专利名称：一种led模组的荧光粉丝网印刷工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于制造LED模组的工艺，具体是一种在LED模组上进行荧光粉丝网印刷的工艺。
背景技术：
在照明领域，可发出白光的LED光源已经具有较为成熟的方案，其中最广泛使用的一种乃是利用发出蓝色光的LED与受激发出黄光的荧光粉组合，使蓝光与其激发的黄光混合，得到效果为白光的可见光光谱。根据LED小体积的特点，若需要高光通、较大功率的照明，则需要许多颗LED光源方可达到要求，常见的方法一种是利用单颗白光的光源，按照设定的数量固定在同一基板上，以实现足够光通的模组，这种方法工艺链较完整，其技术也相对成熟，但不可避免的是，·每一颗LED光源都需要单独地进行封装处理，这意味着针对单个LED光源，都有一个完整的包括固晶、灌胶、涂粉、封装等的工艺，目前虽然已经取得大规模量产的能力，但其封装物料和工艺时间终究无法减免。针对这个问题，现有一类做法就是采用COB (chip-on-board)的方式，将LED芯片直接固定在基板上，不需要封装得到LED模组，然后整体LED模组处理荧光粉，最后将固定了多颗LED光源的基板进行封装，节省了单颗LED光源处理的物料成本和工艺时间，使LED模组的生产成本、时间得到改良。但是根据LED光源的特点，光子从半导体芯片出射到自由空间之前经过多次全反射和\或折射，其芯片整体不论顶面、侧面都会发出光通，所以，荧光粉的处理最佳状态应该是均匀地在每一个出光面都予以覆盖，实现LED光源发光角度上光色的一致性；正是这类COB的LED模组方案，在整体处理涂覆荧光粉时，在保证高效率、大面积地涂覆时很难处理单个LED光源其荧光粉涂覆几何形状的一致性，特别是出光面的边缘部分，其涂覆的荧光粉很可能不均匀，会最终发生的情况就是整个LED模组在不同的出光角度上光色效果不一致，降低了白光照明的质量，甚至带来不适，特别是如果基板为非平面时，更难以保证涂覆均匀；若需要在每个LED芯片上均有效地涂覆，则可能会耗费大量的荧光粉，以至于荧光粉可以充分地触及LED芯片侧面，如此，又会造成荧光粉的浪费。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种LED模组荧光粉丝网印刷工艺，解决LED模组大面积涂覆荧光粉时难以处理到LED芯片出光面边缘的问题；本发明的另一目的在于提供一种高效率的LED模组荧光粉涂覆方案；本发明的再一目的是提供一种低消耗量的大面积LED模组荧光粉涂覆方案，其技术方案如下一种LED模组的荧光粉丝网印刷工艺，包括以下步骤备板提供一 LED模组板,所述LED模组板包括一基板和其上固定的多个LED光源；所述LED光源采用覆晶的结构，其金属电极固定于所述基板上的焊盘；设网提供一网板，其孔目与所述基板上的LED光源的出光面一一对应；每一个所述孔目在其对应的LED光源出光面上的投影与该LED光源出光面呈相似形，并且所述孔目的投影大小为其对应的LED光源出光面尺度的I. 03-1. 2倍；并且，所述网板底部与所述LED光源的板间距为0. 2-1_。印刷将已经调配好、呈胶体状的荧光粉置于所述网板顶部进行丝印，直至每一个所述孔目被所述荧光粉填满；然后再撤除所述网板；以及成型将已经丝印的所述基板置于烘烤设备中烘烤使所述荧光粉固化。作为本技术方案的改进者，可以如下方式体现一较佳实施例中，所述基板上的LED光源其出光面形状一致，高度相同。一较佳实施例中，所述荧光粉调配好后在印刷时其运动粘度范围为70-200mm2/S。
一较佳实施例中，所述网板后不锈钢板；所述孔目周缘的厚度保持一致。一较佳实施例中，所述成型步骤中具有一段静置步骤；当所述网板撤除之后，整个涂覆荧光粉的所述基板放置一静置时间。一较佳实施例中，所述LED芯片为440-470nm蓝光者；所述荧光粉为将蓝光转化为
黄光者。一较佳实施例中，所述基板为玻璃纤维、陶瓷或金属板。本发明带来的有益效果是I. LED光源的出光面边缘被充分涂覆，从而保证了整个LED模组在出光角度上光色一致性；2.丝网印刷可以快速地完成整个基板上所有LED光源荧光粉的涂覆工艺，并且这种快速涂覆的工艺不受平整度、材料的限制，不论玻璃纤维、陶瓷或金属，均可以方便地适应曲面基板的形态、以及同一基板上不同形态LED光源，整个荧光粉涂覆工艺时间短。 3.荧光粉不会具有多余者落于基板表面或者其他地方，从而不会造成浪费。
以下结合附图
实施例对本发明作进一步说明图I是本发明一实施例备板步骤时的基板40侧视图；图2是图I所示的步骤以后设网步骤中，网板20与LED光源10侧视相对位置示
思；图3是图2所示的步骤其俯视示意图；图4是图2所示步骤以后印刷步骤LED光源10和孔目21的剖视图，其中刮刀50对网板上堆积的荧光粉40推进，部分荧光粉40落入孔目21 ;图5是图4所示步骤中刮刀50完全行过某孔目21，使荧光粉40妥善填充于孔目21后的状态。图6是成型步骤完毕后LED芯片10和基板40的侧视图。
具体实施例方式如图I所示,本实施例所针对的加工对象,乃是一个LED模组板,此LED模组板包括基板40和其上的配件。平板状的基板40，此基板为铝材质，具有良好的导热性能，其上设有线路和相应的焊盘41，其中焊盘41成对出现，对应每一个LED光源10其下方的金属电极13，此LED光源10为覆晶的结构，为455nm蓝光者；因为每个LED光源10其本体11具有一个PN结,对应正、负两个金属电极13,在相对于金属电极13的反向，为其出光面12。基板40表面上以图I所示的形态二维分布了若干LED光源10。特别地，本实施例中的LED光源10为同一规格，其金属电极13采用同样的工艺焊接于焊盘41，使LED光源10与基板40构成一个通电即可发光的整体，并且所有的LED光源10具有相同的高度、轮廓和出光面12形状。如图2和图3所示，采用一个不锈钢网板20稳定置于所有LED光源10其出光面12之上，并且，在每一个出光面12的位置，网板都对应具有一个孔目21 ;孔目21在LED出光面12上的投影，与出光面12为相似形，本实施例出光面12乃是一个矩形，孔目21也是一个矩形，孔目21的尺度是出光面12尺度的I. 03倍，具有一个长度增量G，并且，网板20的底面距离出光面12的板间距H为1mm，本实施例适用于尺寸较大的LED光源，比如芯片尺寸为40mil的大功率者。所以，依据此孔目21与出光面12的尺度关系以及板间距的存在，本体11其出光面12的外周缘与孔目21的内缘就具有明显一间隙23。从网板20上方俯视时，可以看见出光面12的轮廓全貌。 如图4和图5，为印刷步骤将已经调配好、呈胶体状的荧光粉40置于网板20顶部进行丝印，即用到丝印的刮刀50将荧光粉40在网板20的顶面推进、加压，使荧光粉40在经过孔目21时可以在重力及压力作用下填充入孔目21内，一方面，孔目21的底部乃是出光面12,所以，出光面12和孔目21的内缘构成了一个容置空间的轮廓；另一方面，间隙23的存在使该容置空间内的空气可以及时排出，以至于触及出光面12边缘的所有位置。荧光粉40为将蓝光转化为黄光者，在调配好的胶状状态时，其运动粘度为200mm2/S。当刮刀50在设定程序中推进荧光粉40多次经过孔目21后，可以为图5所示的状态，此状态下，部分荧光粉40完全填充孔目21，并且依据孔目21的内缘宽度确定其厚度。本实施例中，孔目21的内缘宽度一致，所以，在此状态下荧光粉40的厚度在同一出光面12上可以较精确地保持一致。完成上述步骤以后，将图5中的网板20撤除，(部分荧光粉需要一段静置的步骤使其充分流动成型)并将已经处理的基板40整体放入烘烤设备中，完成荧光粉40的固化，得到图6所示的形态。荧光粉40均匀地覆盖于出光面12，特别地，在出光面12的边缘区域A，荧光粉40的厚度可以得到较充分的保持，所以，单个LED光源10发出的光得以充分地穿透。荧光粉40，以至于其混合光输出在出光角度上的光色一致性较好。可见，从本实施例看出，出光面12的边缘被充分涂覆，从而保证了整个LED模组在出光角度上光色一致性；其次，丝网印刷可以快速地完成整个基板上所有LED光源荧光粉的涂覆工艺，并且，基板40和网板20可以为非平面，所以，这种快速涂覆的工艺不受平整度、材料的限制，不论玻璃纤维、陶瓷或金属，均可以方便地适应曲面基板40的形态，以及同一基板40上不同形态LED光源10，整个荧光粉涂覆工艺时间短。特别地，本技术方案荧光粉40不会具有多余者落于基板40表面或者其他地方，从而不会造成浪费。特别对于覆晶形态的LED光源，以阵列固定在平板型的基板上，本方案的工艺优势十分明显。以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。
权利要求
1.一种LED模组的荧光粉丝网印刷工艺，其特征在于包括以下步骤 备板提供一 LED模组板，所述LED模组板包括一基板和其上固定的多个LED光源；所述LED光源采用覆晶的结构，其金属电极固定于所述基板上的焊盘； 设网提供一网板，其孔目与所述基板上的LED光源的出光面一一对应；每一个所述孔目在其对应的LED光源出光面上的投影与该LED光源出光面呈相似形，并且所述孔目的投影大小为其对应的LED光源出光面尺度的I. 03-1. 2倍；并且，所述网板底部与所述LED光源的板间距为O. 2-lmm ； 印刷将已经调配好、呈胶体状的荧光粉置于所述网板顶部进行丝印，直至每一个所述孔目被所述荧光粉填满；然后再撤除所述网板；以及 成型将已经丝印的所述基板置于烘烤设备中烘烤使所述荧光粉固化。
2.根据权利要求I所述一种LED模组的荧光粉丝网印刷工艺，其特征在于所述基板上的LED光源其出光面形状一致，高度相同。
3.根据权利要求I或2所述一种LED模组的荧光粉丝网印刷工艺，其特征在于所述荧光粉调配好后在印刷时其运动粘度范围为70-200mm2/S。
4.根据权利要求3所述一种LED模组的荧光粉丝网印刷工艺，其特征在于所述网板后不锈钢板；所述孔目周缘的厚度保持一致。
5.根据权利要求I所述一种LED模组的荧光粉丝网印刷工艺，其特征在于所述成型步骤中具有一段静置步骤；当所述网板撤除之后，整个涂覆荧光粉的所述基板放置一静置时间。
6.根据权利要求I所述一种LED模组的荧光粉丝网印刷工艺，其特征在于所述LED芯片为440-470nm蓝光者；所述荧光粉为将蓝光转化为黄光者。
7.根据权利要求I所述一种LED模组的荧光粉丝网印刷工艺，其特征在于所述基板为玻璃纤维、陶瓷或金属板。
全文摘要
本发明公开了一种LED模组的荧光粉丝网印刷工艺，其特征在于包括以下步骤备板提供一固定的多个LED光源的LED模组板；LED光源采用覆晶的结构，其金属电极固定于基板上的焊盘；设网提供一网板，其孔目与所述基板上的LED光源的出光面一一对应；每一个所述孔目与LED光源出光面相似，并且孔目的投影大小为其对应的LED光源出光面尺度的1.03-1.2倍；网板底部与所述LED光源的板间距为0.2-1mm；印刷将荧光粉置于网板顶部进行丝印，直至每一个所述孔目被所述荧光粉填满；成型将已经丝印的所述基板置于烘烤设备中烘烤使所述荧光粉固化。本技术方案中LED光源的出光面边缘被充分涂覆，从而保证了整个LED模组在出光角度上光色一致性。
文档编号F21Y101/02GK102795005SQ20121023613
公开日2012年11月28日 申请日期2012年7月9日 优先权日2012年7月9日
发明者陈诺成, 廖泳, 吕宗宜 申请人:厦门飞德利照明科技有限公司