對閃爍晶體進行封裝的方法及裝置與流程

本發明涉及晶體封裝技術領域，特別是涉及一種對閃爍晶體進行封裝的方法及裝置。

背景技術：

目前，閃爍晶體大量用于對高能射線進行探測與顯示。在對閃爍晶體進行陣列封裝時，減小陣列晶體塊之間的間距可以顯著提高檢測的分辨率與降低余輝，但閃爍晶體之間間隙較小時由于膠體流動性較差，在過程中易產生灌膠氣孔；切斷面封裝時依靠手工打磨不易保證尺寸精度，易造成打磨量不足或打磨過量等各類型的缺陷，降低了封裝的成功率。此外，受制于灌膠的流動性與均一性，當前閃爍晶體的封裝規模較小，需要將小塊的封裝晶體大量堆積后才能供實際使用，進一步提高了實際制造成本。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明提供了一種對閃爍晶體進行封裝的方法及裝置，其利用光固化3d打印技術，能夠提高對閃爍晶體進行封裝的成品率，從而更加適于實用。

為了達到上述第一個目的，本發明提供的對閃爍晶體進行封裝的方法的技術方案如下：

本發明提供的對閃爍晶體進行封裝的方法應用3d打印機實現，所述對閃爍晶體進行封裝的方法包括以下步驟：

將待封裝晶體塊陣列按照封裝尺寸的要求排列在所述3d打印機的基板上；

對樹脂液面進行調整，使得所述3d打印機的打印平臺上表面與所述樹脂液面平齊；

降低所述3d打印機的打印平臺高度，使得所述樹脂自然流入到所述待封裝晶體陣列中；

使流入到所述待封裝晶體陣列中的樹脂固化；

調整所述樹脂液面的高度，使得所述樹脂液面的與所述待封裝晶體塊上表面持平，得到中間產物；

將所述中間產物從所述3d打印機的基板上取下后烘干，得到封裝后閃爍晶體。

本發明提供的對閃爍晶體進行封裝的方法還可采用以下技術措施進一步實現。

作為優選，所述待封裝晶體塊的高度與所述封裝后的閃爍晶體的厚度相同。

作為優選，所述將待封裝晶體塊陣列按照封裝尺寸的要求排列在所述3d打印機的基板上的過程中，應用透光材質制成的壓板對所述待封裝晶體塊陣列進行固定。

作為優選，所述使流入到所述待封裝晶體陣列中的樹脂固化時，應用光源照射所述待封裝晶體陣列的區域，所述區域包括輪廓最外層。

作為優選，所述調整所述樹脂液面的高度，使得所述樹脂液面的與所述待封裝晶體塊上表面持平的步驟之后，還包括以下步驟：

當所述3d打印機的打印平臺下降的距離≥所述待封裝晶體塊的高度時，將所述3d打印機的基板降低一層厚度，并流入到所述待封裝晶體陣列中的樹脂刮平的步驟；

當所述3d打印機的打印平臺下降的距離＜所述待封裝晶體塊的高度時，繼續降低所述3d打印機的打印平臺高度，使得所述樹脂自然流入到所述待封裝晶體陣列中。

作為優選，所述調整所述樹脂液面的高度，使得所述樹脂液面的與所述待封裝晶體塊上表面持平的步驟過程中，還包括以下步驟：

當樹脂液面高度與制定封裝高度相差≥所述3d打印機的一個打印層厚度時，執行以下步驟：

當所述3d打印機的打印平臺下降的距離≥所述待封裝晶體塊的高度時，將所述3d打印機的基板降低一層厚度，并流入到所述待封裝晶體陣列中的樹脂刮平的步驟；

當所述3d打印機的打印平臺下降的距離＜所述待封裝晶體塊的高度時，繼續降低所述3d打印機的打印平臺高度，使得所述樹脂自然流入到所述待封裝晶體陣列中；

當樹脂液面高度與制定封裝高度相差＜所述3d打印機的一個打印層厚度時，執行以下步驟：

將所述中間產物從所述3d打印機的基板上取下后烘干，得到封裝后閃爍晶體。

作為優選，所述樹脂液面與所述待封裝晶體塊表面的高度差通過光電液位傳感器進行探測。

作為優選，調整所述樹脂液面的高度，使得所述樹脂液面的與所述待封裝晶體塊上表面持平的步驟中，通過刮刀將所述樹脂刮平。

作為優選，將所述中間產物從所述3d打印機的基板上取下與烘干的步驟之間，還包括將所述待封裝晶體塊陣列表面粘黏附的未固化的樹脂清洗掉的步驟。

作為優選，所述將所述待封裝晶體塊陣列表面粘黏附的未固化的樹脂清洗掉的步驟選用的清洗劑為酒精。

為了達到上述第二個目的，本發明提供的對閃爍晶體進行封裝的裝置的技術方案如下：

本發明提供的對閃爍晶體進行封裝的裝置包括：

3d打印機，包括基板和打印平臺，所述基板用于放置待封裝晶體塊陣列；

升降機構，用于調整打印平臺的高度；

第一容器，用于容置液態樹脂，所述容器上設有通孔，通過所述通孔，所述液態樹脂能夠流入到置于所述基板上的待封裝晶體陣列快。

本發明提供的對閃爍晶體進行封裝的裝置還可采用以下技術措施進一步實現。

作為優選，所述對閃爍晶體進行封裝的裝置還包括壓板，所述壓板應用透光材質制成，所述壓板用于將所述待封裝晶體塊陣列固定在所述3d打印機的基板上。

作為優選，所述對閃爍晶體進行封裝的裝置還包括光源，用于照射所述液態樹脂，使所述液態樹脂固化。

作為優選，所述對閃爍晶體進行封裝的裝置還包括刮刀，所述刮刀用于對處于所述待封裝晶體塊上表面的樹脂進行刮平操作。

作為優選，所述對閃爍晶體進行封裝的裝置還包括光電液位傳感器，用于對所述樹脂液面與所述待封裝晶體塊表面的高度差進行探測。

作為優選，所述光電液位傳感器與所述升降機構之間能夠通信，以根據所述樹脂液面與所述待封裝晶體塊表面的高度差對所述打印平臺的高度進行調節。

本發明提供的對閃爍晶體進行封裝的方法及裝置利用光固化3d打印技術，因為是逐層固化，膠體無需一次性填充滿晶體塊之間的所有間隙，單次填充量非常小，降低了產生氣孔的概率，且光固化3d打印單層厚度及平面內打印精度均可以保持在數十微米的量級，因此對于尺寸的控制更加精確。

附圖說明

通過閱讀下文優選實施方式的詳細描述，各種其他的優點和益處對于本領域普通技術人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優選實施方式的目的，而并不認為是對本發明的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中：

圖1為本發明提供的對閃爍晶體進行封裝的方法的概括步驟流程圖；

圖2為本發明實施例提供的對閃爍晶體進行封裝的方法的具體操作步驟流程圖。

具體實施方式

本發明為解決現有技術存在的問題，提供一種對閃爍晶體進行封裝的方法及裝置，其利用光固化3d打印技術，能夠提高對閃爍晶體進行封裝的成品率，從而更加適于實用。

為更進一步闡述本發明為達成預定發明目的所采取的技術手段及功效,以下結合附圖及較佳實施例，對依據本發明提出的對閃爍晶體進行封裝的方法及裝置，其具體實施方式、結構、特征及其功效，詳細說明如后。在下述說明中，不同的“一實施例”或“實施例”指的不一定是同一實施例。此外，一或多個實施例中的特定特征、結構、或特點可由任何合適形式組合。

本文中術語“和/或”，僅僅是一種描述關聯對象的關聯關系，表示可以存在三種關系，例如，a和/或b，具體的理解為：可以同時包含有a與b，可以單獨存在a，也可以單獨存在b，能夠具備上述三種任一種情況。

參見附圖1和附圖2，本發明實施例提供的對閃爍晶體進行封裝的方法應用3d打印機實現，對閃爍晶體進行封裝的方法包括以下步驟：

步驟s1：將待封裝晶體塊陣列按照封裝尺寸的要求排列在3d打印機的基板上；

步驟s2：對樹脂液面進行調整，使得3d打印機的打印平臺上表面與樹脂液面平齊；

步驟s3：降低3d打印機的打印平臺高度，使得樹脂自然流入到待封裝晶體陣列中；

步驟s5：使流入到待封裝晶體陣列中的樹脂固化；

步驟s6：調整樹脂液面的高度，使得樹脂液面的與待封裝晶體塊上表面持平，得到中間產物；

步驟s7：將中間產物從3d打印機的基板上取下后烘干，得到封裝后閃爍晶體。

本發明采用3d打印逐層曝光的方式對閃爍晶體進行封裝，分別使用液面傳感器和步進電機及其減速機構對膠體液面高度進行探測和控制，可以精確控制膠體每層固化的高度，極大程度上減少了傳統灌膠工藝中出現氣孔的概率、且可以精確控制膠體整體高度，可以保證封裝后膠體更部位厚度的高度一致性，無需進行二次打磨加工。此外，通過加大打印基板的尺寸，在原理上可實現大規模閃爍晶體的封裝，而無需對小塊封裝晶體進行堆積，進一步提升生產效率與產品的穩定性，克服了傳統灌膠封裝的工藝局限。

其中，待封裝晶體塊的高度與封裝后的閃爍晶體的厚度相同。在這種情況下，晶體塊高度（h）即為封裝后產品的厚度，無需再次進行切割處理，使用透光材質壓板固定住晶體塊陣列。

其中，將待封裝晶體塊陣列按照封裝尺寸的要求排列在3d打印機的基板上的過程中，應用透光材質制成的壓板對待封裝晶體塊陣列進行固定，在這種情況下，采用光源照射晶體陣列區域，光線能夠透過透光材質，使樹脂固化。

其中，使流入到待封裝晶體陣列中的樹脂固化時，應用光源照射待封裝晶體陣列的區域，區域包括輪廓最外層。

其中，步驟s6，調整樹脂液面的高度，使得樹脂液面的與待封裝晶體塊上表面持平的步驟之后，還包括以下步驟：

當3d打印機的打印平臺下降的距離≥待封裝晶體塊的高度時，將3d打印機的基板降低一層厚度，并流入到待封裝晶體陣列中的樹脂刮平的步驟；

當3d打印機的打印平臺下降的距離＜待封裝晶體塊的高度時，繼續降低3d打印機的打印平臺高度，使得樹脂自然流入到待封裝晶體陣列中。

其中，調整樹脂液面的高度，使得樹脂液面的與待封裝晶體塊上表面持平的步驟過程中，還包括以下步驟：

當樹脂液面高度與制定封裝高度相差≥3d打印機的一個打印層厚度時，執行以下步驟：

當3d打印機的打印平臺下降的距離≥待封裝晶體塊的高度時，將3d打印機的基板降低一層厚度，并流入到待封裝晶體陣列中的樹脂刮平的步驟；

當3d打印機的打印平臺下降的距離＜待封裝晶體塊的高度時，繼續降低3d打印機的打印平臺高度，使得樹脂自然流入到待封裝晶體陣列中；

當樹脂液面高度與制定封裝高度相差＜3d打印機的一個打印層厚度時，執行以下步驟：

將中間產物從3d打印機的基板上取下后烘干，得到封裝后閃爍晶體。

其中，樹脂液面與待封裝晶體塊表面的高度差通過光電液位傳感器進行探測。

其中，調整樹脂液面的高度，使得樹脂液面的與待封裝晶體塊上表面持平的步驟中，通過刮刀將樹脂刮平。

其中，將中間產物從3d打印機的基板上取下與烘干的步驟之間，還包括將待封裝晶體塊陣列表面粘黏附的未固化的樹脂清洗掉的步驟。

其中，將待封裝晶體塊陣列表面粘黏附的未固化的樹脂清洗掉的步驟選用的清洗劑為酒精。

本發明實施例提供的對閃爍晶體進行封裝的裝置的技術方案如下：

本發明提供的對閃爍晶體進行封裝的裝置包括：

3d打印機，包括基板和打印平臺，基板用于放置待封裝晶體塊陣列；

升降機構，用于調整打印平臺的高度；

第一容器，用于容置液態樹脂，容器上設有通孔，通過通孔，液態樹脂能夠流入到置于基板上的待封裝晶體陣列快。

其中，對閃爍晶體進行封裝的裝置還包括壓板，壓板應用透光材質制成，壓板用于將待封裝晶體塊陣列固定在3d打印機的基板上。

其中，對閃爍晶體進行封裝的裝置還包括光源，用于照射液態樹脂，使液態樹脂固化。

其中，對閃爍晶體進行封裝的裝置還包括刮刀，刮刀用于對處于待封裝晶體塊上表面的樹脂進行刮平操作。

其中，對閃爍晶體進行封裝的裝置還包括光電液位傳感器，用于對樹脂液面與待封裝晶體塊表面的高度差進行探測。其中，光電液位傳感器精度可以達到0.01mm，配合平臺電機的位置反饋，可以容易的計算出樹脂液面與晶體塊表面的高度差，從而精確的控制平臺的下降高度，進行曝光固化。

其中，光電液位傳感器與升降機構之間能夠通信，以根據樹脂液面與待封裝晶體塊表面的高度差對打印平臺的高度進行調節。

盡管已描述了本發明的優選實施例，但本領域內的技術人員一旦得知了基本創造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權利要求意欲解釋為包括優選實施例以及落入本發明范圍的所有變更和修改。

顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。