一種利用熱板與光波復合加熱的led共晶裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種利用熱板與光波復合加熱的LED共晶裝置，該共晶裝置利用熱板和光波復合加熱，三個功能區(qū)依次為管芯安放區(qū)、基板預熱區(qū)以及高溫光波共晶區(qū)；LED共晶方法包括步驟：首先將基板傳至點助焊劑處，將適量助焊劑點在基板焊盤，移動基板至管芯安放處，將LED芯片吸附并置于基板焊盤上；然后將基板傳至基板預熱區(qū)進行預熱；最后將基板傳至高溫光波共晶區(qū)加熱，加熱后利用光波管緩慢移動掃過基板，基板溫度升至共晶溫度形成共晶層，實現LED共晶。本實用新型的LED共晶裝置結構新穎，使用方便，高溫光波共晶區(qū)能使基板溫度穩(wěn)定均勻，能保證良好的共晶質量，減少生產時間，且工藝過程控制精確，生產產品良率高，生產成本低。
【專利說明】—種利用熱板與光波復合加熱的LED共晶裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及光波加熱裝置，尤其是一種利用熱板和紅外光管復合加熱，集成管芯安放區(qū)，可以快速地實現基于不同結構平面基板的LED共晶裝置。
【背景技術】
[0002]固晶作為LED封裝工藝的前工序，是生產鏈中非常重要的一環(huán)，固晶質量的好壞直接關系到產品的生產良率以及器件的可靠性。目前主流的固晶方式有固晶膠焊接、共晶合金共晶焊接，隨著LED行業(yè)的不斷發(fā)展，大功率LED的應用愈發(fā)廣泛，而影響大功率LED出光效率很大的問題就是散熱無法很好的解決。共晶技術具有低熱阻、光效高、生產效率高等優(yōu)點，是解決大功率LED散熱問題的必然趨勢。
[0003]目前共晶焊接固晶主要分為兩道工序，即管芯安放和回流焊接。要完成這兩道工序，一般都是由管芯安放機和共晶回流爐兩臺一起完成。一方面，由于基板在搬運過程中肯定會發(fā)生一定程度的偏移，待到共晶回流爐進行共晶焊接時，芯片與基板不能形成質量良好的共晶層，影響LED器件的良率及可靠性，另外由于共晶回流爐每個區(qū)域存在溫度差異，溫度均勻性差，基板不同位置共晶質量差異性大；另一方面，由此引起的工序不集中，需要增加更多的人力物力，提高器件的生產成本，降低其市場競爭力。面對競爭日益激烈的LED行業(yè)，為提高產品競爭力，急需開發(fā)一種工序集中、共晶質量良好的共晶設備。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在于針對目前LED共晶工序分散，生產效率較低，提出了一種利用熱板和光波復合加熱的LED共晶裝置。此裝置功能集成，可縮短工藝過程，減少生產時間，可降低LED共晶器件的生產成本。
[0005]為實現上述目的，本實用新型采用了如下的技術方案:
[0006]一種利用熱板與光波復合加熱的LED共晶裝置，包括由左至右依次設置的管芯安放區(qū)、基板預熱區(qū)以及高溫光波共晶區(qū)。
[0007]所述的管芯安放區(qū)包括點膠頭5、膠盤4、真空吸嘴7、藍膜6、基板承載座1，所述點膠頭5設置在膠盤4上，所述真空吸嘴7設置在藍膜6上，膠盤4及藍膜6由左至右設置在基板承載座I上方；
[0008]所述基板預熱區(qū)包括預熱板2 ；
[0009]所述高溫光波共晶區(qū)包括高溫熱板3、位于高溫熱板3上方且可來回移動的光波管組件8，所述高溫熱板3位于光波管焦點平面上；且所述基板預熱區(qū)和高溫光波共晶區(qū)均設有氣氛保護層。
[0010]進一步地，所述的點膠頭5的材料為鎢鋼，直徑為0.95-1.05mm。
[0011]進一步地，所述的真空吸嘴7的材料為橡膠，內徑為0.45-0.55mm,外徑為
0.95-1.05mm。
[0012]進一步地，所述的膠盤4中所用助焊劑為松香。[0013]進一步地，所述的預熱板2的預熱溫度為145-155°C，預熱時間為2_4min。
[0014]進一步地，所述的高溫熱板3的加熱溫度為260-280°C，加熱時間為3_5min。
[0015]進一步地，所述的光波管組件8包括反光杯81以及設置在反光杯81內凹側的光波管82，所述反光杯81使光波管82發(fā)出的光波聚集在焦點平面上。
[0016]進一步地，所述的氣氛保護層為氮氣或者氮氣與氫氣的混合氣體。
[0017]相比較傳統技術，本實用新型具有如下的突出優(yōu)點和技術優(yōu)勢:
[0018](I)本實用新型提出的利用熱板和光波復合加熱的LED共晶裝置，功能集成，可縮短工藝過程，減少生產時間，可降低LED共晶器件的生產成本。
[0019](2)相比于傳統的銀膠焊接，共晶焊接能延緩LED亮度的衰減，提高LED熱傳導的穩(wěn)定性，適應功率型LED工作時的散熱需求。
[0020](3)本實用新型提出的利用熱板和光波復合加熱的LED共晶裝置，能夠保證高溫光波共晶區(qū)溫度穩(wěn)定均勻，生產產品良率高、可靠性好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型所述LED共晶裝置結構示意圖。
[0022]圖2為本實用新型所述光波管組件結構示意圖。
[0023]圖3為本實用新型所述共晶方法中基板單元的主視結構示意圖。
[0024]圖4為本實用新型所述共晶方法中基板單元點助焊劑后的主視結構示意圖。
[0025]圖5為本實用新型所述共晶方法中基板單元安放LED芯片后主視結構示意圖。
[0026]圖6為本實用新型所述共晶方法中基板單元共晶后主視結構示意圖。
[0027]圖7為本實用新型所述的基板結構示意圖。
[0028]圖8為本實用新型所述的共晶過程示意圖。
[0029]圖中所不為:1_基板承載座；2_預熱板；3_聞溫光波共晶區(qū)熱板；4_|父盤；5_點膠頭；6-藍膜；7_真空吸嘴；8_光波管組件；9-基板；91_基板單元；92_焊盤；93_助焊劑；94-LED芯片；95_共晶層。
【具體實施方式】
[0030]為了更好地理解本實用新型，下面結合附圖和實施例對本實用新型的具體實施方法作進一步詳細的說明，但本實用新型的實施方法不限于此。
[0031]實施例1
[0032]如圖1至圖2所示，一種利用熱板與光波復合加熱的LED共晶裝置，包括由左至右依次設置的管芯安放區(qū)、基板預熱區(qū)以及高溫光波共晶區(qū)。
[0033]所述的管芯安放區(qū)包括點膠頭5、膠盤4、真空吸嘴7、藍膜6、基板承載座1，所述點膠頭5設置在膠盤4上，所述真空吸嘴7設置在藍膜6上，膠盤4及藍膜6由左至右設置在基板承載座I上方；所述基板預熱區(qū)包括預熱板2 ；
[0034]所述高溫光波共晶區(qū)包括高溫熱板3、位于高溫熱板3上方且可來回移動的光波管組件8，所述高溫熱板3位于光波管焦點平面上；且所述基板預熱區(qū)和高溫光波共晶區(qū)均設有氣氛保護層。所述的點膠頭5的材料為鎢鋼，直徑為0.95-1.05mm。
[0035]所述的真空吸嘴7的材料為橡膠，內徑為0.45-0.55mm,外徑為0.95-1.05mm。[0036]所述的膠盤4中所用助焊劑為松香。
[0037]所述的光波管組件8包括反光杯81以及設置在反光杯81內凹側的光波管82，所述反光杯81使光波管82發(fā)出的光波聚集在焦點平面上。
[0038]所述的氣氛保護層為氮氣或者氮氣與氫氣的混合氣體。
[0039]所述的預熱板2的預熱溫度為145_155°C，預熱時間為2_4min。
[0040]所述的高溫熱板3的加熱溫度為260-280°C，加熱時間為3_5min。
[0041]實施例2
[0042]一種利用熱板與光波復合加熱的LED共晶裝置進行共晶的方法，包括步驟:
[0043](I)將分布有若干基板單元91的基板9(圖7、圖8)傳至管芯安放區(qū)的基板承載座I左端，利用點膠頭5從膠盤4上吸取適量助焊劑93均勻點在基板單元91的焊盤92上(圖3、圖4);
[0044](2)移動基板9至管芯安放區(qū)的基板承載座I右端，利用真空吸嘴7從藍膜6上吸附LED芯片94并將其置于點有助焊劑93的基板單元91的焊盤92上(圖5);
[0045](3)將點有助焊劑93的基板9傳至基板預熱區(qū)的預熱板2進行預熱，預熱時間為2min，預熱溫度為145 °C ；
[0046](4)將預熱后的基板9傳至高溫光波共晶區(qū)的高溫熱板3進行加熱，加熱時間為3min，使基板溫度將達到260°C ；
[0047](5)緩慢移動高溫光波共晶區(qū)的光波管組件8 (圖8)，讓其掃過基板9，基板9迅速升溫，溫度將達到300°C，繼而在焊盤92與LED芯片94之間形成共晶層95實現LED共晶(圖 6);
[0048](6)移動光波管組件8至初始位置，重復步驟1-5，完成下一塊基板9的加熱共晶。
[0049]實施例3
[0050]一種利用熱板與光波復合加熱的LED共晶裝置進行共晶的方法，包括步驟:
[0051](I)將分布有若干基板單元91的基板9(圖7、圖8)傳至管芯安放區(qū)的基板承載座I左端，利用點膠頭5從膠盤4上吸取適量助焊劑93均勻點在基板單元91的焊盤92上(圖3、圖4);
[0052](2)移動基板9至管芯安放區(qū)的基板承載座I右端，利用真空吸嘴7從藍膜6上吸附LED芯片94并將其置于點有助焊劑93的基板單元91的焊盤92上(圖5);
[0053](3)將點有助焊劑93的基板9傳至基板預熱區(qū)的預熱板2進行預熱，預熱時間為3min，預熱溫度為150°C ；
[0054](4)將預熱后的基板9傳至高溫光波共晶區(qū)的高溫熱板3進行加熱，加熱時間為4min，使基板溫度將達到270°C ；
[0055](5)緩慢移動高溫光波共晶區(qū)的光波管組件8 (圖8)，讓其掃過基板9，基板9迅速升溫，溫度將達到310°C，繼而在焊盤92與LED芯片94之間形成共晶層95實現LED共晶(圖 6);
[0056](6)移動光波管組件8至初始位置，重復步驟1-5，完成下一塊基板9的加熱共晶。
[0057]實施例4
[0058]一種利用熱板與光波復合加熱的LED共晶裝置進行共晶的方法，包括步驟:
[0059](I)將分布有若干基板單元91的基板9(圖7、圖8)傳至管芯安放區(qū)的基板承載座I左端，利用點膠頭5從膠盤4上吸取適量助焊劑93均勻點在基板單元91的焊盤92上(圖3、圖4);
[0060](2)移動基板9至管芯安放區(qū)的基板承載座I右端，利用真空吸嘴7從藍膜6上吸附LED芯片94并將其置于點有助焊劑93的基板單元91的焊盤92上(圖5);
[0061](3)將點有助焊劑93的基板9傳至基板預熱區(qū)的預熱板2進行預熱，預熱時間為4min，預熱溫度為155 °C ；
[0062](4)將預熱后的基板9傳至高溫光波共晶區(qū)的高溫熱板3進行加熱，加熱時間為5min，使基板溫度將達到280°C ；
[0063](5)緩慢移動高溫光波共晶區(qū)的光波管組件8 (圖8)，讓其掃過基板9，基板9迅速升溫，溫度將達到320°C，繼而在焊盤92與LED芯片94之間形成共晶層95實現LED共晶(圖 6);
[0064](6)移動光波管組件8至初始位置，重復步驟1-5，完成下一塊基板9的加熱共晶。
[0065]本實用新型的上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而并非是對本實用新型的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型權利要求的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種利用熱板與光波復合加熱的LED共晶裝置，包括由左至右依次設置的管芯安放區(qū)、基板預熱區(qū)以及高溫光波共晶區(qū)，其特征在于: 所述的管芯安放區(qū)包括點膠頭(5)、膠盤(4)、真空吸嘴(7)、藍膜(6)、基板承載座(I)，所述點膠頭(5)設置在膠盤(4)上，所述真空吸嘴(7)設置在藍膜(6)上，膠盤(4)及藍膜(6)由左至右設置在基板承載座(I)上方； 所述基板預熱區(qū)包括預熱板(2); 所述高溫光波共晶區(qū)包括高溫熱板(3)、位于高溫熱板(3)上方且可來回移動的光波管組件(8)，所述高溫熱板(3)位于光波管焦點平面上；且所述基板預熱區(qū)和高溫光波共晶區(qū)均設有氣氛保護層。
2.根據權利要求1所述的一種利用熱板與光波復合加熱的LED共晶裝置，其特征在于:所述的點膠頭(5)的材料為鎢鋼，直徑為0.95-1.05mm。
3.根據權利要求1所述的一種利用熱板與光波復合加熱的LED共晶裝置，其特征在于:所述的真空吸嘴(7)的材料為橡膠，內徑為0.45-0.55mm，外徑為0.95-1.05mm。
4.根據權利要求1所述的一種利用熱板與光波復合加熱的LED共晶裝置，其特征在于:所述的膠盤(4)中所用助焊劑為松香。
5.根據權利要求1所述的一種利用熱板與光波復合加熱的LED共晶裝置，其特征在于:所述的預熱板(2)的預熱溫度為145-155°C，預熱時間為2-4min。
6.根據權利要求1所述的一種利用熱板與光波復合加熱的LED共晶裝置，其特征在于:所述的高溫熱板(3)的加熱溫度為260-280°C，加熱時間為3-5min。
7.根據權利要求1所述的一種利用熱板與光波復合加熱的LED共晶裝置，其特征在于:所述的光波管組件(8)包括反光杯(81)以及設置在反光杯(81)內凹側的光波管(82)，所述反光杯(81)使光波管(82發(fā)出的光波聚集在焦點平面上。
【文檔編號】B23K3/04GK203509272SQ201320327658
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年6月7日 優(yōu)先權日:2013年6月7日
【發(fā)明者】湯勇, 李宗濤, 朱本明, 丁鑫銳, 余樹東 申請人:華南理工大學