在过去数年，白光LED市场已迅速崛起，其未来的 增长前景十分光明。最大的市场驱动是为电视 机、笔记本电脑和显示器提供背光。

由于白炽灯正在逐渐被淘汰，LED照明也已受到强烈 关注。在这个市场上，无论最终的应用是什么，LED公司的 目标是，接轨严密的CIE标准，或Bin别标准。荧光粉硅胶 点胶对于LED的色彩质量是至关重要的，因此，需要紧贴 CIE标准。

直到最近，荧光粉硅胶一直是用针点的方式点胶的， 然而，喷胶也正在被应用。虽然使用喷胶代替针点胶是一 个相对较新的工艺，但是喷射技术本身已存在超过20年 了，并提供了许多优点。随着自动点胶系统在LED应用中的 发展，可以解决荧光粉硅胶填充到腔体中时发生的许多问 题，并且降低成本。

许多公司正面临控制严密的CIE的困难，因为诸多变 量影响CIE的严密性：LED芯片的质量、荧光粉的质量、荧 光粉的用量、荧光粉的沉积结构，以及生产设备的稳定性 等。因为专利、供应限制和技术的不成熟，使这些变量不 容易控制。在荧光粉沉积结构方面，荧光粉硅胶模腔封装已经成为被广泛接受的技术。在这个过程中，荧光粉硅胶被放在底部放置了LED芯片的模腔中，腔体都被排列在一个

阵列引线框架结构中。 由于荧光粉硅胶的沉积必须极其精确，所以目前许多 公司依赖于频繁的CIE检测，并在制造过程中对设备进行调 整，以达到CIE的规格。有时每10个标准引线框架就需要反 复检查，而每个引线框架有数百个腔体。一个典型的检测 方法是在放入荧光粉硅胶后不久，测量CIE，然后根据这些 数据来调整点胶机的流体压力。例如，如果CIE数据转到黄 色的一边，更小的流体压力将在空腔里加入更少的荧光粉 硅胶，从而达到CIE目标。然而，由于主要关注点胶反馈， 就疏忽了对于其它变量的关注和对于严密的CIE LED检测的 信任，这是一个昂贵而耗时的过程。鉴于此，流体点胶机 是决定CIE最重要的工艺设备。

显然，LED公司不得不在生产符合CIE标准产品的同时 降低LED成本。在生产中应用配合严密的材料和设备相对频 繁的测试来说能更好地降低成本。如果用于荧光粉硅胶的 涂敷系统可提供高等级的流体重量准确性和一致性，LED就 可以保持更为严密的CIE并减少检测频率。

喷胶的优势
由于硅胶的粘性大，所以点胶操作的难度很大。用点 胶针，需要在Z轴方向上有明显的运动来切断胶线的尾部 （见图1），很费时间。Nordson ASYMTEK公司在第一次研 发喷射技术时也经历了同样的问题，作为其解决方案，我们 研制的“主动喷嘴技术”（“active nozzle technology”）使 硅胶可以没有Z轴方向上的运动来切断胶线。主动喷嘴技术把胶水以很快的速度从喷嘴喷出，依靠胶水的动量使胶水脱离喷嘴。

主动喷嘴技术用的是喷射阀而不是针头，它有诸多优 势（见图2），既可以比点胶针更加快速地向腔体内多次 喷射胶水，而且比点胶针每次一大滴更易实现腔体内施 胶量的准确性和一致性。喷射多点比喷射一点的公差更 小，更严格的公差控制能够达到要求更高的CIE LED。点 胶针形成的拉长的硅胶尾部往往会下塌或倒向一边，不 仅胶点的一致性差，还会导致腔体内硅胶量的不准确； 而喷胶系统可在保证精确施胶的同时节省时间、人力和 成本。

更快的点胶速率增加了单位时间产量（UPH），降低了生产成本。一家LED制造商使用Nordson Asymtek专为LED 制造而设计的全自动单喷头双轨喷胶系统，取得了5630个腔 体引线框架大于20,000 UPH；而在实验室条件下，更是高达 24,000 UPH。

将荧光粉加到硅胶中对点胶来说是另一个挑战，这与 材料间的结合情况相关。较小的荧光粉颗粒在高粘度的介 质里没有问题，但较大颗粒在一个较低粘度的介质里很容 易沉淀。点胶机上的搅拌系统可以减缓沉淀的速度。几种 不同类型的搅拌系统被开发出来，以应对多种材料组合带 来的应用问题。

先进的校准过程喷射 由于固化、室温变化和/或其他工厂环境因素的影响， 荧光粉硅胶流动性随时间的变化而改变。这些变化严重影 响了荧光粉配比的准确性和一致性。先进的校准过程喷射 （calibrated process jetting，CPJ+）软件和支持工具，如近 期为LED应用而开发的集成在平台上的仪表，可自动调整点 胶状态，以实现用户对胶量控制的目标公差。

用户可以设置点胶参数的校准范围（最大和最小）， 如开始时间和停止时间；点胶量及目标公差也输入系统。 之后，系统根据仪表上的样模板进行自动校准，并确定最 佳点胶条件，以达成目标。当校准完成后，系统开始在腔 体引线框架上进行LED点胶生产。它定期调整点胶参数，使 点出的胶量达到目标值。在整个点胶周期和动态工序中保 持严格的公差控制，如流体粘度；而喷嘴或胶点尺寸也不 能随意改变。

CPJ+的基本算法可满足上万种LED制造对点胶精度 要求。这个软件非常精确，它可以改变胶点的体积。在操作员进行初始设置以后，系统将自动执行一个专利的点胶（喷射）操作，直到流体注射器变空（见图3）。

如果没有CPJ+，LED公司需要频繁检查CIE或点胶 量，并且手动调节点胶状态。这个手动操作会中断生产过 程，容易出现人为错误。尤其是当与自动系统操作和闭环 反馈相比，手动反馈操作的精度和一致性要差得多。许多 背光LED公司目前正在投资建设月产数亿只LED的生产设 施。人为错误、频繁检测和生产中断造成的时间浪费，以 及低精度和很差的一致性，将导致大规模生产中严重的质 量和成本问题。

购置成本
许多LED公司以单位时间产量的系统价格（$/UPH）来比较点胶设备，以此作为投资考虑。这是一个简单快捷的对比方法，但它并没有给出一个准确的投资比较，因为它不包括产量、停机时间、工厂面积、人力、耗材和设备寿命等等的比较。

一个准确的比较方法是按购置成本 （CoO）模型做为指导，因为该模型以所 有费用（如上述提到的那些要素）来计算 每一个LED（成本/件）的寿命成本。使 用成本计算器人们会发现，购买喷胶系统 表面上更昂贵，而实际上产出每件产品的 成本比价格较低的多头点胶设备少百分三十。这是因为产量是计算中的一个主要因素，即使增加百 分之一都可以实现巨大的节约。

总结
很多LED公司强烈地希望获得先进的技术和设备，以更低 成本生产符合CIE LED要求的产品。一个具有主动喷嘴技术、搅 拌器、校准过程喷射和单喷阀功能的荧光粉硅胶自动点胶系统， 是易用型、低成本的LED封装点胶解决方案。这种系统提供给 LED应用非常严格的流体重量一致性，使在不用停机或使用昂贵 的检测和频繁反馈的情况下，也能生产出严格的CIE LED产品。 它能最大限度地减少LED制造过程中最重要变量的影响，使制 造商注意力集中在过程改善中所必需的其他因素上。除了点胶 效果好和产量得到提高外，用喷胶系统还可以降低投资 成本。

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什么是CIE？

国际照明委员会（缩写：CIE,法语：Commission internationale de l’éclairage）是由国际照明工程领域中 光源制造、照明设计、颜色和颜度空间等机构组成的国 际权威组织。这些科学家建立的CIE1931 XYZ颜色空间 标准是第一个采用数学方式来定义的颜色空间标准之 一。Bin编码是一个以简短的方式来描述LED规格的方 法。该编码由4部分组成：亮度、光色、电压（驱动电 压）和颜色。LED制造的目标是实现目标白光LED。精 确量的荧光粉硅胶沉积在容纳LED的腔体中，能够有助于按CIE标准进行严格控制，或平衡色彩。

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多头VS单头

手工操作的另一个挑战是设定和调整点胶机上的多个 喷头。人们常常认为使用多头点胶机（无论是使用气阀或 螺旋阀）将加快点胶速度，特别是在将产量作为一个关键 指标的大批量LED生产中。一些公司正在使用8针头点胶 来实现10,000 UPH目标产量。

虽然理论上多头工作是可能的，但由于设置时间和减 少了的产品一致性、可靠性和质量，速度效益会降低。我 们设想一下，比起单头操作，设置和调整机器上的8个针 头的操作会如何？操作员必须设置所有的头，使他们在相 同的位置和状态；每一个针头都需要点等量的、具有相同 粘度的流体，还必须保持相同的速度和操作的一致性；如 果其中一个针头被卡住或停止，整个过程就不得不中止。对于每一个反馈步骤，每个针头都要靠手动调整。

手工操作和多头的组合，使得LED生产变得非常复杂，并导致较长的停机时间和较差的精度。使用单一喷射阀可以实现双倍8个针头的UPH，而且具有相当高的荧光粉硅胶的点胶一致性（见图4）。