-3-醇、2-苯基-3- 丁炔-2-醇中的至少一种。8. 根据权利要求3所述的方法,其特征是所述增粘剂为Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲 氧基硅烷、y-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、y-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙 氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(乙氧甲氧基)硅烷、Y-(2, 3-环氧丙氧)丙基 三甲氧基硅烷、y-(2, 3-环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷、Y _(2, 3-环氧丙氧)丙基甲基二 甲氧基硅烷、0 _(3, 4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷中的至少一种。9. 根据权利要求3所述的方法,其特征是所述增粘剂为含有环氧基和异氰基改性增粘 剂,所述含有环氧基和异氰基改性增粘剂用下述方法制成:氮气保护下,将1,3, 5, 7-四甲 基环四硅氧烷升温至40~60°C,在3~5小时内滴加由1,2_环氧-4-乙烯基环己烷、乙 烯基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸异氰基乙酯与浓度为0. 1~0. 5wt%氯铂酸的异丙醇溶液 组成的混合液,在60~80°C反应2~3小时;所述1,3, 5, 7-四甲基环四硅氧烷、1,2-环 氧-4-乙烯基环己烷、乙烯基三甲氧基硅烷与甲基丙烯酸异氰基乙酯依次用a、b、c和d表 示,所述a:b:c:d的摩尔比=1: (0~3) : (0~3) : (0~3),并且,2 < b+c+d < 4 ;所述氯 铂酸的添加量为a、b、c和d总量的10~50ppm。10.根据权利要求3所述的方法,其特征是所述增粘剂为含有环氧基和异氰基改性增 粘剂,所述含有环氧基和异氰基改性增粘剂用下述方法制成:氮气保护下,将高含氢硅油升 温至40~60°C,在3~5小时内滴加由1,2_环氧-4-乙烯基环己烷、乙烯基三甲氧基硅 烷、甲基丙烯酸异氰基乙酯与浓度为0. 1~0. 5wt%氯铂酸的异丙醇溶液组成的混合液,在 60~80°C反应2~3小时;所述高含氢硅油的硅氢的摩尔数、1,2-环氧-4-乙烯基环己烷、 乙烯基三甲氧基硅烷与甲基丙稀酸异氰基乙醋依次用e、b、c和d表示,e:b:c:d的摩尔比= 1: (0~0. 3) : (0~0. 3) : (0~0. 3),并且,b+c+d彡0. 1 ;所述氯铂酸的添加量为e、b、c和 d总量的10~50ppm ;所述高含氢硅油为粘度25°C时22-28mm2/s,含氢质量为1% -L 6%。
【专利摘要】本发明公开了一种COB型LED芯片的快速封装方法,包括如下步骤:将荧光胶膜1覆盖住COB型LED芯片2,在真空条件下,使荧光胶膜粘附在COB型LED芯片上,然后在常压条件下,加热使荧光胶膜固化封装于COB型LED芯片,得到封装的COB型LED芯片3。本发明的方法简化了原有工艺的工艺流程,提高生产效率,同时提高成品率和大幅度降低生产成本。操作简单,工艺参数容易控制,完全避免了荧光粉沉降,使得COB型LED芯片封装的批次稳定性高,色温一致。所得到的一种封装COB型LED芯片,其中的芯片以及基板和封装膜粘结强,耐高低温冲击,长时间使用不老化。折光系数1.40~1.43,硬度与柔韧性适中。
【IPC分类】H01L33/56, H01L33/50
【公开号】CN104882529
【申请号】CN201510247071
【发明人】谭晓华, 韩颖, 冯亚凯
【申请人】天津德高化成新材料股份有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月14日
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