一种LED COB倒装封装设备和方法

技术领域

本发明属于LED照明技术领域，具体涉及一种LED COB倒装封装设备和方法。

背景技术

COB倒装（Flip-Chip COB）是Chip-on-Board（COB）技术的一种变体，其中LED芯片被倒置封装在基板上。在传统的COB封装中，LED芯片通常正向封装在基板上，而在COB倒装中，LED芯片被颠倒放置，其发光面朝向基板。这一设计有助于提高散热性能和光学性能。

尽管COB倒装在提高散热性能和光学性能方面具有一些优势，但仍然面临一些潜在的问题需要改进。以下是一些可能存在的问题：

导热胶性能：导热胶在COB倒装中用于将LED芯片粘附到基板上，它的导热性能对整个散热系统至关重要。有时导热胶的选择和应用可能影响到散热效果。

光学设计挑战：COB倒装可能导致光学设计上的挑战，因为芯片的发光面朝下。在设计透镜或反射器时，需要更好地考虑倒装布局，以确保光学效果的优化。

封装材料和密封性：封装材料的选择和性能对于LED的稳定性和寿命至关重要。COB倒装中，需要确保封装材料的密封性和稳定性，以防止灰尘、湿气等外界因素对LED芯片的影响。

热管理：虽然COB倒装有助于提高散热性能，但在高功率、高亮度LED应用中，仍然需要细致地设计和优化散热结构，以确保芯片在高温环境下能够有效散热。

因此，需要改进COB倒装技术时，综合考虑上述问题，寻找创新性的解决方案，以提高封装的密封性、优化性能，提高LED产品的质量和可靠性。

发明内容

为解决上述提到的问题，本发明公开了一种LED COB倒装封装设备，内置静电除尘器和散热系统，有效提高封装质量，该设备实现高效自动化、精准封装，提高LED生产效率，降低成本，优化产品质量。

为达到上述目的，本申请的具体技术方案如下：

一种LED COB倒装封装设备，包括壳体和多组封装台，所述单组封装台设有基板固定位，锡膏印刷组件位于封装台上方，所述封装台一侧设有固晶环，所述固晶环内装有芯片，所述封装台与固晶环之间设有摆臂，所述摆臂用于将芯片吸取到基板上；所述封装台的另一侧设有点胶组件；所述壳体内部顶端设有静电除尘器，所述壳体前侧设有可开合的封闭门，所述壳体背部设有散热口，所述散热口处设有散热风扇，所述散热风扇的外侧依次设有防潮网和隔尘网罩。

基于上述技术特征，进一步的，所述点胶组件包括两组点胶机械手和胶桶，所述一组点胶机械手和胶桶用于粘合胶，另一组用于透光胶；每个胶桶内部设有超声波发生器，所述点胶机械手控制点胶嘴进行喷胶。

基于上述技术特征，优选的，所述点胶嘴与基板表面之间的距离为0.4mm-4mm。

基于上述技术特征，优选的，所述点胶机械手在XY轴的精度误差不大于0.05mm。

基于上述技术特征，进一步的，所述点胶组件外部设有控制面板。

基于上述技术特征，进一步的，所述封装台由可调节的支撑腿承托，所述封装台上设有水平传感器，所述水平传感器将感应数据传输给水平度调节器，所述水平度调节器控制支撑腿进行水平调节。

基于上述技术特征，优选的，所述封闭门的开合方式为合页链或电气滑轨式。

基于上述技术特征，优选的，所述封装台上方或壳体的内侧壁上设有固化组件，所述干燥组件包括远红外回流炉，干燥温度控制器和干燥时长控制器。

本发明还公开了一种LED COB倒装封装的方法，包括：

S1：打开壳体的封闭门，倒装基板在基板固定位上，芯片放在固晶环内，关闭封闭门使其密封；

S2：设定静电除尘器工作时间，去除小颗粒的尘埃和带电粒子；

S3：通过水平传感器、水平度调节器对封装台进行水平调节；

S4：锡膏印刷组件开始工作，对基板进行锡膏印刷；

S5：摆臂开始工作，将芯片吸取到基板上；

S6：点胶组件开始工作，首先超声波发生器在胶桶内工作使其更加均匀，然后通过一组点胶嘴对芯片进行粘合胶的点胶；

S7：等待基板上自流平，形成厚度为芯片高度0.02-0.5倍的粘合胶层；

S8：红外回流炉对粘合胶层进行固化；

S9：通过另一组点胶嘴对芯片进行透光胶的点胶，等待自流平；

S10：红外回流炉对透光胶层进行固化；

S11：打开封闭门，取出。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、设备内部配备了静电除尘器，有效去除小颗粒的尘埃和带电粒子，同时散热系统包括散热口和散热风扇，确保设备在高效工作的同时保持良好的散热效果；

2、设备中的点胶嘴与基板表面的距离可调，范围为0.4mm-4mm，使得点胶过程更加灵活，适用于不同的封装要求；

3、通过粘合胶和透光胶的双层自流平后对芯片全面覆盖；

4、通过水平传感器、水平度控制器调节封装台的水平度，是粘合胶和透光胶流平更加均匀平整，表面光洁平整，表观显示效果好；

5、封装台上方设有固化组件，包括远红外回流炉、干燥温度控制器和干燥时长控制器，实现了胶水的干燥和固化一体化，提高了封装效果。

附图说明

图1为本发明一种LED COB倒装封装设备的壳体结构示意图；

图2为本发明一种LED COB倒装封装设备的壳体背面结构示意图；

图3为本发明一种LED COB倒装封装设备的结构示意图；

图4为本发明一种LED COB倒装后结构示意图；

图5为本发明一种LED COB倒装封装的方法流程示意图；

附图标识列表：

1、壳体；2、封闭门；3、散热口；4、散热风扇； 5、防潮网；6、隔尘网罩；7、封装台；8、基板固定位；9、锡膏印刷组件；10、固晶环；11、摆臂；12、点胶组件；1201、胶桶；1202、点胶机械手；1203、点胶嘴；13、超声波发生器；14、控制面板；15、静电除尘器； 16、支撑腿；17、水平传感器；18、水平度调节器；19、基板；20、锡膏；21、芯片；22、粘合胶；23、透光胶；24、固化组件。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

需要说明的是，下面描述中使用的词语 “上”、“下”、“左”、“右”、 “前”和“后”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1-图3所示，一种LED COB倒装封装设备，包括壳体1和多组封装台7，多组封装台垂直排列。所述壳体1内部顶端设有静电除尘器15，所述壳体1前侧设有可开合的封闭门2，所述封闭门2上设有可是窗口，便于观察封装情况。优选的，所述封闭门2的开合方式为合页链或电气滑轨式。所述壳体1背部设有散热口3，所述散热口3处设有散热风扇4，所述散热风扇4的外侧依次设有防潮网5和隔尘网罩6。设备内部配备了静电除尘器，有效去除小颗粒的尘埃和带电粒子，同时散热系统包括散热口和散热风扇，确保设备在高效工作的同时保持良好的散热效果。

所述单组封装台7设有基板固定位8，所述基板固定位8用于摆放基板19，所述基板19上包括有若干芯片组成的阵列。

锡膏印刷组件9位于封装台7上方，所述封装台7一侧设有固晶环10，所述固晶环10内装有芯片21，所述封装台7与固晶环10之间设有摆臂11，所述摆臂11用于将芯片21吸取到基板19上。

所述封装台7的另一侧设有点胶组件12，所述点胶组件12包括两组点胶机械手1202和胶桶1201，所述一组点胶机械手1202和胶桶1201用于粘合胶，另一组用于透光胶，所述透光胶水包括填充粉和消泡粉。每个胶桶1201内部设有超声波发生器13，所述点胶机械手1202控制点胶嘴1203进行喷胶。所述点胶嘴1203与基板表面之间的距离为0.4mm-4mm。所述点胶机械手1202在XY轴的精度误差不大于0.05mm。所述点胶机采用压电喷射阀或气动喷射阀，点胶机的喷嘴的直径优选的为0.05mm-0.2mm，对所述点胶机的出胶能力进行周期性校正。所述点胶组件12外部设有控制面板14。自流平靠粘合胶和透光胶的自重作用流动形成平整光滑表面能够确保厚度均匀，光洁平整，表观显示效果好。

进一步的，所述封装台7由可调节的支撑腿16承托，所述封装台7上设有水平传感器17，所述水平传感器17将感应数据传输给水平度调节器18，所述水平度调节器18控制支撑腿16进行水平调节。

所述封装台7上方或壳体1的内侧壁上设有固化组件24，所述干燥组件包括远红外回流炉，干燥温度控制器和干燥时长控制器，实现了胶水的干燥和固化一体化，提高了封装效果。

所有部件互不干涉，在自动化控制系统下可精准有序的工作。

本发明还公开了一种LED COB倒装封装的方法，如图5所示，包括：

S1：打开壳体的封闭门，倒装基板在基板固定位上，芯片放在固晶环内，关闭封闭门使其密封；

S2：设定静电除尘器工作时间，去除小颗粒的尘埃和带电粒子；

S3：通过水平传感器、水平度调节器对封装台进行水平调节；

S4：锡膏印刷组件开始工作，对基板进行锡膏印刷；

S5：摆臂开始工作，将芯片吸取到基板上；

S6：点胶组件开始工作，首先超声波发生器在胶桶内工作使其更加均匀，然后通过一组点胶嘴对芯片进行粘合胶的点胶；

S7：等待基板上自流平，形成厚度为芯片高度0.02-0.5倍的粘合胶层；

S8：红外回流炉对粘合胶层进行固化；

S9：通过另一组点胶嘴对芯片进行透光胶的点胶，等待自流平；

S10：红外回流炉对透光胶层进行固化；

S11：打开封闭门，取出。

通过上述设备和方法封装后的芯片如图4所示。

综上所述，本发明设备内置静电除尘器和散热系统，有效提高封装质量，用户友好的控制面板和一体化的固化组件使操作更便捷，该设备和方法实现高效自动化、精准封装，提高LED生产效率，降低成本，优化产品质量。

需要说明的是，附图仅仅说明了本发明的技术思想，不能以此形状限定本发明的保护范围，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰均落入本发明权利要求书的保护范围之内。