一种紫外固晶胶质量评估方法转让专利
申请号 : CN202110544916.3
文献号 : CN113270528B
文献日 : 2022-04-29
发明人 : 高春瑞 , 郑剑飞 , 涂舒 , 苏水源 , 邹爱文 , 郑文财
申请人 : 厦门多彩光电子科技有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种紫外固晶胶质量评估方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:S1、在散热基底上设置多组封胶筒,所述散热基底的厚度为0.5~1.5mm,每组封胶筒均相同且数量均为n,n≥3,所述封胶筒的两端均具有开口结构且其中一开口端朝下贴设于散热基底的上表面;
S2、往封胶筒内注入等量的待测固晶胶,同一组封胶筒内注入相同的待测固晶胶,不同组封胶筒内注入不同的待测固晶胶,之后烘烤至固晶胶固化以形成固晶胶柱,所述固晶胶柱固接于散热基底的上表面;
S3、选取每组固晶胶柱中的任意一个,测试其在常温下的透光率以及脱离散热基底的推力值,记为(T0,F0);
S4、在剩余固晶胶柱的上方采用紫外灯照射并将散热基底加热至130~150℃这一范围内的任一温度,同时对剩余固晶胶柱提供大小为5~10N的恒定推力,剩余固晶胶柱的紫外照射方式和强度以及恒定推力大小均相同,在不同时段测试固晶胶柱的透光率以及脱离散热基底的推力值,记为(Tt1,Ft1)、(Tt2,Ft2)、(Tt3,Ft3)……(Ttn‑1,Ftn‑1);
S5、根据固晶胶柱在各时间段的透光率以及脱离散热基底推力值的衰减程度综合判断待测固晶胶的质量;
步骤S5中,根据固晶胶柱在各时间段的透光率以及脱离散热基底推力值的衰减程度综合判断待测固晶胶质量的方法采用相对法或绝对法;
所述相对法的具体判断过程包括:根据步骤S3和步骤S4所得数据得到同一组固晶胶柱在各时间段的透光率以及脱离散热基底推力值的衰减曲线,之后通过比较不同组固晶胶柱在各时间段的透光率以及脱离散热基底推力值的衰减曲线判断各组固晶胶之间的相对质量;当待测固晶胶的种类为两种时,将两种待测固晶胶分别记为胶A1和胶A2,若胶A1的透光率以及脱离散热基底推力值的衰减程度均小于胶A2则表明胶A1的质量更优,若胶A1脱离散热基底推力值衰减程度大于胶A2、胶A1透光率衰减程度小于胶A2同时胶A2在120h时的透光率为95%以上则表明胶A2的质量更优;当待测固晶胶的种类为三种以上时,将透光率衰减程度最大以及脱离散热基底推力值衰减程度最大的固晶胶排除,剩余固晶胶质量较优;
所述绝对法的具体判断过程包括:根据步骤S3和步骤S4所得数据得到同一组固晶胶柱在各时间段的透光率以及脱离散热基底推力值的衰减曲线,当透光率的衰减率控制在
4.2%/h以下且脱离散热基底推力值的衰减率控制在0.009g/h以下时,则表明该待测固晶胶的质量满足要求,反之则不满足要求。
2.根据权利要求1所述的紫外固晶胶质量评估方法,其特征在于,步骤S1中,所述散热基底的材质为镀银红铜或陶瓷。
3.根据权利要求1所述的紫外固晶胶质量评估方法,其特征在于,步骤S1中,每组封胶筒的数量n为6~10。
4.根据权利要求1~3中任意一项所述的紫外固晶胶质量评估方法,其特征在于,步骤S2中,所述待测固晶胶的注入量使所得固晶胶柱的厚度为2.5~3.5cm。
5.根据权利要求1~3中任意一项所述的紫外固晶胶质量评估方法,其特征在于,步骤S2中,所述烘烤的条件包括温度为130~180℃,时间为0.5~2h。
6.根据权利要求1~3中任意一项所述的紫外固晶胶质量评估方法,其特征在于,步骤2
S4中,所述紫外灯照射采用垂直照射的方式进行,且紫外灯照射的强度为25~35mW/m。
7.根据权利要求1~3中任意一项所述的紫外固晶胶质量评估方法,其特征在于,步骤S4中,所述恒定推力通过在固晶胶柱的一侧设置弹簧加以实现。
8.根据权利要求1~3中任意一项所述的紫外固晶胶质量评估方法,其特征在于,步骤S4中,将散热基底加热至130~150℃的方式为在散热基底的下表面均匀设置若干加热模块,所述加热模块的设置密度以使得整个散热基底各个位置的温度基本一致为准。
9.根据权利要求1~3中任意一项所述的紫外固晶胶质量评估方法,其特征在于,每组封胶筒的数量n为8,且步骤S4中,所述散热基底的加热时长为168h,分别在24h、48h、72h、
96h、120h、144h和168h时测试固晶胶柱的透光率以及脱离散热基底的推力值,记为(T24,F24)、(T48,F48)、(T72,F72)、(T96,F96)、(T120,F120)、(T144,F144)以及(T168,F168)。
说明书 :
一种紫外固晶胶质量评估方法
技术领域
背景技术
定。固晶胶不仅能够将紫外芯片与散热基底固定,而且也保证了紫外芯片与散热基底之间
良好的热传递。
点亮,通过测试其亮度衰减程度来判断固晶胶的质量。然而,该方法的测试时间需要长达
4000小时。第二种方法参见CN111446351A的报道,具体为将固晶胶固化在容器中,并在容器
中加入发热源,在不同时间段测试其推力值,根据推力值的衰减程度来判断固晶胶的质量。
然而,采用该方法并不能准确地对固晶胶的质量加以评估。
发明内容
热以模拟芯片发热,但是加热棒的末端离底端距离为封胶筒长度的1/5,固晶胶本身导热能
力有限,较厚的固晶胶是不能有效进行热传递的,如此会造成和支架接触部分的固晶胶不
能有效实现加热,且对远离加热源的固晶胶不能有效热传递,从而引起热源与其他位置的
温差较大,无法真实反映LED灯的实际工作情况;(2)在实际使用过程中,固晶胶使用量极
少,厚度仅为μm级别,紫外芯片产生的热量直接对散热基底加热,这使得散热基底受热膨
胀,造成散热基底与芯片存在微小的相对运动,如此会加速固晶胶的脱离,并且LED灯珠内
部胶体膨胀时,对固晶胶有推力作用,而该方法中加热棒与金属支架之间存在较厚的固晶
胶,这会让金属支架无法有效受热进而发生热膨胀,并且该方法完全忽略了灯珠内部胶体
膨胀对固晶胶的影响,因此无法准确对固晶胶的质量加以评估。
能够确保对固晶胶的加热位置是与散热基底结合处的固晶胶,更加接近实际情况;另一方
面,将散热基底的厚度设置在0.5~1.5mm,散热基底在受热时能够产生一膨胀力,与此同时
对固晶胶柱提供大小为5~10N的恒定推力,这两种方式协同作用所产生的综合作用力恰好
能够准确反映出由于紫外芯片产生的热量对散热基底加热以及灯珠内部胶体膨胀产生的
膨胀力和推力,由此所得评估结果更为准确。基于此,完成了本发明。
于散热基底的上表面;
晶胶柱固接于散热基底的上表面;
紫外照射方式和强度以及恒定推力大小均相同,在不同时段测试固晶胶柱的透光率以及脱
离散热基底的推力值,记为(Tt1,Ft1)、(Tt2,Ft2)、(Tt3,Ft3)……(Ttn‑1,Ftn‑1);
度为25~35mW/m。
本一致为准。
推力值,记为(T24,F24)、(T48,F48)、(T72,F72)、(T96,F96)、(T120,F120)、(T144,F144)以
及(T168,F168)。
胶柱在各时间段的透光率以及脱离散热基底推力值的衰减曲线判断各组固晶胶之间的相
对质量;当待测固晶胶的种类为两种时,将两种待测固晶胶分别记为胶A1和胶A2,若胶A1的
透光率以及脱离散热基底推力值的衰减程度均小于胶A2则表明胶A1的质量更优,若胶A1脱
离散热基底推力值衰减程度大于胶A2、胶A1透光率衰减程度小于胶A2同时胶A2在120h时的
透光率为95%以上则表明胶A2的质量更优;当待测固晶胶的种类为三种以上时,将透光率
衰减程度最大以及脱离散热基底推力值衰减程度最大的固晶胶排除,剩余固晶胶质量较
优;
4.2%/h以下且脱离散热基底推力值的衰减率控制在0.009g/h以下时,则表明该待测固晶
胶的质量满足要求,反之则不满足要求。
附图说明
具体实施方式
端朝下贴设于散热基底10的上表面;
柱,所述固晶胶柱固接于散热基底10的上表面;
柱的紫外照射方式和强度以及恒定推力大小均相同,在不同时段测试固晶胶柱的透光率以
及脱离散热基底的推力值,记为(Tt1,Ft1)、(Tt2,Ft2)、(Tt3,Ft3)……(Ttn‑1,Ftn‑1);
度小于0.5mm时,则在加热时容易产生形变,影响结果的准确性;大于1.5mm时,则由于厚度
太大而导致加热时升温速率慢,影响实验周期。所述散热基底的材质可以为金属或者陶瓷,
优选为金属。其中,采用金属材质的散热基底,固晶胶固化后能够与之形成良好的接触。进
一步地,所述散热基底的材质为红铜,且红铜的表面优选设置镀银层,也即,所述红铜优选
为镀银红铜,如此形成与现有用于封装LED芯片的电极相同,还原实际应用时的连接结构,
准确度更高。
状、材质和大小均相同,具体形状可以为圆形筒、方形筒、三角筒等,材质可以为金属、塑料
等。每组封胶筒的数量均为n,n为3以上,具体可以为3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15
等,优选为6~10。
应的测试组为两组,分别记为第一测试组和第二测试组,待测固晶胶分别是第一固晶胶和
第二固晶胶,所述第一固晶胶注入第一测试组的封胶筒内,所述第二固晶胶注入第二测试
组的封胶筒内;当采用三组封胶筒时,对应的测试组为三组,分别记为第一测试组、第二测
试组和第三测试组,待测固晶胶分别是第一固晶胶、第二固晶胶和第三固晶胶,所述第一固
晶胶注入第一测试组的封胶筒内,所述第二固晶胶注入第二测试组的封胶筒内,所述第三
固晶胶注入第三测试组的封胶筒内,以此类推。此外,所述待测固晶胶的注入量优选使所得
固晶胶柱的厚度为2.5~3.5cm。
165℃、170℃、175℃、180℃等;时间优选为0.5~2h,具体可以为0.5h、0.6h、0.7h、0.8h、
0.9h、1.0h、1.1h、1.2h、1.3h、1.4h、1.5h、1.6h、1.7h、1.8h、1.9h、2.0h等。此外,所述烘烤过
程优选采用烤箱进行。采用以上烘烤条件和烘烤方式,还原了实际LED封装作业的烘烤参
数,准确性更高。当然,也可以采用其他烘烤方式,且烘烤参数也不局限于此。
为成熟,其固晶能力在正常情况下都合格且常温下的透光率T0以及推力值F0相当,单是测
试常温下的透光率T0以及推力值F0无法确认固晶胶质量的好坏,主要的目的在于:一方面
测试固晶胶柱与散热基底之间是否形成良好的固定接触,另一方面为后续测试提供初始值
参考。
剩余固晶胶柱的紫外照射方式和强度以及恒定推力大小均相同,在不同时段测试固晶胶柱
的透光率以及脱离散热基底的推力值,记为(Tt1,Ft1)、(Tt2,Ft2)、(Tt3,Ft3)……(Ttn‑1,
Ftn‑1)。其中,Tt1表示在t1时刻所测得的推力值,Ft1表示在t1时刻所测得的透光率值,以
此类推。其中,所述紫外灯照射优选采用垂直照射的方式进行,且紫外灯照射的强度优选为
2
25~35mW/m。所述恒定推力需要控制在5~10N,当小于5N时会延缓实验周期;当大于10N
时,此时紫外灯照射还未使固晶胶黄化,固晶胶的推力值受到影响,推力过大,无法与紫外
老化同步配合实验,所得结果不准确。所述恒定推力可以通过在固晶胶柱的一侧设置弹簧
50加以实现。所述散热基底的加热温度需要控制在130~150℃,具体可以加热至130℃、135
℃、140℃、145℃、150℃等。当散热基底的加热温度低于130℃时则老化周期延长,当散热基
底的加热温度高于150℃时,由于温度过高,与实际使用偏差较大,所得结果不准确。将散热
基底加热至130~150℃的方式优选为在散热基底的下表面均匀设置若干加热模块60,所述
加热模块的设置密度以使得整个散热基底各个位置的温度基本一致为准,具体如何操作不
再赘述。其中,术语“基本”是指散热基底各个位置的温度差异控制在0.1℃以下。此外,所述
散热基底的加热时长优选为168h,分别在24h、48h、72h、96h、120h、144h和168h时测试固晶
胶柱的透光率以及脱离散热基底的推力值,记为(T24,F24)、(T48,F48)、(T72,F72)、(T96,
F96)、(T120,F120)、(T144,F144)以及(T168,F168),此时每组封胶筒的数量n为8。在本发明
中,所述透光率采用分光光度计进行测试,所述推力值采用推力测试设备进行测试。当测试
推力值时,均不需要将封胶筒移除,直接采用推力测试设备推封胶筒进行测试即可。当测试
透光率时,需要将推力测试完成后的相应试样中的封胶筒移除之后,再通过分光光度计测
定光线从侧面透过固晶胶柱的光通量,通过透过光通量与入射光通量的比值计算得到透光
率。具体测试过程中,完成推力值和透光率测试之后的试样即为废弃试样,不再进行紫外灯
照射,也不再提供恒定推力。
述相对法的具体判断过程包括:根据步骤S3和步骤S4所得数据得到同一组固晶胶柱在各时
间段的透光率以及脱离散热基底推力值的衰减曲线,之后通过比较不同组固晶胶柱在各时
间段的透光率以及脱离散热基底推力值的衰减曲线判断各组固晶胶之间的相对质量;当待
测固晶胶的种类为两种时,将两种待测固晶胶分别记为胶A1和胶A2,若胶A1的透光率以及
脱离散热基底推力值的衰减程度均小于胶A2则表明胶A1的质量更优,若胶A1脱离散热基底
推力值衰减程度大于胶A2、胶A1透光率衰减程度小于胶A2同时胶A2在120h时的透光率为
95%以上时则表明胶A2的质量更优,若胶A1脱离散热基底推力值衰减程度大于胶A2、胶A1
透光率衰减程度小于胶A2同时胶A2在120h时的透光率小于95%则无法判断胶A1和胶A2之
间的相对质量;当待测固晶胶的种类为三种以上时,将透光率衰减程度最大以及脱离散热
基底推力值衰减程度最大的固晶胶排除,剩余固晶胶质量较优。所述绝对法的具体判断过
程包括:根据步骤S3和步骤S4所得数据得到同一组固晶胶柱在各时间段的透光率以及脱离
散热基底推力值的衰减曲线,当透光率的衰减率控制在4.2%/h以下且脱离散热基底推力
值的衰减率控制在0.009g/h以下时,则表明该待测固晶胶的质量满足要求,反之则不满足
要求。
均为8,所述封胶筒的两端均具有开口结构且其中一开口端朝下贴设于散热基底的上表面。
完毕之后,将镀银红铜支架整体放入烤箱中并加热至135℃烘烤1h以使得固晶胶固化形成
固晶胶柱,所述固晶胶柱固接于镀银红铜支架的上表面,待测固晶胶的注入量使所得固晶
胶柱的厚度为3cm。其中,固晶胶B1对应的八个固晶胶柱分别记为B10、B11、B12、B13、B14、
B15、B16、B17,固晶胶B2对应的八个固晶胶柱分别记为B20、B21、B22、B23、B24、B25、B26、
B27,固晶胶B3对应的八个固晶胶柱分别记为B30、B31、B32、B33、B34、B35、B36、B37。
为30mW/m ,并将镀银红铜支架加热至130℃(加热方式为在镀银红铜支架的下表面均匀设
置若干加热棒,加热棒的设置密度以使得整个镀银红铜支架各个位置的温度基本一致为
准),同时在剩余固晶胶柱的一侧设置弹簧以对这些固晶胶柱提供大小为8N的恒定推力,镀
银红铜支架的加热时长为168h,分别在24h、48h、72h、96h、120h、144h和168h测试固晶胶柱
的透光率以及脱离散热基底的推力值,具体地,在24h测试固晶胶柱B11、B21和B31的透光率
以及脱离散热基底的推力值,在48h测试固晶胶柱B12、B22和B32的透光率以及脱离散热基
底的推力值,在72h测试固晶胶柱B13、B23和B33的透光率以及脱离散热基底的推力值,在
96h测试固晶胶柱B14、B24和B34的透光率以及脱离散热基底的推力值,在120h测试固晶胶
柱B15、B25和B35的透光率以及脱离散热基底的推力值,在144h测试固晶胶柱B16、B26和B36
的透光率以及脱离散热基底的推力值,在168h测试固晶胶柱B17、B27和B37的透光率以及脱
离散热基底的推力值,记为(T24,F24)、(T48,F48)、(T72,F72)、(T96,F96)、(T120,F120)、
(T144,F144)、(T168,F168),具体见表1。
曲线见图3。从图2和图3的结果可以看出,固晶胶B1的推力衰减最大,排除;固晶胶B3的推力
衰减最大,排除。也即,固晶胶B2的质量最优,选择此款胶水作为紫外灯珠的固晶胶。
(mW)、光效(lm/W)以及色温CCT(K)分别见表2和表3,之后通过表2和表3的数据分别计算光
通量Φ(lm)、积分强度Φe(mW)、光效(lm/W)以及色温CCT(K)的维持率,所得结果见表4。
可见,采用整灯两亮法所评估的固晶胶质量排序由优到次依次为固晶胶B2>固晶胶B1>固晶
胶B3,也即,固晶胶B2的质量最优,与本发明的评估结果一致。
封胶筒均相同且数量均为8,所述封胶筒的两端均具有开口结构且其中一开口端朝下贴设
于镀银红铜支架的上表面。
完毕之后,分别往各封胶筒内放入加热棒,所述加热棒上设有温度传感器,所述加热棒的底
端与镀银红铜支架表面的距离为封胶筒的1/5筒长,该位置偏向于封胶筒内固晶胶的中心
位置,所述加热棒被固晶胶完全包覆。
使所得固晶胶柱的厚度为3cm。其中,固晶胶B1对应的八个固晶胶柱分别记为B10、B11、B12、
B13、B14、B15、B16、B17,固晶胶B2对应的八个固晶胶柱分别记为B20、B21、B22、B23、B24、
B25、B26、B27,固晶胶B3对应的八个固晶胶柱分别记为B30、B31、B32、B33、B34、B35、B36、
B37。
固晶胶柱B11、B21和B31脱离散热基底的推力值,在48h测试固晶胶柱B12、B22和B32脱离散
热基底的推力值,在72h测试固晶胶柱B13、B23和B33脱离散热基底的推力值,在96h测试固
晶胶柱B14、B24和B34脱离散热基底的推力值,在120h测试固晶胶柱B15、B25和B35脱离散热
基底的推力值,在144h测试固晶胶柱B16、B26和B36脱离散热基底的推力值,在168h测试固
晶胶柱B17、B27和B37脱离散热基底的推力值,记为F24、F48、F72、F96、F120、F144、F168,具
体见表5。
CN111446351A中公开的方法所评估的固晶胶质量排序由优到次依次为固晶胶B3>固晶胶
B2>固晶胶B1,也即,固晶胶B3的质量最优,与本发明的评估结果以及整灯点亮的评估结果
均不一致。
法准确可靠,且与传统整灯点亮法相比还具有用时短的优势,极具工业应用前景。
的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。