【摘要】：LED已成為國際新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)界的競(jìng)爭(zhēng)熱點(diǎn)。大功率LED封裝作為產(chǎn)業(yè)鏈中承上啟下的重要一環(huán),是推進(jìn)半導(dǎo)體照明走向工業(yè)生產(chǎn)化和實(shí)用化的核心制造技術(shù)。目前大多數(shù)LED廠商采用傳統(tǒng)的LED點(diǎn)膠工藝和印刷工藝方式,這兩種方式均存在涂覆厚度不均,色差、出光效率低等問題,導(dǎo)致封裝品質(zhì)普遍不理想,且涂覆設(shè)備自動(dòng)化程度低。熒光粉與工業(yè)AB膠按照合理配比形成的熒光粉膠屬于非牛頓流體,涂覆效果受到多個(gè)控制參數(shù)共同影響。為了解決這些問題,本文圍繞著全自動(dòng)大功率LED智能微涂覆過程,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)大功率LED智能微涂覆系統(tǒng)設(shè)備,主要工作內(nèi)容如下:(1)本文根據(jù)微涂覆工藝流程及各流程所需控制參數(shù),結(jié)合用戶操作訴求,分析微涂覆系統(tǒng)功能需求,設(shè)計(jì)系統(tǒng)整體框架,將整個(gè)系統(tǒng)分為下位機(jī)-上位機(jī)兩部分,明確每部分各個(gè)功能定義及輸入輸出類型,避免功能冗余。(2)根據(jù)下位機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)搭建了下位機(jī)控制系統(tǒng)的硬件平臺(tái),主要包括兩部分,一是關(guān)鍵硬件設(shè)備的選型,二是下位機(jī)控制系統(tǒng)的搭建。選擇多種不同噴頭的型號(hào)加以實(shí)驗(yàn),重點(diǎn)考慮噴頭的噴涂半徑、噴嘴形狀、是否能承受高粘度流體而不堵粉,以及涂覆芯片或模組的大小與形狀。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果比對(duì),該系統(tǒng)選用EFD-781型號(hào)噴頭作為涂覆108mm*108mmCSP-LED的噴頭設(shè)備。(3)在微涂覆過程中,熒光粉膠涂覆效果會(huì)受到多個(gè)控制參數(shù)的影響。熒光粉膠作為典型的非牛頓流體,其剪切力和應(yīng)變力呈非線性關(guān)系。本文通過大量實(shí)驗(yàn)探究熒光粉膠涂覆效果與控制參數(shù)間的影響關(guān)系,提出基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID控制算法以控制單位時(shí)間進(jìn)入傳輸管道的熒光粉膠流量,保證單層涂覆厚度相同。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合上位機(jī)在線參數(shù)整定算法,系統(tǒng)計(jì)算出滿足用戶期望涂覆效果的最佳控制參數(shù)組合。(4)針對(duì)微涂覆各個(gè)工藝環(huán)節(jié)及其所需的控制參數(shù),設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了智能微涂覆系統(tǒng)上位機(jī)系統(tǒng),包括人機(jī)交互界面模塊、數(shù)據(jù)庫模塊、串口通信模塊、參數(shù)整定模塊。用戶可以通過客戶端的人機(jī)交互界面實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)涂覆工作狀態(tài),達(dá)到智能涂覆的目的。
【圖文】：

圖 3-1 涂覆系統(tǒng)下位機(jī)機(jī)構(gòu)示意圖3.2.1 下位機(jī)硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)根據(jù)上述闡述的涂覆工藝流程，將下位機(jī)硬件平臺(tái)分為以下四個(gè)部分：熒光粉膠上料模塊、傳送模塊、噴頭運(yùn)動(dòng)模塊、涂覆脫模平臺(tái)。（1）熒光粉膠上料模塊包括料筒、攪拌電機(jī)及攪拌扇葉、流量傳感器、氣壓調(diào)節(jié)閥、進(jìn)料氣壓管道與流體傳輸管道。流量傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)傳輸管道內(nèi)熒光粉膠流量，并反饋至上位機(jī)得到誤差參數(shù)；氣壓調(diào)節(jié)閥根據(jù)電流控制量控制實(shí)際進(jìn)料氣壓，與流量傳感器、控制器結(jié)合構(gòu)成流量閉環(huán)控制系統(tǒng)；攪拌電機(jī)和扇葉用于攪拌熒光粉膠，使其混合均勻，減少熒光粉沉淀。（2）噴頭運(yùn)動(dòng)模塊包括噴頭、XYZ 運(yùn)動(dòng)軸及各軸限位傳感器。XYZ 運(yùn)動(dòng)軸確保噴頭能夠在不同型號(hào)晶片的條件下實(shí)現(xiàn)不同路徑的噴涂任務(wù)，比如工字型、圓形路徑，限

華南理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文4）涂覆脫模平臺(tái)包括篩板、R 軸、運(yùn)動(dòng)電機(jī)。篩板遮擋住晶片上芯片與芯片，運(yùn)動(dòng)電機(jī)將晶片上頂至 R 軸最大值，使晶片與篩板貼合，避免熒光粉膠流動(dòng)的空隙處。當(dāng)涂覆作業(yè)完成后，，運(yùn)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng) R 軸下移使晶片與篩板分離，實(shí)下位機(jī)硬件結(jié)構(gòu)如圖 3-2 所示。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN312.8

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2591588