全文摘要
一种高抗压均匀加热的CSP荧光膜片模压装备，所述模压装备安装在模压机上使用，包括上压板、下压板、加热模块、模具定位模块、隔板、CSP器件基板、荧光膜片、上模具和下模具，所述上压板和下压板均采用微晶石支撑，所述上压板和下压板分别安装于模压机的导柱上，所述加热模块安装于上压板，所述下模具通过模具定位模块安装于下压板上端，所述隔板安装于下模具，所述荧光模片安装于隔板的凹槽内，所述CSP器件基板放置于所述隔板上面，所述上模具安装于所述下模具上端。上、下压板由使用与花岗岩形成条件类似的高温下烧结晶化形成微晶石制成，具有较好的抗压、抗弯、耐磨、耐冲击性。
主设计要求
1.一种高抗压均匀加热的CSP荧光膜片模压装备，所述模压装备安装在模压机上使用，其特征在于，包括上压板、下压板、加热模块、模具定位模块、隔板、CSP器件基板、荧光膜片、上模具和下模具，所述上压板和下压板均采用微晶石制成，所述上压板和下压板分别安装于模压机的导柱上，所述加热模块安装于上压板，所述下模具通过模具定位模块安装于下压板上端，所述隔板安装于下模具，所述荧光模片安装于隔板，所述CSP器件基板放置于所述隔板上面，所述上模具安装于所述下模具上端。
设计方案
1.一种高抗压均匀加热的CSP荧光膜片模压装备，所述模压装备安装在模压机上使用，其特征在于，包括上压板、下压板、加热模块、模具定位模块、隔板、CSP器件基板、荧光膜片、上模具和下模具，所述上压板和下压板均采用微晶石制成，所述上压板和下压板分别安装于模压机的导柱上，所述加热模块安装于上压板，所述下模具通过模具定位模块安装于下压板上端，所述隔板安装于下模具，所述荧光模片安装于隔板，所述CSP器件基板放置于所述隔板上面，所述上模具安装于所述下模具上端。
2.根据权利要求1所述的一种高抗压均匀加热的CSP荧光膜片模压装备，其特征在于，所述加热模块包括加热线圈，所述加热线圈安装于所述上压板上端，所述上模具和下模具均采用模具钢制成，所述加热线圈产生方向不断改变的磁场，磁场与所述上模具和下模具发生电磁感应产生热量。
3.根据权利要求1所述的一种高抗压均匀加热的CSP荧光膜片模压装备，其特征在于，所述模具定位模块包括至少1组模具定位单元，所述模具定位单元安装于所述下压板的安装槽，所述模具定位单元的顶端与所述下模具连接。
4.根据权利要求3所述的一种高抗压均匀加热的CSP荧光膜片模压装备，其特征在于，所述模具定位单元包括弹簧和金属凸台，所述弹簧的一端固定于所述安装槽，所述弹簧的另一端与金属凸台底部连接，所述金属凸台的凸起部与所述下模具底部的定位孔连接。
5.根据权利要求4所述的一种高抗压均匀加热的CSP荧光膜片模压装备，其特征在于，所述金属凸台下端固定有测量温度的热电偶。
6.根据权利要求4所述的一种高抗压均匀加热的CSP荧光膜片模压装备，其特征在于，所述金属凸台由热导系数大于230W\/(m·K)的金属材料制成。
7.根据权利要求4所述的一种高抗压均匀加热的CSP荧光膜片模压装备，其特征在于，所述弹簧垂直于模压方向的刚度大于1000N\/cm，沿模压方向刚度为10～25N\/cm，两个方向的刚度在温度变化范围小于120℃时的变化值为0～5％。
8.根据权利要1所述的一种高抗压均匀加热的CSP荧光膜片模压装备，其特征在于，所述隔板由模具钢制成，所述荧光模片安装于隔板的凹槽内。
9.一种高抗压均匀加热的CSP荧光膜片模压装备的模压方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将上压板和下压板分别安装于模压机的导柱上；
2)使下模具底部的定位孔对准金属凸台的凸起部，将下模具安装于下隔板上；
3)将荧光膜片安装于隔板的凹槽内，将CSP器件基板倒置与隔板上，使CSP器件基板中CSP芯片一侧与荧光膜片接触。
4)通过模压机控制下压板向上运动，同时启动加热线圈，与所述上模具和下模具发生电磁感应产生热量给模具预热至78～82℃并维持；
5)通过热电偶测量出模具到达预热温度后，模压机控制下压板继续向上运动，使上压板开始挤压上模具，加热装置继续加热使模具升温至118～122℃，热电偶对模具温度进行实时检测，压板继续对模具加压至1000～2000pa，并对模具保温保压2～3min；
6)通过模压机控制上压板和下压板分离，取走上模具后，取下模压好的CSP芯片，完成模压。
设计说明书
技术领域
本发明涉及LED封装技术领域，尤其涉及一种高抗压均匀加热的CSP荧光膜片模压装备及模压方法。
背景技术
随着LED技术发展与成本压缩，LED器件的封装体积越来越小，功率密度不断提高，传统封装受困于技术瓶颈。由于CSP器件免去了金线，基板极小甚至不需要基板，从而极大减小器件体积的同时降低封装成本高达20％，此外器件热阻也有所降低，CSP的发光密度得到提高，且CSP小、薄、轻的特点使得其设计应用的灵活性大大提高，目前CSP封装不但在传统照明领域得到广泛应用，尤其受到电视、显示屏和手机等背光源产品的青睐，市场需求正出现快速增长。
由于CSP器件具有多面发光、体积微小的特点，荧光涂层浓度、厚度的细微差异就会对器件光色空间分布的一致性造成很大的影响。而目前国内传统LED的模压塑封设备自动化程度较低，而且人工操作会造成生产效率低下、产品一致性较差等问题，而且设备可靠性及精度无法达到CSP器件的生产标准，无法满足其生产要求。而大型封装企业中使用的自动模压塑封设备需要依赖进口，并且设备是面对传统LED的，没有针对CSP进行相应的优化，不能完全满足CSP的生产要求。
发明内容
本发明的目的是为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种高抗压均匀加热的CSP荧光膜片模压装备，本发明可以解决模压设备压板抗压性能差、加热不均匀、人工操作时间耗费较长导致膜片提前融化的问题。
同时本发明还提供了一种高抗压均匀加热的CSP荧光膜片模压装备的模压方法；
本发明的目的可以通过如下技术方案实现：
一种高抗压均匀加热的CSP荧光膜片模压装备，所述模压装备安装在模压机上使用，包括上压板、下压板、加热模块、模具定位模块、隔板、CSP器件基板、荧光膜片、上模具和下模具，所述上压板和下压板均采用微晶石制成，所述上压板和下压板分别安装于模压机的导柱上，所述加热模块安装于上压板，所述下模具通过模具定位模块安装于下压板上端，所述隔板安装于下模具，所述荧光模片安装于隔板的凹槽内，所述CSP器件基板放置于所述隔板上面，所述上模具安装于所述下模具上端。上、下压板由使用与花岗岩形成条件类似的高温下烧结晶化形成微晶石制成，具有较好的抗压、抗弯、耐磨、耐冲击性，通过模压机的进给装置控制下压板在导柱上运动并实现精准定位或分离；未合模时，上压板和下压板处于分离状态。
优选的，所述加热模块为加热线圈，所述加热线圈安装于所述上压板上端，所述上模具和下模具均采用模具钢制成，加热线圈通交流电，产生方向不断改变的磁场，与模具发生电磁感应而在模具内产生涡流电流，使模具内均匀加热。
优选的，所述模具定位模块包括至少1组模具定位单元，所述模具定位单元安装于所述下压板的安装槽，所述模具定位单元的顶端与所述下模具连接。
优选的，所述模具定位单元包括弹簧和金属凸台，所述弹簧的一端固定于所述安装槽，所述弹簧的另一端与金属凸台底部连接，所述金属凸台的凸起部与所述下模具底部的定位孔连接，所述凸起部为球状，便于与模具底部的定位孔相配合进行定位。
优选的，所述金属凸台下端固定有测量温度的热电偶，对模具温度进行实时监测。
优选的，所述金属凸台由热导系数大于(230)W\/(m·K)的金属材料制成。
优选的，所述弹簧垂直于模压方向的刚度大于1000N\/cm，沿模压方向刚度为10～25N\/cm，两个方向的刚度在温度变化范围小于120℃时的变化值为0～5％。保证模具在工作时不会轻易晃动。
优选的，所述隔板由模具钢制成。所述荧光模片安装于隔板的凹槽内，可以避免荧光膜片过早融化流动而造成其一致性变差。
一种高抗压均匀加热的CSP荧光膜片模压装备的模压方法，包括以下步骤：
1)将上压板和下压板分别安装于模压机的导柱上；
2)使下模具底部的定位孔对准金属凸台的凸起部，将下模具安装于下隔板上；
3)将荧光膜片安装于隔板的凹槽内，将CSP器件基板倒置与隔板上，使CSP器件基板中CSP芯片一侧与荧光膜片接触。
4)通过模压机控制下压板向上运动，同时启动加热线圈，与所述上模具和下模具发生电磁感应产生热量给模具预热至78～82℃并维持；
5)通过热电偶测量出模具到达预热温度后，模压机控制下压板继续向上运动，使上压板开始挤压上模具，加热装置继续加热使模具升温至118～122℃，热电偶对模具温度进行实时检测，压板继续对模具加压至1000～2000pa，并对模具保温保压2～3min；
6)通过模压机控制上压板和下压板分离，取走上模具后，取下模压好的CSP芯片，完成模压。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
1、本发明的上、下压板使用与花岗岩形成条件类似的高温下烧结晶化形成的微晶石制成，具有较好的抗压、抗弯、耐磨、耐冲击性。
2、本发明使用加热线圈电磁感应对模具进行加热，并且有热电偶对模具温度进行实时检测，使模具加热更加均匀，提高模压工艺的良品率。
3、本发明通过模具钢隔板对荧光膜片进行限位，可以避免荧光膜片过早融化流动而造成其一致性变差。
4、本发明通过模具定位模块对模具进行定位，不仅可以提高模压精度，而且装配简单，可以提高工作效率。
附图说明
图1是本发明的一种高抗压均匀加热的CSP荧光膜片模压装备的结构示意图；
图2是本发明上、下模具的安装示意图；
其中，1为下压板，2为弹簧，3为金属凸台，4为下模具，5为隔板，6为荧光膜片，7为CSP器件基板，8为上模具，9为导柱，10为上压板，11为加热线圈，12为热电偶。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
如图1、图2所示，一种高抗压均匀加热的CSP荧光膜片模压装备，所述模压装备安装在模压机上使用，包括上压板10、下压板1、加热模块、模具定位模块、隔板5、CSP器件基板7、荧光膜片6、上模具8和下模具4，所述上压板10和下压板1均采用微晶石制成，所述上压板10和下压板1分别安装于模压机的导柱9上，所述加热模块安装于上压板10，所述下模具4通过模具定位模块安装于下压板1上端，所述隔板5安装于下模具4，所述荧光模片6安装于隔板5的凹槽内，所述CSP器件基板7放置于所述隔板5上面，所述上模具安装于所述下模具上端，下模具4有定位柱与上模具8的定位孔相配合，使模具能进行准确合模。上、下压板由使用与花岗岩形成条件类似的高温下烧结晶化形成微晶石制成，具有较好的抗压、抗弯、耐磨、耐冲击性，通过模压机的进给装置控制下压板在导柱上运动并实现精准定位或分离；未合模时，上压板和下压板处于分离状态。
所述加热模块包括加热线圈11，所述加热线圈11安装于所述上压板10上端，所述上模具8和下模具4均采用模具钢制成，加热线圈11通交流电，产生方向不断改变的磁场，与模具发生电磁感应而在模具内产生涡流电流，使模具内均匀加热。
所述模具定位模块包括2组模具定位单元，所述模具定位单元安装于所述下压板1的安装槽内，所述模具定位单元的顶端与所述下模具4连接。
所述模具定位单元包括弹簧2和金属凸台3，所述弹簧2的一端固定于所述安装槽，所述弹簧2的另一端与金属凸台3底部连接，所述金属凸台3的凸起部与所述下模具4底部的定位孔连接，所述凸起部为球状，便于与下模具4底部的定位孔相配合进行定位。
所述金属凸台3下端通过AB胶粘上测量温度的热电偶12，对模具温度进行实时监测。
所述金属凸台3由热导系数大于230W\/(m·K)的铝合金材料制成。
所述弹簧2垂直于模压方向的刚度大于1000N\/cm，沿模压方向刚度为10～25N\/cm，两个方向的刚度在温度变化范围小于120℃时的变化值为0～5％。保证模具在工作时不会轻易晃动。
所述隔板5由模具钢制成。所述荧光模片6安装于隔板5的凹槽内，可以避免荧光膜片过早融化流动而造成其一致性变差。
一种高抗压均匀加热的CSP荧光膜片模压装备的模压方法，包括以下步骤：
1)将上压板10和下压板1分别安装于模压机的导柱6上；
2)使下模具4底部的定位孔对准金属凸台3的凸起部，将下模具4安装于下隔板上；
3)将荧光膜片6安装于隔板5的凹槽内，将CSP器件基板7倒置于隔板上，使CSP器件基板7中CSP芯片一侧与荧光膜片6接触。
4)通过模压机控制下压板1向上运动，同时启动加热线圈11，与所述上模具8和下模具4发生电磁感应预热至78～82℃并维持；
5)通过热电偶测12量出模具到达预热温度后，模压机控制下压板1继续向上运动，使上压板10开始挤压上模具8，加热装置继续加热使模具升温至118～122℃，热电偶12对模具温度进行实时检测，上压板10继续对模具加压至1000～2000pa，并对模具保温保压2～3min；
6)通过模压机控制上压板10和下压板1分离，取走上模具8后，取下模压好的CSP芯片，完成模压。
上述具体实施方式为本发明的优选实施例，并不能对本发明进行限定，其他的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201910592814.1
申请日:2019-07-03
公开号:CN110246950A
公开日:2019-09-17
国家:CN
国家/省市:81(广州)
授权编号:授权时间:主分类号:H01L 33/48
专利分类号:H01L33/48;B29C43/18;B29C43/52;B29C43/58;B29C43/36;B29L31/34
范畴分类:38F;
申请人:华南理工大学
第一申请人:华南理工大学
申请人地址:510640 广东省广州市天河区五山路381号
发明人:赵启良;李宗涛;汤勇;杜学威;于佳栋;李家声;丁鑫锐
第一发明人:赵启良
当前权利人:华南理工大学
代理人:梁睦宇
代理机构:44245
代理机构编号:广州市华学知识产权代理有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计