[實用新型]一種全自動熒光粉涂覆設備

有效

• 申請號: 201320070572.8
• 申請日: 2013-02-07
• 公開（公告）號: CN203155488U
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 胡躍明;郭琪偉;李致富;馬鴿
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B05C19/04
• 分類號: B05C19/04;B05C19/06
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

????本實用新型涉及熒光粉涂覆技術領域，具體涉及一種全自動熒光粉涂覆設備。

背景技術

????白光LED是一種新型半導體全固態照明光源。與傳統照明技術相比，這種新型光源具有高效節能、長壽命、小體積、易維護、綠色環保、使用安全、耐候性好等領先優勢，被公認為是未來照明光源之首選。

????白光LED封裝是推動國際半導體照明和顯示迅速發展的關鍵工藝，而熒光粉涂敷是目前國際上實現藍光LED向白光LED轉換的主流技術，核心工藝和裝備一直被國外壟斷，直接制約我國LED新興戰略產業的持續性發展。目前國產的傳統的熒光粉涂覆設備普遍存在涂覆的厚度不均，產能低，適應性窄等缺點。因此，自主研制出一種產能高、涂覆精度高，同時又能夠適應日新月異的大功率白光LED模組封裝工藝發展的熒光粉涂覆設備，擺脫國外的技術壟斷，已成為我國LED封裝產業鏈發展的必由之路。本專利提出了一種新型的LED熒光粉涂覆的工藝與設備，基于現有熒光粉涂覆設備（例如：騰盛SD950在線式噴射點膠機，安達TF-550B涂覆機等），包括熒光粉噴頭、xyz軸運動控制平臺、全自動上/下料裝置和機器視覺裝置等現有結構的基礎上，增加了真空攪拌除泡裝置用于簡化現有涂覆工藝，有效清除熒光粉膠混合后含有的微小氣泡；增加了噴頭恒溫控制裝置用于對熒光粉噴頭進行恒溫控制，達到降低和穩定所述熒光粉噴頭內的熒光粉膠粘度的目的；增加了激光測厚裝置使用激光三角測量法用于測量涂覆熒光粉層的厚度分布；并且提出了一套熒光粉涂覆學習算法用于提高LED熒光粉涂覆精度。這些實用新型能有效提高白光LED封裝的熱阻分散性、色品一致性、出光效率等封裝質量，將相關控制器設計方法和檢測算法理論應用于全自動熒光粉涂敷設備的自主研制，促進我國LED封測產業的技術創新。

實用新型內容

????本實用新型的目的在于提供一種全自動熒光粉涂覆設備，在現有熒光粉涂覆設備（例如：騰盛SD950在線式噴射點膠機，安達TF-550B涂覆機等）的基礎上，增加了真空攪拌除泡裝置用于簡化現有涂覆工藝，有效清除熒光粉膠混合后含有的微小氣泡；增加了噴頭恒溫控制裝置用于對熒光粉噴頭進行恒溫控制，達到降低和穩定所述熒光粉噴頭內的熒光粉膠粘度的目的；增加了激光測厚裝置使用激光三角測量法用于測量涂覆熒光粉層的厚度分布；并且提出了一套熒光粉涂覆學習算法用于提高LED熒光粉涂覆精度。能有效提高熒光粉涂覆量和涂覆厚度的一致性，提高白光LED的光源品質和成品率。本實用新型的目的通過如下技術方案實現。

一種全自動熒光粉涂覆設備，用于完成LED芯片上的熒光粉涂覆工序，該設備包括下位機系統和上位機系統，下位機系統包括熒光粉噴頭、xyz軸運動控制平臺、全自動上/下料裝置和機器視覺裝置；上位機系統包括涂覆控制模塊、運動控制模塊和機器視覺控制模塊；其特征在于，下位機系統還包括噴頭恒溫控制裝置、真空攪拌除泡裝置和激光測厚裝置；上位機系統還包括除泡控制模塊；涂覆控制模塊分別連接熒光粉噴頭和噴頭恒溫控制裝置，除泡控制模塊連接真空攪拌除泡裝置，機器視覺控制模塊分別連接激光測厚裝置和機器視覺裝置，運動控制模塊分別連接xyz軸運動控制平臺和全自動上/下料裝置。?

上述的全自動熒光粉涂覆設備中，所述熒光粉噴頭可使用點膠噴頭、霧化噴頭或壓電噴頭熒光粉噴頭，用于噴涂熒光粉膠；

所述噴頭恒溫控制裝置包括發熱絲和熱敏電阻，發熱絲和熱敏電阻安裝在所述熒光粉噴頭的內部或外部，用于對所述熒光粉噴頭進行恒溫控制；

所述真空攪拌除泡裝置包括：熒光粉膠容器，用于存儲待涂覆的熒光粉膠；電動攪拌棒，用于攪拌熒光粉膠；空氣閥門，用于抽出熒光粉膠容器內的空氣，通過空氣閥門把裝有待涂覆熒光粉膠的熒光粉膠容器內部的空氣抽出，形成真空環境，在真空環境下電動攪拌棒不斷的攪拌，把裝置內熒光粉膠的氣泡從裝置的底部攪拌到熒光粉膠表面最終消除；?

所述激光測厚裝置包括：激光發射器，用于發射測量激光；傳感器感光面，用于接收被測表面反射回來的測量激光；透鏡，用于匯聚激光發射器所發射出來的測量激光；所述激光測厚裝置，使用激光三角測量法，用于測量涂覆后的熒光粉層的厚度分布；

所述機器視覺裝置包括圖像傳感器，圖像傳感器采用CMOS傳感器或者CCD傳感器；視覺處理及控制模塊基于FPGA、CPLD、DSP、DSP+FPFA或者DSP+CPLD；接口模塊采用基于總線的方式，包括IEEE?1394a、USB或以太網，用于LED支架的機器視覺定位和涂覆后熒光粉層的缺陷檢測；