[发明专利]一种用于制作LED多芯片封装基板的方法及滚压刀具

说明书

技术领域

本发明涉及LED多芯片集成封装和微制造领域，特别涉及一种用于制作LED多芯片封装基板的方法及滚压刀具。

背景技术

发光二极管(LED)具有体积小、寿命长、电光效率高、环保节能等诸多优点，被认为是21世纪最有前景的新光源。如果将LED光源技术应用在城市照明、交通照明和居民照明工程中，将在节能环保领域做出巨大的贡献。然而由于LED单芯片光通量低，光亮度小，散热能力差等缺陷而无法直接应用于普通照明，为了提高LED多芯片集成封装光源模块的出光效率，解决多芯片LED散热效果差的问题，国内外学者提出采用图形化的基板来封装设计光源模块结构。实践证明，改变LED多芯片封装基板的表面形貌特征，能够有效提高光源模块的出光效率达35%以上。

然而，由于集成封装基板为厚度1-1.5mm的紫铜薄板，取光结构的尺度属于介观尺度，且在基板上分布极为密集，因而要在基板表面加工出高密度的取光微结构对于传统加工方法来说极为困难，虽然微细铣削、微细电火花等特种加工方法能够加工出取光微结构，但是复杂的走刀路线导致加工效率很低，同时成本也很高。因此，对于LED多芯片集成封装基板亟需一种既能满足取光结构尺寸精度的要求，又能够降低制造成本，提升加工效率的新工艺。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺点与不足，本发明提供一种用于制作LED多芯片封装基板的方法及滚压刀具。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种用于制作LED多芯片封装基板的方法，包括如下步骤：

S1利用虎钳将待加工LED基板固定在立式铣床的滑台上；

S2利用滚压夹具将滚压刀具固定在立式铣床的主轴上，同时保证滚压刀具与待加工LED基板侧面具有良好的平行度，再将铣床主轴夹紧，所述滚压刀具采用精密磨削加工方式制造，其外圆表面具有五列正四棱锥结构，且正四棱锥锥角为60°-100°；所述刀具锥齿高为300-500um，外径30-50mm，内径10-15mm，材料为Cr12MoV，表面粗糙度要求达到Ra0.8；

S3通过调节立式铣床主轴的下压距离，实现待加工LED基板表面不同尺寸深度的取光结构加工；

S4控制立式铣床的滑台沿水平方向运动，实现对待加工LED基板进行加工，加工时滚压刀具的滚压速度为100mm/min-400mm/min；

S5滚压制作完成五列取光结构后，将滚压刀具沿Y方向移动滚压刀具外圆表面的宽度距离，然后重复S3及S4，直至对待加工LED基板完成加工，得到具有倒四棱锥结构的LED多芯片封装基板；

S6采用超声波清洗器进行除油清洗，清洗剂选用酒精，清洗时间5-10min。

所述滚压刀具五列正四棱锥结构的中间一列每隔3-10个齿数去除一个锥齿。

所述S3中下压距离为待加工LED基板厚度的1/5-1/4。

所述滚压夹具包括主体支撑架，所述主体支撑架下方左右两侧分别固定轴承座，每个轴承座由与轴承座配套的轴承及用来固定刀具的主轴构成。

所述待加工LED基板为铜板或铝板。

所述良好的平行度具体为滚压刀具与待加工LED基板侧面的夹角为0-3°。

所述滚压刀具相邻两列正四棱锥结构的距离为200-400um。

一种用于制作LED多芯片集成封装基板的滚压刀具，采用精密磨削加工方式制造，其外圆表面具有五列正四棱锥结构，且正四棱锥锥角为60°-100°；所述刀具锥齿高为300-500um，外径30-50mm，内径10-15mm，材料为Cr12MoV，表面粗糙度要求达到Ra0.8。

五列正四棱锥结构的中间一列每隔3-10个齿数去除一个锥齿。

相邻两列正四棱锥结构的距离为200-400um。

与现有技术方法相比，本发明具有以下优点：

（1）本发明可以实现LED多芯片封装基板的连续，高效，大批量生产，对于相同尺寸的LED多芯片封装基板，本发明的生产效率至少在微细铣削，微细电火花等加工工艺的3倍以上；

(2)本发明可以大量节约生产成本，本发明仅需根据LED多芯片封装基板的结构要求设计对应的滚压成型刀具及其夹具,利用普通立式铣床作为基础加工平台，加工设备少、工艺流程简单；而且能够实现机器的连续作业，大量节约生产制造成本；

（3）本发明是一种一次成型制造工艺,能够消除基板的重新定位误差,可以提高基板上取光结构的成型性和成型精度，同时材料的利用率也得到了提高。

附图说明