CN106469778A - 一种异形有机硅树脂光转换体贴合封装led的工艺方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种异形有机硅树脂光转换体贴合封装LED的工艺方法，其特征在于，它包括精制光转换膜片的滚压成型、光转换膜片阵列的滚压定形、光转换膜片阵列的融膜、LED倒装芯片阵列膜片的准备、LED封装体元件的滚压贴合成型、LED封装体元件的固化成型和LED封装体元件的裁切工序构建的流程式连续工艺。本发明具有运用连续滚压工艺贴合封装LED的显著优点，能够满足异形有机硅树脂光转换体贴合封装LED的条件需要，以利于提高工业化批量LED封装的生产效率和优品率。

Description

一种异形有机硅树脂光转换体贴合封装LED的工艺方法
技术领域
本发明属于光转换体封装LED技术领域，特别是涉及一种异形有机硅树脂光转换体贴合封装LED的工艺方法。
背景技术
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，如传统正装LED封装的金线、固晶胶、支架等材料都不再需要；封装工艺流程也大幅简化，如传统正装LED封装工艺的固晶、焊线，甚至是分光等都不再需要，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，这些工艺及其相配套的封装装备均不能很好地解决有机硅树脂类光转换体存在的气孔、厚薄不均等瑕疵，造成光转换体封装LED的良品率低；同时还因生产效率低，使得产品成本居高不下。
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。因不能解决LED芯片封装过程中受热过应力的影响，必然会导致LED光效下降；三是整个LED芯片封装工艺未配备智能控制***进行控制，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，从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；二是覆有光转换体层的LED，仍然会受到热过应力影响，导致LED使用中出现光效下降；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；四是上下平板模工艺，会导致倒装芯片发生位移，必然会造成良品率降低。
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。虽然该方案的发明目的在于，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，将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，较难清除被粘接后的半导体发光元件中的残留物，粘接过程易产生气孔，会造成良品率降低，同时，粘接层的存在还降低了LED元件的出光效率；四是与半导体发光元件的发光面粘接的荧光体树脂片材的基材没有被剥离，会直接影响半导体发光元件的光效；五是荧光体树脂层以多个区块在长度方向上重复配置成列的方式呈现，然而实现该荧光体树脂层的多个区块配置，实际操作程序繁琐，将影响整个元件的封装效率，多个块区在位置上的布置差错会直接影响后续与发光元件之间的贴合的精确度，而多个区块之间在大小与厚度方面如果不能满足一致性的要求，则可能会导致严重的产品一致性问题。
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技术领域中亟待解决的重大难题之一。
发明内容
本发明的目的是为克服现有技术的不足而提供一种异形有机硅树脂光转换体贴合封装LED的工艺方法，本发明具有运用连续滚压工艺贴合封装LED的显著优点，能够满足异形有机硅树脂光转换体贴合封装LED的条件需要，以利于提高工业化批量LED封装的生产效率和优品率。
根据本发明提出的一种异形有机硅树脂光转换体贴合封装LED的工艺方法，其特征在于，它包括精制光转换膜片的成型、光转换膜片阵列的滚压定形、光转换膜片阵列的融膜、LED倒装芯片阵列膜片的准备、LED封装体元件的滚压贴合成型、LED封装体元件的固化成型和LED封装体元件的裁切工序构建的流程式连续工艺，其基本步骤包括如下：
步骤1，精制光转换膜片的滚压成型：在真空条件加热下，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的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片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，得到融膜后的光转换膜片阵列；
步骤4，LED倒装芯片阵列膜片的准备：获得LED倒装芯片阵列膜片，所述LED倒装芯片阵列膜片中的LED倒装芯片是以阵列方式排列于载体膜片上；其中，所述LED倒装芯片是指单个LED倒装芯片或LED倒装芯片组件；其中所述LED倒装芯片组件由两个或两个以上的单个LED倒装芯片组合而成；
步骤5，LED封装体元件的滚压贴合成型：在真空加热条件下，将步骤3所述融膜后的光转换膜片阵列与步骤4所述LED倒装芯片阵列膜片通过光面滚压装置3与带有凹槽阵列的滚压装置4进行相向对准滚压贴合，使LED倒装芯片阵列膜片中的LED倒装芯片贴合嵌入所述融膜后光转换膜片阵列的单块光转换膜片的凹槽中，得到LED封装体元件；所述滚压装置4的凹槽阵列的凹槽形状和凹槽尺寸与滚压装置2的凹槽阵列的凹槽形状和凹槽尺寸相同；
步骤6，LED封装体元件的固化成型：采用加温或/和光固化方式，将步骤5所述LED封装体元件通过固化装置进行固化，从而得到固化LED封装体元件；
步骤7，LED封装体元件的裁切：将步骤6所述固化LED封装体元件的外层保护膜片A剥离，并对固化LED封装体元件进行裁切，形成具有分割为单颗LED封装体元件的切缝的成品LED封装体元件。
本发明的实现原理是：为了更好地解决现有LED封装工艺中所存在的关键问题，本发明巧妙地设计了一种异形有机硅树脂光转换体滚压贴合封装LED的新工艺。本发明的滚压贴合封装原理在于：一是利用辊轮滚压使半固化光转换膜片中的凹凸不平之处产生流动，消除半固化光转换膜片中可能残留的气孔、凹凸不平或其它加工瑕疵等，从而得到无气孔、平整以及厚度均匀的精制光转换膜片；二是被滚压的半固化光转换膜片在加工中可变形，形成所需要的最优化的光转换体发光面层的形状，如弧形、半圆球形和矩形等；三是外层保护膜片B的材质采用含有光转换材料的可融性有机硅光敏树脂，能够通过光照方式有效地将外层保护膜片B与半固化光转换膜片融合并合成一体，以利于与LED倒装芯片紧密贴合；四是本发明为流程式连续工艺，有利于满足批量生产LED封装体元件的加工条件和保证规格尺寸完全一致，不仅提高了LED封装体元件的生产效率，同时提高了成品LED封装体元件的光色一致性，使优品率大幅提升。
本发明与现有技术相比其显著的优点在于：
一是本发明提出了流程式连续滚压贴合封装LED的新制式工艺，它克服了现有流延工艺、丝网印刷工艺、上下平板模压工艺和单辊摆压工艺等旧制式工艺所存在的贴合封装LED的出光效率、生产效率和优品率明显不足的问题；本发明能够满足半固化有机硅树脂光转换体贴合封装LED条件的需要，从而提高工业化批量LED封装的生产效率和优品率。
二是本发明提出了异形光转换膜片成型的新工艺，能够制得如弧形、半圆球形和矩形等各种异形形状的发光面层，可有效地消除光转换膜片中可能残留的气孔、凹凸不平以及其它加工瑕疵等，从而显著地提高成品LED封装体元件的光色一致性，并且异形化的发光面层能够有效地提高成品LED封装体元件的出光效率和出光均匀性。
三是本发明提出的融膜新工艺方案，不仅能够克服现有对保护膜层的剥膜工艺方案的不足，实现了有机硅树脂光转换膜片滚压贴合LED的流程式连续工艺，而且还适于配套连续化工艺的装备***及实施智能控制，更好地满足工业化批量封装LED的生产要求，从而显著提高工业化批量封装LED的生产效率。
四是本发明提出的工艺方法广泛适用于有机硅树脂光转换体与各种功率大小LED的贴合封装工艺，完全满足工业化批量封装LED过程中对产品生产工艺过程实施精细化加工的需求。
附图说明
图1为本发明提出的一种异形有机硅树脂光转换体贴合封装LED的工艺方法的流程方框示意图。
图2为本发明提出的一种异形有机硅树脂光转换体贴合封装LED的工艺方法的流程布局结构示意图。
图3A为本发明提出的一种异形有机硅树脂光转换体贴合封装LED的工艺方法中制得精制光转换膜片的第一种实施例的工序示意图。
图3B为本发明提出的一种异形有机硅树脂光转换体贴合封装LED的工艺方法中制得精制光转换膜片的第二种实施例的工序示意图。
图3C为本发明提出的一种异形有机硅树脂光转换体贴合封装LED的工艺方法中制得精制光转换膜片的第三种实施例的工序示意图。
图4A为本发明提出的一种异形有机硅树脂光转换体贴合封装LED的工艺方法中光转换膜片阵列的滚压定形的第一种实施例的工序示意图。
图4B为本发明提出的一种异形有机硅树脂光转换体贴合封装LED的工艺方法中光转换膜片阵列的滚压定形的第二种实施例的工序示意图。
图5为本发明提出的一种异形有机硅树脂光转换体贴合封装LED的工艺方法中光转换膜片阵列的融膜的工序示意图。
图6为本发明提出的一种异形有机硅树脂光转换体贴合封装LED的工艺方法中LED封装体元件的滚压贴合成型的一种实施例的工序示意图。
图7A为本发明制得的成品LED封装体元件的平面结构示意图。
图7B为本发明拉伸制得的成品单颗LED封装体元件的平面结构示意图。
图8A为本发明制得的弧形LED封装体元件,其中8A-1为左视图，8A-2为右视图，8A-3为仰视图，8A-4为立体图。
图8B为本发明制得的半圆形LED封装体元件,其中8B-1为左视图，8B-2为右视图，8B-3为仰视图，8B-4为立体图。
图8C为本发明制得的矩形LED封装体元件,其中8C-1为左视图，8C-2为右视图，8C-3为仰视图，8C-4为立体图。
本发明附图中的编号说明如下：
1-1滚压成型步骤中光面的双辊滚压压合装置的光面单辊轮A1。
1-2滚压成型步骤中光面的双辊滚压压合装置的光面单辊轮B1。
1-3滚压成型步骤中光面的双辊滚压压合装置的光面单辊轮A2。
1-4滚压成型步骤中光面的双辊滚压压合装置的光面单辊轮B2。
1-5滚压成型步骤中的缓冲辊轮1。
1-6滚压成型步骤中的缓冲辊轮2。
2-1滚压定形步骤中带凸块阵列的单辊轮1。
2-2滚压定形步骤中带凹槽阵列的单辊轮2。
2-3滚压定形步骤中带凹槽阵列的平面传送装置2。
2-4滚压定形步骤中带凸块阵列的单辊轮1上的凸块。
2-5滚压定形步骤中带凹槽阵列的单辊轮2上的凹槽。
2-6滚压定形步骤中带凹槽阵列的平面传送装置2上的凹槽。
3融膜装置。
4-1滚压贴合成型步骤中的光面单辊轮3。
4-2滚压贴合成型步骤中的带凹槽阵列的单辊轮4。
4-3滚压贴合成型步骤中的带凹槽阵列的单辊轮4上的凹槽。
4-4LED倒装芯片阵列膜片中的LED倒装芯片。
4-5LED倒装芯片阵列膜片中的载体膜。
5固化装置。
6剥离和裁切装置。
7收卷辊。
8-1半固化光转换膜。
8-2半固化光转换浆料。
8-3外层保护膜片A。
8-4外层保护膜片B。
8-5半固化光转换膜片。
8-6精制光转换膜片。
8-7融膜前带凹槽的单块光转换膜片所组成的光转换膜片阵列中的单块光转换膜片。
8-8融膜后的带凹槽的单块光转换膜片所组成的光转换膜片阵列中的单块光转换膜片。
8-9滚压贴合成型后的LED封装体元件。
9-1缓冲辊。
9-2LED倒装芯片缓冲辊。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
实施例1。参见图1-2所示，本发明提出的一种异形有机硅树脂光转换体贴合封装LED的工艺方法，它包括精制光转换膜片的滚压成型、光转换膜片阵列的滚压定形、光转换膜片阵列的融膜、LED倒装芯片阵列膜片的准备、LED封装体元件的滚压贴合成型、LED封装体元件的固化成型和LED封装体元件的裁切工序构建的流程式连续工艺，其具体步骤包括如下：
步骤1，精制光转换膜片的滚压成型：在真空条件加热下，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的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片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B进行融膜，得到融膜后的光转换膜片阵列；
步骤4，LED倒装芯片阵列膜片的准备：获得LED倒装芯片阵列膜片，所述LED倒装芯片阵列膜片中的LED倒装芯片是以阵列方式排列于载体膜片上；其中，所述LED倒装芯片是指单个LED倒装芯片或LED倒装芯片组件；其中所述LED倒装芯片组件由两个或两个以上的单个LED倒装芯片组合而成；
步骤5，LED封装体元件的滚压贴合成型：在真空加热条件下，将步骤3所述融膜后的光转换膜片阵列与步骤4所述LED倒装芯片阵列膜片通过光面滚压装置3与带有凹槽阵列的滚压装置4进行相向对准滚压贴合，使LED倒装芯片阵列膜片中的LED倒装芯片贴合嵌入所述融膜后光转换膜片阵列的单块光转换膜片的凹槽中，得到LED封装体元件；所述滚压装置4的凹槽阵列的凹槽形状和凹槽尺寸与滚压装置2的凹槽阵列的凹槽形状和凹槽尺寸相同；
步骤6，LED封装体元件的固化成型：采用加温或/和光固化方式，将步骤5所述LED封装体元件通过固化装置进行固化，从而得到固化LED封装体元件；
步骤7，LED封装体元件的裁切：将步骤6所述固化LED封装体元件的外层保护膜A剥离，并对固化LED封装体元件进行裁切，形成具有分割为单颗LED封装体元件的切缝的成品LED封装体元件。
特别需要说明的是：
本发明适用于对与LED倒装芯片结构类同的光电器件或电子器件的生产加工。
凡透光率高、耐温性好的现有有机硅树脂均可选择用于本发明的工艺方法，为了满足普通LED封装体元件在使用时的回流焊温度以及长期使用时的热、光等老化耐受条件，本发明优选采用甲基乙烯基有机硅树脂；现有量子点荧光体、荧光粉均可选择用于本发明的工艺方法。
通常情况下，本发明采用的混合浆料中不需要包括粘接剂；当选择在极端条件下使用成品LED封装体元件，需要进一步增强光转换体与LED之间的粘接力时，本发明采用的混合浆料中可以包括粘接剂。
本发明提出的一种异形有机硅树脂光转换体贴合封装LED的工艺方法的进一步优选方案是：
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的滚压压合装置进行滚压，依次通过一组或者多组相向对准的光面的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滚压装置进行滚压，从而得到精制光转换膜片。参见图3A、3B和3C所示，其中：图3A示出步骤1中外层保护膜片A(8-3)、半固化光转换膜(8-1)以及外层保护膜片B(8-4)通过一组光面的滚压压合装置(1-1和1-2)进行滚压，得到精制光转换膜片(8-6)；图3B示出步骤1中外层保护膜片A(8-3)、半固化光转换浆料(8-2)以及外层保护膜片B(8-4)通过一组光面的滚压压合装置(1-1和1-2)进行滚压，得到精制光转换膜片(8-6)；图3C示出步骤1中外层保护膜片A(8-3)、半固化光转换浆料(8-2)以及外层保护膜片B(8-4)通过两组光面的滚压压合装置(1-1、1-2、1-3和1-4)进行滚压，得到精制光转换膜片(8-6)。
步骤1所述精制光转换膜片的滚压成型的温度为50～120℃；最佳滚压成型的温度为80～100℃。
步骤1所述精制光转换膜片的厚度为800μm以内；最佳精制光转换膜片的厚度为150～250μm。
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或半固化的有机硅树脂量子点荧光体膜。
步骤1所述外层保护膜A的材质为聚酯、聚烯烃或聚醚。
步骤1所述外层保护膜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；所述外层保护膜B的材质中还包括粘接剂。
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。参见图4A和4B所示，其中：附图4A示出步骤2中带有外层保护膜片A(8-3)和外层保护膜片B(8-4)的精制光转换膜片(8-6)通过相向对准的带凸块阵列的单辊轮1(2-1)和带凹槽阵列的单辊轮(2-2)进行加热滚压定形，得到由带凹槽的单块光转换膜片(8-7)所组成的光转换膜片阵列；图4B示出步骤2中带有外层保护膜片A(8-3)和外层保护膜片B(8-4)的精制光转换膜片(8-6)通过相向对准的带凸块阵列的单辊轮1(2-1)和带凹槽阵列的平面传送装置(2-3)进行加热滚压定形，得到由带凹槽的单块光转换膜片(8-7)所组成的光转换膜片阵列。
步骤2所述带凹槽的单块光转换膜片的外形形状为弧形、半圆球形或矩形。
步骤2所述带凹槽的单块光转换膜片中，凹槽的长、宽、高尺寸为LED倒装芯片长、宽、高尺寸的1.01～1.05倍；最佳的凹槽的长、宽、高尺寸为LED倒装芯片长、宽、高尺寸的1.02倍。
步骤2所述光转换膜片阵列的滚压定形的温度为50～120℃；最佳滚压定形的温度为80～100℃。
步骤3所述融膜是指采用光辐射方式，将外层保护膜片B融合并与步骤1所述半固化光转换膜片合成一体。参见图5所示，图5示出步骤3中融膜前由带凹槽的单块光转换膜片(8-7)所组成的光转换膜片阵列通过融膜装置3，光转换膜片阵列的外层保护膜片B(8-4)被光辐射照射，与半固化光转换膜片合成一体，得到由融膜后带凹槽的单块光转换膜片(8-8)所组成的光转换膜片阵列。
步骤4所述LED倒装芯片阵列膜片的载体膜片为可拉伸载体膜，所述可拉伸载体膜片的材质为耐高温聚酯、聚二甲基硅氧烷和聚氯乙烯中的一种。
步骤5所述将步骤3所述融膜后的光转换膜片阵列与步骤4所述LED倒装芯片阵列膜片通过光面滚压装置3与带有凹槽阵列的滚压装置4进行相向对准滚压贴合，是指将所述光转换膜片阵列设置于带凹槽阵列得单辊轮4或者带凹槽阵列得平面传送装置4上，将所述LED倒装芯片阵列膜片设置于辊面为光面得单辊轮3或者平面为光面的平面传送装置3上进行滚压贴合，使所述LED倒装芯片阵列中得LED倒装芯片贴合嵌入所述融膜后光转换膜片阵列的单块光转换膜片的凹槽中，从而得到LED封装体元件；其中：
光面滚压装置3为辊面为光面得单辊轮3或者平面为光面的平面传送装置3，所述带有凹槽阵列的滚压装置4为带凹槽阵列得单辊轮4或者带凹槽阵列得平面传送装置4；放置光转换膜片阵列的装置和放置LED倒装芯片阵列膜片的装置中至少有一个为单辊轮。
参见图6所示，图6示出步骤5中由融膜后的单块光转换膜片(8-8)所组成的光转换膜片阵列与LED倒装芯片阵列膜片(4-4、4-5)通过光面单辊轮3(4-1)与带有凹槽阵列的单辊轮4(4-2)进行相向对准滚压贴合得到LED封装体元件(8-9)。
步骤5所述LED封装体元件的滚压贴合成型的温度为50～120℃；最佳滚压贴合成型的温度为80～100℃。
步骤6所述光固化方式为活性能量射线固化；所述加温固化方式，其固化温度为140～180℃，固化时间为大于等于1h；最佳固化温度为150～160℃，固化时间为2h。
步骤7所述切缝的缝宽为20μm以内；最佳切缝缝宽为15μm。
步骤7所述对固化LED封装体元件进行裁切，是指将固化LED封装体元件通过由带阵列刀口的滚压装置5和光面滚压装置6进行相向对准滚压裁切，得到具有分割为单颗LED封装体元件切缝的成品LED封装体元件；
所述带阵列刀口的滚压装置5为带有阵列刀口的单辊轮5或带有阵列刀口的平面传送装置5；所述光面滚压装置6为光面的单辊轮6或光面的平面传送装置6；所述带有阵列刀口的滚压装置5与所述光面滚压装置6中至少一个为单辊轮；所述阵列刀口为具有阵列矩形格子的刀口；所述矩形格子的尺寸和成品单颗LED封装体元件的尺寸相同。
根据需要，本发明所述的成品LED封装体元件，可再通过拉伸机对其可拉伸载体膜进行拉伸扩膜，使得成品LED封装体元件再拉伸后即沿所述切缝分割，从而制得成品单颗LED封装体元件；参见图7A、7B所示。
本发明制得的成品单颗LED封装体元件可以为弧形LED封装体元件、LED封装体元件和矩形LED封装体元件；参见图8A、8B和8C所示。
本发明提出的一种异形有机硅树脂光转换体贴合封装LED的工艺方法，广泛适用于有机硅树脂光转换体与各种功率大小的LED的贴合封装工艺。
实施例2。本发明提出的一种异形有机硅树脂光转换体贴合封装LED的工艺方法所采用的装备***，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、将融膜后的精制光转换膜片与带有载体膜的LED倒装芯片阵列相向对准滚压贴合的滚压贴合装置；所述滚压压合装置、滚压定形装置、融膜装置、滚压贴合装置依次设置，且构成协同联动的工序装备；其中：所述滚压压合装置包括一组或多组相向对准滚压的光面滚件A与光面滚件B；所述滚压定形装置包括相向对准滚压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；所述滚压贴合装置包括相向对准滚压的光面滚压装置3与带有凹槽阵列的滚压装置4。
上述本发明提出的一种异形有机硅树脂光转换体贴合封装LED的工艺方法所采用的装备***的具体实施方案进一步公开如下：
所述光面滚压压合装置的光面滚件A为光面单辊轮A或光面平面传送装置A，所述光面滚件B为光面单辊轮B或光面平面传送装置B；所述光面滚件A与光面辊件B中至少一个为单辊轮。参见图3A、3B和3C所示，其中：图3A示出光面滚压装置包括相向对准滚压的光面单辊轮A1(1-1)和光面单辊轮B1(1-2)；图3B示出滚压压合装置包括相向对准滚压的光面单辊轮A1(1-1)和光面单辊轮B1(1-2)；图3C示出滚压压合装置包括相向对准滚压的光面单辊轮A1(1-1)和光面单辊轮B1(1-2)以及相向对准滚压的光面单辊轮A2(1-3)和光面单辊轮B2(1-4)；外层保护膜片A(8-3)、半固化光转换膜(8-1)或半固化光转换浆料(8-2)以及外层保护膜片B(8-4)通过一组或多组光面滚压压合装置进行滚压，得到精制光转换膜片(8-6)。
所述滚压定形装置中的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中至少一个为单辊轮。参见图4A和图4B所示，其中：图4A示出滚压定形装置包括相向对准的带凸块阵列的单辊轮1(2-1)和带凹槽阵列的单辊轮(2-2)；图4B示出滚压定形装置包括相向对准的带凸块阵列的单辊轮1(2-1)和带凹槽阵列的平面传送装置(2-3)；带有外层保护膜片A(8-3)和外层保护膜片B(8-4)的精制光转换膜片(8-6)通过滚压定形装置进行加热滚压定形，得到由带凹槽的单块光转换膜片(8-7)所组成的光转换膜片阵列。
所述融膜装置为光辐射装置。参见附图5所示，图5示出融膜前由带凹槽的单块光转换膜片(8-7)所组成的光转换膜片阵列通过融膜装置3，光转换膜片阵列的外层保护膜片B(8-4)被光辐射照射，与半固化光转换膜片合成一体，得到由融膜后带凹槽的单块光转换膜片(8-8)所组成的光转换膜片阵列。
所述滚压贴合装置中所述光面滚压装置3为辊面为光面得单辊轮3或者平面为光面的平面传送装置3，所述带有凹槽阵列的滚压装置4为带凹槽阵列得单辊轮4或者带凹槽阵列得平面传送装置4；放置光转换膜片阵列的装置和放置LED倒装芯片阵列膜片的装置中至少有一个为单辊轮。参见附图6所示，图6示出滚压贴合装置包括相向对准滚压的光面单辊轮3(4-1)与带有凹槽阵列的单辊轮4(4-2)；由融膜后的单块光转换膜片(8-8)所组成的光转换膜片阵列与LED倒装芯片阵列膜片(4-4、4-5)通过光面单辊轮3(4-1)与带有凹槽阵列的单辊轮4(4-2)进行相向对准滚压贴合得到LED封装体元件(8-9)。
所述滚压压合装置设有调节的光面滚件A与光面辊件B之间间距的位移调节装置；滚压定形装置设有调节滚压装置1与滚压装置2之间间距的位移调节装置；滚压贴合装置设有调节滚压装置3与滚压装置4之间间距的位移调节装置。
所述滚压压合装置的光面滚件A与光面辊件B中凡为单辊轮的，其辊径向跳动距离小于等于2μm；所述滚压定形装置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中凡为单辊轮的，其辊径向跳动距离小于等于2μm；所述滚压贴合装置的光面滚压装置3与带有凹槽阵列的滚压装置4中凡为单辊轮的，其辊径向跳动距离小于等于2μm。
所述滚压定形装置中带有凹槽阵列的滚压装置2与滚压贴合装置中带有凹槽阵列的滚压装置4，其凹槽阵列上的凹槽形状相同，所述凹槽形状为弧形、半圆球形或矩形。
所述滚压定形装置中带有凸块阵列的滚压装置1中凸块阵列的凸块的形状为矩形，且其长、宽、高尺寸为LED倒装芯片长、宽、高尺寸的1.01～1.05倍。
所述装备***还包括用于LED封装体元件固化成型的固化装置，该固化装置设置于所述滚压贴合装置后端的工序装备。
所述固化装置为隧道式控温装置或隧道式光照装置；所述隧道式控温装置包括加温部件、温度调控部件和传送带通道；所述隧道式光照装置包括光照部件、光照强度调控部件和传送带通道。
所述装备***还包括对固化LED封装体元件进行裁切的裁切装置，该裁切装置为设置于所述固化装置后端的工序装备。
所述裁切装置为滚压裁切装置，该滚压裁切装置包括相向对准设置的带有阵列刀口的滚件C和光面滚件D。
所述滚压裁切装置中带有阵列刀口的滚件C为带有阵列刀口的单辊轮C或带有阵列刀口的平面传送装置C；所述光面滚件D为光面的单辊轮D或光面的平面传送装置D；所述带有阵列刀口的滚件C与所述光面滚件D中至少一个为单辊轮；所述阵列刀口为具有阵列矩形格子的刀口；所述矩形格子的尺寸和单颗LED封装体元件的尺寸相同。
所述滚压裁切装置设有调节的带有阵列刀口的滚件C和光面滚件D间距的位移调节装置；所述带有阵列刀口的滚件C和光面滚件D中凡为单辊轮的，其辊径向跳动距离小于等于2μm。
所述装备***还包括用于将LED倒装芯片阵列成型的LED倒装芯片阵列成型装置，所述LED倒装芯片阵列成型装置为设置于所述滚压贴合装置前端的工序装备；LED倒装芯片阵列成型装置包括抓取和放置LED倒装芯片的机械手和具有精确定位位移功能的平面传送部件。
所述装备***的滚压压合装置、滚压定形装置、融膜装置、芯片阵列成型装置、滚压贴合装置、固化装置、裁切装置依次协同联动，构成流程式的连续工序装备。
本发明的具体实施方式中凡未涉到的说明属于本领域的公知技术，可参考公知技术加以实施。
本发明经反复试验验证，取得了满意的试用效果。
以上具体实施方式及实施例是对本发明提出的一种异形有机硅树脂光转换体贴合封装LED的工艺方法技术思想的具体支持，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在本技术方案基础上所做的任何等同变化或等效的改动，均仍属于本发明技术方案保护的范围。

Claims (20)

1.一种异形有机硅树脂光转换体贴合封装LED的工艺方法，其特征在于，它包括精制光转换膜片的滚压成型、光转换膜片阵列的滚压定形、光转换膜片阵列的融膜、LED倒装芯片阵列膜片的准备、LED封装体元件的滚压贴合成型、LED封装体元件的固化成型和LED封装体元件的裁切工序构建的流程式连续工艺，其基本步骤包括如下：
步骤1，精制光转换膜片的滚压成型：在真空条件加热下，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的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的材质为至少包括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片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；所述带凹槽的单块光转换膜片的外形形状呈异形；
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，得到融膜后的光转换膜片阵列；
步骤4，LED倒装芯片阵列膜片的准备：获得LED倒装芯片阵列膜片，所述LED倒装芯片阵列膜片中的LED倒装芯片是以阵列方式排列于载体膜片上；其中，所述LED倒装芯片是指单个LED倒装芯片或LED倒装芯片组件；其中所述LED倒装芯片组件由两个或两个以上的单个LED倒装芯片组合而成；
步骤5，LED封装体元件的滚压贴合成型：在真空加热条件下，将步骤3所述融膜后的光转换膜片阵列与步骤4所述LED倒装芯片阵列膜片通过光面滚压装置3与带有凹槽阵列的滚压装置4进行相向对准滚压贴合，使LED倒装芯片阵列膜片中的LED倒装芯片贴合嵌入所述融膜后光转换膜片阵列的单块光转换膜片的凹槽中，得到LED封装体元件；所述滚压装置4的凹槽阵列的凹槽形状和凹槽尺寸与滚压装置2的凹槽阵列的凹槽形状和凹槽尺寸相同；
步骤6，LED封装体元件的固化成型：采用加温或/和光固化方式，将步骤5所述LED封装体元件通过固化装置进行固化，从而得到固化LED封装体元件；
步骤7，LED封装体元件的裁切：将步骤6所述固化LED封装体元件的外层保护膜片A剥离，并对固化LED封装体元件进行裁切，形成具有分割为单颗LED封装体元件的切 缝的成品LED封装体元件。
2.根据权利要求1所述的一种异形有机硅树脂光转换体贴合封装LED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的滚压压合装置进行滚压，依次通过一组或者多组相向对准的光面的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所述的一种异形有机硅树脂光转换体贴合封装LED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所述的一种异形有机硅树脂光转换体贴合封装LED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所述的一种异形有机硅树脂光转换体贴合封装LED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或半固化的有机硅树脂量子点荧光体膜。
6.根据权利要求5所述的一种异形有机硅树脂光转换体贴合封装LED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5所述的一种异形有机硅树脂光转换体贴合封装LED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所述的一种异形有机硅树脂光转换体贴合封装LED的工艺方法，其特征在于，所述外层保护膜片B的材质中包括粘接剂。
9.根据权利要求1-8任一所述的一种异形有机硅树脂光转换体贴合封装LED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9所述的一种异形有机硅树脂光转换体贴合封装LED的工艺方法，其特征在于，步骤2所述所述带凹槽的单块光转换膜片的外形形状呈异形，是指带凹槽的单块光转换膜片的外形形状为弧形、半圆球形或矩形。
11.根据权利要求10所述一种异形有机硅树脂光转换体贴合封装LED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中，凹槽的长、宽、高尺寸为LED倒 装芯片长、宽、高尺寸的1.01～1.05倍。
12.根据权利要求10所述一种异形有机硅树脂光转换体贴合封装LED的工艺方法，其特征在于，步骤2所述光转换膜片阵列的滚压定形的温度为50～120℃。
13.根据权利要求1所述的一种带异形发光面层的有机硅树脂光转换体贴合封装LED的工艺方法，其特征在于，步骤3所述融膜是指采用光辐射方式，将外层保护膜片B融合并与步骤1所述半固化光转换膜片合成一体。
14.根据权利要求1所述一种异形有机硅树脂光转换体贴合封装LED的工艺方法，其特征在于：
步骤5所述将步骤3所述融膜后的光转换膜片阵列与步骤4所述LED倒装芯片阵列膜片通过光面滚压装置3与带有凹槽阵列的滚压装置4进行相向对准滚压贴合，是指将所述光转换膜片阵列设置于带凹槽阵列的单辊轮4或者带凹槽阵列的平面传送装置4上，将所述LED倒装芯片阵列膜片设置于辊面为光面的单辊轮3或者平面为光面的平面传送装置3上进行滚压贴合，使所述LED倒装芯片阵列中的LED倒装芯片贴合嵌入所述融膜后光转换膜片阵列的单块光转换膜片的凹槽中，从而得到LED封装体元件；其中：
光面滚压装置3为辊面为光面的单辊轮3或者平面为光面的平面传送装置3，所述带有凹槽阵列的滚压装置4为带凹槽阵列的单辊轮4或者带凹槽阵列的平面传送装置4；放置光转换膜片阵列的装置和放置LED倒装芯片阵列膜片的装置中至少有一个为单辊轮。
15.根据权利要求14所述一种异形有机硅树脂光转换体贴合封装LED的工艺方法，其特征在于，步骤5所述LED封装体元件的滚压贴合成型的温度为50～120℃。
16.根据权利要求1所述一种异形有机硅树脂光转换体贴合封装LED的工艺方法，其特征在于，步骤6所述光固化方式为活性能量射线固化；所述加温固化方式，其固化温度为140～180℃、固化时间为大于或等于1h。
17.根据权利要求1所述一种异形有机硅树脂光转换体贴合封装LED的工艺方法，其特征在于，步骤7所述切缝的缝宽为20μm以内。
18.根据权利要求1或17所述的一种异形有机硅树脂光转换体贴合封装LED的工艺方法，其特征在于，步骤7所述对固化LED封装体元件进行裁切，是指将固化LED封装体元件通过由带阵列刀口的滚压装置5和光面滚压装置6进行相向对准滚压裁切，得到具有分割为单颗LED封装体元件切缝的成品LED封装体元件；
所述带阵列刀口的滚压装置5为带有阵列刀口的单辊轮5或带有阵列刀口的平面传 送装置5；所述光面滚压装置6为光面的单辊轮6或光面的平面传送装置6；所述带有阵列刀口的滚压装置5与所述光面滚压装置6中至少一个为单辊轮；所述阵列刀口为具有阵列矩形格子的刀口。
19.根据权利要求1所述一种异形有机硅树脂光转换体贴合封装LED的工艺方法，其特征在于，步骤4所述LED倒装芯片阵列膜片的载体膜片为可拉伸载体膜，所述可拉伸载体膜片的材质为耐高温聚酯、聚二甲基硅氧烷和聚氯乙烯中的一种。
20.根据权利要求19所述一种异形有机硅树脂光转换体贴合封装LED的工艺方法，其特征在于将步骤7所述成品LED封装体元件，再通过拉伸机对其可拉伸载体膜进行拉伸扩膜，使得成品LED封装体元件在拉伸后即沿所述切缝分割，从而制得成品单颗LED封装体元件。
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