Led液态硅胶封装模顶机的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种LED液态硅胶封装模顶机及其工艺流程，包括液压系统、电路控制系统、注胶系统、模具成型固化系统；所述液压系统包括:抽/注胶油缸、抽/注胶油缸固定板、注胶容器固定板、给气气管、贮胶容器盖、抽/注胶油缸杆、贮胶容器、注胶头主体、注胶头进胶接头、阀门芯、第一固定板、旋转气缸、注胶系统固定板、抽/注杆密封胶圈压板、抽/注胶油缸杆密封胶圈、阀门芯密封胶圈、注胶头出胶接头、导胶管、阀门芯定位板、旋转气缸传动轴;本发明自动高压抽胶、注胶，速度快，模具的各个内凹槽胶量一致，确保封装质量。
【专利说明】
LED液态硅胶封装模顶机
技术领域
[0001]本发明涉及一种LED封装机，尤其涉及一种LED液态硅胶封装模顶机。
【背景技术】
[0002]现有LED基板(基板包括陶瓷基板)方式的封装，通常采用在LED基板上用围坝、粘贴坝框、挖凹槽和直接点胶的方法来达到液态硅胶封装的目的，这些工艺都较为繁锁(注胶-静放流平荧光胶0.5小时，初烤固化80-120度/1.5小时，在静放和初烤过程中还未固化的荧光胶开始沉淀而影响色温的一致性)，在LED基板上用围坝、粘贴坝框、挖凹槽和晶片上直接点胶的方法制造成本高，直接点胶胶体一致性难以控制，封装胶量不均匀，产品品质也难以保证。
【发明内容】
[0003]针对上述问题，本发明提供了一种能够自动化作业LED液态硅胶封装模顶机，可有效的降低成本，克服手工和传统点胶机作业生产的效率低和胶量不均的状况，用硅胶和荧光硅胶封装固化时间短(3-60秒)可预防荧光胶沉淀达到色温的一致性，提高品质和生产效率。
[0004]本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种LED液态硅胶封装模顶机，包括:液压系统、电路控制系统、注胶系统、模具成型固化系统；
所述液压系统:给压板(压板油缸)提供稳定的压力压紧LED基板和给抽胶、注胶(抽、注胶油缸)提供稳定的抽胶的拉力和注胶的压力；
所述电路控制系统:PLC程序控制电路和恒温加热功能；
所述注胶系统:将贮胶容器中的胶水通过180度旋转气缸传动阀门芯切换抽胶、注胶的胶水流动方向(称注胶头)，抽胶时阀门芯停留在抽胶位置(抽、注胶油缸)杆向上拉动同时给贮胶容器加入小量的气压(使抽胶畅通，可减少气泡的产生)达到抽胶的目的，注胶时注胶嘴进入模具进胶口内，阀门芯停留在注胶位置(抽、注胶油缸)杆向下压，胶水从出胶口通过导胶管进入节流阀再由注胶嘴从模具进胶口注入到模具内；此时注胶嘴在模具进胶口内，注完胶后待预固化时间结束后退出模具进胶口，同时完成抽胶动作；
所述阀门芯作为一个止停部件，需要有，旋转部、固定部、开口部、闭口部;所述旋转部可控制整个阀门芯进行旋转，目的是控制开口部、闭口部在不同时间的朝向或位置;所述固定部是用于将阀门芯固定，防止阀门芯除了转动外的上下左右移动;所述开口部为可接收进胶口流进的胶液，为胶液提供一个存储空间;所述闭口部与开口部相对，目的是截止胶液流动。
[0005]进胶口将胶液排入开口部，由于进胶口容量固定，因此，开口部满容量时，选择部进行转动，开口部选择至另一头，而闭口部则堵住进胶口，开口部将胶液流出至下一个工艺环节。
[0006]所述阀门芯的结构可以是:圆柱状，在该圆柱状下部为选择部，中部为固定部，上部的一侧为开口部，另一侧为闭口部，所述阀门芯的旋转是沿其轴心旋转。
[0007]所述阀门芯的结构还可以是:球形，所述球形中心开有通孔，由一转动轴固定穿过该通孔与球形固定连接，在球形的上部或下部可开一条固定槽，由一固定件固定球体位置，也可以不开，由上下固定板固定其位置，在球体的上表面或下表面开槽，形成一个容纳胶液的空间，即开口部，开口部对应进胶口，当转动轴旋转，开口部对应出胶开口，则开口部背后的闭口部则对应进胶口，完成一次胶液的输入输出。
[0008]所述模具成型固化系统:由隔热板固定板、压板固定板、压板油缸固定板；、模具、压板(用导热系数低的材料制作)，恒温加热板、加热管、隔热板组成，隔热板固定在隔热板固定板上，所述隔热板上设置恒温加热板，该恒温加热板内设置加热管，该成型模具固定在恒温加热板上，所述压板设置在活动压板固定板上的一侧，油缸杆连接在活动压板固定板上的另一侧;所述模具内分布内凹槽，在压板与模具之间放置LED基板，LED基板与模具之间设置胶流道间隙(0.10—0.20mm)和内凹槽，在模具进胶口、胶流道位置处分别设置进胶主流道槽与排气槽，胶水从注胶头通过注胶嘴从模具一侧的下方进胶口注入到模具内，再从模具另一侧上方排气槽排出空气后再排出适量的胶水即可；
本发明的工艺流程包括以下步骤:
1、打开机器电源、气源、液压、PLC控制开关，自动控制各动作功能，将混合真空脱泡后的胶水贮存于注胶头上的容器中；
2、将LED基板放在模具上；
3、按下工作键，压板往模具方向推进，压紧LED基板，开始注胶-预固化(此时注胶针停留在模具进胶口中预固化结束后注胶嘴退出进胶口，防止胶水因未固化而从进胶口流出模具模具外)；
4、注胶嘴将胶水从模具进胶口注入到流道槽中，通过LED基板与模具之间设有胶流道间隙(0.10—0.20mm)，胶水顺着胶流道间隙流入模具中的内凹槽，当胶水注满模具内凹槽后，胶水从排气槽流出稍许后，会自动停止注胶；
5、模具恒温加热120—180度，使胶水快速(3-60秒)固化；
6、固化完成后，待LED基板压板打开，用取料板将已模顶封装成型好的LED基板从模具内取出；
所述步骤3中在合模时，LED基板压板在紧压LED基板的压力可调液压系统压力。
[0009]本发明的有益效果是:发明的LED直接采用模具注胶的方式进行封装快速(3-60秒)固化模顶封装成型，其与传统的LED封装技术相比具有以下几个优点:
1、工序简单合理，生产成本低，效率高，品质有保障;和传统工艺比较，省去在基板上用围坝、粘贴坝框和挖凹槽、平面点胶的方法来达到液态硅胶封装的目的，这些工艺都较为繁锁，注胶后静放流平荧光胶0.5小时初烤固化80—120度/1.5小时，在静放和初烤过程中荧光胶开始沉淀而影响色温的一致性。
[0010]2、采用自动高压抽胶、注胶，速度快，模具的各个内凹槽胶量一致，确保封装质量，
3、采用温度120—180度恒温固化，时间短。普通封装一般需要150度/ 3-6小时才能完成，而此封装方式只需用时3-60秒即可。
【附图说明】
[0011]图1为本发明实施例系统结构方框示意图；
图2为本发明实施例的PLC控制程序工艺流程图；
图3为本发明实施例系统组合部件示意图；
图4为本发明实施例注胶系统组合部件示意图；
图5为本发明实施例注胶头原理部件结构示意图；
图6为本发明实施例模具成型系统组合部件放大示意图；
图7为本发明实施例LED基板、模具、进胶原理、取料冶具结构放大示意图；
图8为本发明实施例注胶嘴、注胶嘴架构、注胶嘴和模具的结构示意图；
图9为本发明实施例注胶嘴和模具放大示意图；
图10为本发明实施例注胶嘴和模具结构剖面示意图；
图11为本发明实施例的阀门芯的结构示意图。
[0012]图中:1、注胶系统;2、隔热板固定板;3、模具成型固化系统;4、压板固定板;5、压板油缸固定板;6、压板;7、压板油缸杆和压板固定板的连接头;8、压板油缸杆;9、压板油缸；10、压板固定板的活动导柱；11、架构固定板；12、压板固定板连接头与压板固定板的缓冲板；13、液压系统；14、电路控制系统；15、注胶嘴滑动架构；16、注胶嘴；17、滑轨；18、注胶嘴进退气缸；19、节流阀气接头;20、节流阀；21、节流阀进胶接头;22、模具进胶口； 23、模具内胶流道;24、排气、排尾胶槽；101、抽、注胶油缸；102、抽、注胶油缸固定板；103、贮胶容器固定板；104、给贮胶容器加入小量的气压的气管；105、贮胶容器盖；106、抽、注胶油缸杆；107、贮胶容器；108、注胶头主体；109、注胶头进胶接头；110、阀门芯；111、注胶头主体和180度旋转气缸的固定板;112、180度旋转气缸；113、注胶系统固定板;114、抽、注胶油缸杆密封胶圈压板;115、抽、注胶油缸杆密封胶圈；116、阀门芯密封胶圈；
117、注胶头出胶接头；118、导胶管；119、阀门芯定位卡板；120、180度旋转气缸传动轴；
301、恒温加热板;302、冶具；303、LED基板、模具、进胶、取料冶具结构放大示意图；304、LED基板;305、模具；306、恒温加热管；307、隔热板;30301、LED基板定位针;30302、LED基板与模具之间的胶流道间隙(0.10—0.20mm) ; 30303、模具内凹槽。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图对本发明的技术方案做进一步说明。
[0014]如图3所示，一种LED液态硅胶封装模顶机，包括:液压系统13、电路控制系统14、注胶系统1、模具成型固化系统3;
所述电路控制系统14、液压系统固定在一机架上，所述机架上部固定架构固定板11，所述架构固定板11上垂直的固定压板油缸固定板5及隔热板固定板2，压板固定板的活动导柱10水平的穿过油缸固定板5及隔热板固定板2;所述模具成型固化系统3固定在隔热板固定板2上。
[0015]如图4所示，所述注胶系统I包括:抽/注胶油缸、抽/注胶油缸固定板、注胶容器固定板、给气气管104、贮胶容器盖105、抽/注胶油缸杆106、贮胶容器107、注胶头主体108、注胶头进胶接头109、阀门芯110、第一固定板111、旋转气缸112、注胶系统固定板113、抽/注杆密封胶圈压板114、抽/注胶油缸杆密封胶圈115、阀门芯密封胶圈116、注胶头出胶接头117、导胶管118、阀门芯定位板119、旋转气缸传动轴120。
[0016]所述第一固定板111同时固定注胶头主体108及旋转气缸112。
[0017]所述注胶系统固定板113位于注胶系统I最下部，上方设置一旋转气缸112，所述旋转气缸112默认为180°的旋转气缸，即该气缸动作一次，转动轴旋转180°。在旋转气缸112上方为第一固定板111，第一固定板111内的下部置入旋转气缸传动轴120，所述旋转传动轴连接下部分位于第一固定板111内的阀门芯110，使阀门芯110随旋转气缸112进行每次180°的旋转。
[0018]如图5、11所示，注胶头主体108是压在第一固定板111上，在注胶头主体108与第一固定板111之间还具有阀门芯定位卡板119，所述阀门芯定位卡板119卡入阀门芯110的中部，所述阀门芯110中部内凹呈内凹环形，阀门芯定位卡板119卡入后，所述阀门芯110只能进行原地旋转运动，而不会被抽/注胶油缸101带着进行上下运动。
[0019]所述阀门芯110上部从圆心向边缘处开一条槽，在阀门芯110位于A状态时，注胶头进胶接头109正向对于阀门芯的槽口，与槽口呈连通状态，而位于槽口背面的注胶头出胶接头117则与槽口呈断开状态，因此胶液从贮胶容器107内进入注胶头主体108，再从注胶头主体108进入槽口内停止。
[0020]旋转气缸112进行180°旋转，旋转气缸传动轴120也相应的进行旋转，与旋转气缸传动轴120连接的阀门芯110也进行180°旋转，此时，槽口与注胶头出胶接头117连通，槽口内的胶液从注胶头出胶接头117流出进入导胶管118中。
[0021]所述注胶头主体的右侧连接贮胶容器107，由贮胶容器供应胶液。所述上方则固定油缸组件，所述油缸组件进行上下运动，将胶液压入导液管118。
[0022]如图1和6所示，模具成型固化系统包括:压板油缸固定板、压板油缸、压板油缸杆、压板固定板的活动导柱、压板、隔热板固定板、模具成型组件；
所述压板油缸固定板5固定压板油缸9，所述压板油缸9中的压板油缸杆8连接压板固定板4的中心，所述压板固定板的两侧则嵌入压板固定板的活动导柱中，因此，压板固定板8在压板油缸9的作用下，沿压板固定板的活动导柱10进行左右往复运动。
[0023]所述压板6正对于模具成型组件，所述模具成型组件包括:恒温加热板301、治具
302、LED基板304、模具305、恒温加热管306、隔热板307;所述隔热板固定板2固定连接隔热板307，所述隔热板307固定连接恒温加热板301，在恒温加热板301内具有恒温加热管306，所述恒温加热板301上固定模具305，所述模具305上固定LED基板304，所述治具302是活动设置在模具305与LED基板304之间，目的是翘起成型的LED基板304。
[0024]如图7所示，所述模具与LED基板之间存在一定空隙，即LED基板与模具之间的胶流道间隙30302，模具为连续排列的内凹的半球形模具，其中的模具内凹槽30303也就LED灯粒的形状。所述模具上具有LED基板定位针30301，LED基板相应的具有定位孔，方便两者之间定位。
[0025 ]如图8、9、1所示，模具成型固化系统的A-A视图，从图中可知，所述模具成型固化系统还具有:注胶嘴滑动架构15、注胶嘴16、滑轨17、注胶嘴进退气缸18、节流阀气接头、节流阀20、节流阀进胶接头21 ；所述节流阀进胶接头21 —端固定在节流阀20上，另一端连接导胶管118，将导胶管118内的胶液从注胶嘴注入到模具305内。
[0026]所述注胶嘴滑动架构15固定在隔热板固定板上，目的是将注胶嘴进退气缸18固定，注胶嘴进退气缸18连接节流阀20，节流阀20沿滑轨17进行左右的往复运动，将导胶管118运送过来的胶液压入注胶嘴16中，胶液从注胶嘴16进入模具进胶口 22，再进入模具内胶流道23，直至胶液铺满整个模具。
[0027]所述模具外边缘还具有排气、排尾胶槽24。
[0028]所述液压系统、模具成型固化系统固定在架构固定板11上，所述架构固定板11下方具有支架，所述电路控制系统14及液压系统13固定在所述支架上。
[0029]本发明所提供的技术还具有一覆盖所有组件的外壳，所述外壳上具有控制按键，控制整套系统的运动。
[0030]下面根据图1-2详述本发明的工艺流程，包括以下步骤:
1、打开机器电源、气源、液压、PLC控制开关，自动控制各动作功能，将混合真空脱泡后的胶水贮存于注胶头上的容器中；
2、将LED基板放在模具上；
3、按下工作键，压板往模具方向推进，压紧LED基板，开始注胶-预固化(此时注胶针停留在模具进胶口中预固化结束后注胶嘴退出进胶口，防止胶水因未固化而从进胶口流出模具模具外)；
4、注胶嘴将胶水从模具进胶口注入到流道槽中，通过LED基板与模具之间设有胶流道间隙(0.10—0.20mm)，胶水顺着胶流道间隙流入模具中的内凹槽，当胶水注满模具内凹槽后，胶水从排气槽流出稍许后，会自动停止注胶；
5、模具恒温加热120—180度，使胶水快速(3-60秒)固化；
6、固化完成后，待LED基板压板打开，用取料板将已模顶封装成型好的LED基板从模具内取出；
所述步骤3中在合模时，LED基板压板在紧压LED基板的压力可调液压系统压力。
[0031]本发明不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所做出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种LED液态硅胶封装模顶机，包括:液压系统、电路控制系统、注胶系统、模具成型固化系统;其特征在于:所述电路控制系统包括PLC程序控制电路，所述液压系统包括:抽/注胶油缸、抽/注胶油缸固定板、注胶容器固定板、给气气管(104)、贮胶容器盖(105)、抽/注胶油缸杆(106)、贮胶容器(107)、注胶头主体(108)、注胶头进胶接头(109)、阀门芯(110)、第一固定板(111)、旋转气缸(112)、注胶系统固定板(113 )、抽/注杆密封胶圈压板(114)、抽/注胶油缸杆密封胶圈(115)、阀门芯密封胶圈(116)、注胶头出胶接头(117)、导胶管(118)、阀门芯定位板(119)、旋转气缸传动轴(120)，所述注胶头主体(108)是压在第一固定板(111)上，在注胶头主体(108)与第一固定板(111)之间还具有阀门芯定位卡板(119)，所述阀门芯定位卡板(119)卡入阀门芯(110)的中部，所述阀门芯(110)中部内凹呈内凹环形，阀门芯定位卡板(119)卡入后，所述阀门芯(110)只能进行原地旋转运动，而不会被抽/注胶油缸(101)带着进行上下运动;所述第一固定板(111)同时固定注胶头主体(108)及旋转气缸(112);所述注胶系统固定板(113)位于注胶系统(I)最下部，上方设置一旋转气缸(112)，所述旋转气缸(112)默认为180°的旋转气缸，即该气缸动作一次，转动轴旋转180°，在旋转气缸(112)上方为第一固定板(I 11)，第一固定板(I 11)内的下部置入旋转气缸传动轴(120)，所述旋转传动轴连接下部分位于第一固定板(111)内的阀门芯(110 )，使阀门芯(110)随旋转气缸(112)进行每次180°的旋转;所述液压系统、模具成型固化系统固定在架构固定板(11)上，所述架构固定板(11)下方具有支架，所述电路控制系统(14)及液压系统(13)固定在所述支架上，还具有一覆盖所有组件的外壳，所述外壳上具有控制按键，控制整套系统的运动。2.根据权利要求1所述的LED液态硅胶封装模顶机，其特征在于:模具成型固化系统包括:压板油缸固定板、压板油缸、压板油缸杆、压板固定板的活动导柱、压板、隔热板固定板、模具成型组件;所述压板油缸固定板(5)固定压板油缸(9)，所述压板油缸(9)中的压板油缸杆(8)连接压板固定板(4)的中心，所述压板固定板的两侧则嵌入压板固定板的活动导柱中，因此，压板固定板(8)在压板油缸(9)的作用下，沿压板固定板的活动导柱(10)进行左右往复运动；所述模具成型组件包括:恒温加热板(301)、治具(302)、LED基板(304)、模具(305)、恒温加热管(306)、隔热板(307);所述隔热板固定板(2)固定连接隔热板(307)，所述隔热板(307)固定连接恒温加热板(301)，在恒温加热板(301)内具有恒温加热管(306)，所述恒温加热板(301)上固定模具(305)，所述模具(305)上固定LED基板(304)，所述治具(302)是活动设置在模具(305)与LED基板(304)之间，目的是翘起成型的LED基板(304)。3.根据权利要求2所述的LED液态硅胶封装模顶机，其特征在于:所述模具成型固化系统还具有:注胶嘴滑动架构(15)、注胶嘴(16)、滑轨(17)、注胶嘴进退气缸(18)、节流阀气接头、节流阀(20 )、节流阀进胶接头(21);所述节流阀进胶接头(21) 一端固定在节流阀(20 )上，另一端连接导胶管(118)，将导胶管(118)内的胶液从注胶嘴注入到模具(305)内。
【文档编号】H01L33/52GK105957941SQ201610368474
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月29日
【发明人】徐 明
【申请人】徐 明