一種倒裝共晶led封裝方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及LED領(lǐng)域，公開了一種倒裝共晶LED封裝方法，包括吸嘴吸取LED芯片，加熱所述吸嘴，使所述LED芯片底部的金屬焊料熔化并與共晶區(qū)基板指定位置結(jié)合，達(dá)到預(yù)定加熱時(shí)間后，停止加熱，所述吸嘴離開所述LED芯片，完成一只所述LED芯片的共晶焊接，重復(fù)操作，完成預(yù)定數(shù)量的所述LED芯片的共晶焊接，將完成預(yù)定數(shù)量共晶焊接的所述LED芯片進(jìn)行封膠，封裝所述LED芯片。采用本技術(shù)方案，具有生產(chǎn)工藝簡單、效率高、質(zhì)量好、成本低等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種倒裝共晶LED封裝方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及LED領(lǐng)域，特別涉及一種倒裝共晶LED封裝方法。

【背景技術(shù)】
[0002]共晶LED產(chǎn)品具有導(dǎo)熱性好，性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，是LED發(fā)展的一種趨勢(shì)。
[0003]共晶有正裝共晶及倒裝共晶之分，正裝共晶在完成共晶之后，仍需要進(jìn)行引線焊接等工序，而倒裝共晶直接將LED芯片的正負(fù)極與基座的正負(fù)極連接，無需焊線工序。
[0004]目前，共晶的主要方式有:
1、助焊共晶。在基板上點(diǎn)上助焊劑，并將LED芯片放置在基板上，然后采用回流焊的方式使LED芯片底部的金屬焊料熔解，并在冷卻的時(shí)候講LED芯片固定在基板上。此方式的缺點(diǎn)是效率低，產(chǎn)品在整個(gè)過程中移動(dòng)路程長，容易導(dǎo)致LED芯片與支架的錯(cuò)位。
[0005]2、直接共晶。采用帶底部加熱功能的LED芯片綁定機(jī)，將LED芯片直接放置于基板上，在一定溫度條件下使LED芯片底部的金屬焊料溶解，然后將基板及LED芯片同時(shí)移至冷卻區(qū)，待LED芯片冷卻固定。此方式的缺點(diǎn)是底部加熱，空洞率高，無助焊劑，對(duì)支架的清潔度要求高，良率低。
[0006]在LED封裝過程中，熒光粉的涂布對(duì)LED光源的亮度，生產(chǎn)成本，光斑效果均有明顯的影響。
[0007]目前，倒裝共晶LED產(chǎn)品的熒光粉涂布方式主要有噴涂法及點(diǎn)膠法:
1、噴涂法。采用高精度的噴涂設(shè)備，將混和后的熒光膠噴涂在LED芯片表面，然后將產(chǎn)品放置于一定溫度環(huán)境下烘烤干。缺點(diǎn)是設(shè)備精度要求高，設(shè)備成本高，對(duì)熒光粉浪費(fèi)大。
[0008]2、點(diǎn)膠法。在LED芯片表面點(diǎn)上一定量的混有熒光粉的膠，使LED芯片完全被包圍住，并在一定溫度下烘烤干。缺點(diǎn)是因熒光粉厚度高，降低了光源亮度，且出光不均勻。
[0009]倒裝共晶LED產(chǎn)品的透鏡成型，目前主要采用以下方式:
1、自動(dòng)molding:目前的主要方式是采用昂貴的高精度的自動(dòng)molding機(jī)。缺點(diǎn)是設(shè)備精度要求高，耗材貴，一款磨具只能生產(chǎn)一種產(chǎn)品，更換磨具的成本高。
[0010]2、模條成型:采用與支架匹配的模條，主要使用于仿流明K2產(chǎn)品中。缺點(diǎn)是產(chǎn)品限制性大，多數(shù)陶瓷基板，鋁基板等平面式產(chǎn)品均不適合使用。且模條壽命短，成本高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]鑒于上述問題，本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種倒裝共晶LED封裝方法，采用本技術(shù)方案提高了生產(chǎn)效率和質(zhì)量，降低了整體的封裝成本。
[0012]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種倒裝共晶LED封裝方法，包括以下步驟:
吸嘴吸取LED芯片，加熱所述吸嘴，使所述LED芯片底部的金屬焊料熔化并與共晶區(qū)基板指定位置結(jié)合，達(dá)到預(yù)定加熱時(shí)間后，停止加熱，所述吸嘴離開所述LED芯片，完成一只所述LED芯片的共晶焊接，
重復(fù)操作，完成預(yù)定數(shù)量的所述LED芯片的共晶焊接， 將完成預(yù)定數(shù)量共晶焊接的所述LED芯片進(jìn)行封膠，封裝所述LED芯片。
[0013]可選地，所述封膠，包括對(duì)完成預(yù)定數(shù)量共晶焊接的所述LED芯片進(jìn)行熒光粉涂布，具體是:
將完成預(yù)定數(shù)量共晶焊接的所述LED芯片放置于一平整載具上，在所述基板四周固定一水平框架，所述框架在垂直方向比所述LED芯片高，將混有熒光粉的膠水置于所述框架內(nèi)，將所述膠水刮均勻至與所述框架等高，并置于一定溫度的環(huán)境中烘烤干，去除所述框架在所述LED芯片表面覆上預(yù)定厚度的熒光粉層。
[0014]可選地，在完成熒光粉涂布之后還包括透鏡成型，所述透鏡成型具體是:
將完成熒光粉涂布的所述LED芯片放置在加熱臺(tái)中，在預(yù)定溫度下，將固定量的膠水按一定速度點(diǎn)在所述熒光粉層上，在單個(gè)所述LED芯片的正上方形成一個(gè)類半球形透鏡。
[0015]可選地，所述透鏡成型中采用快速固化的成型膠。
[0016]可選地，所述基板與所述框架之間采用粘接固定。
[0017]可選地，在將完成預(yù)定數(shù)量共晶焊接的所述LED芯片進(jìn)行封膠之后還包括，按照預(yù)定的切割區(qū)域?qū)⑺龌迩虚_。
[0018]可選地，在吸嘴吸取LED芯片之前還包括:將所述基板放置于基板裝載區(qū)，所述基板在運(yùn)送系統(tǒng)下將所述基板從所述裝載區(qū)運(yùn)送至所述共晶區(qū)。
[0019]可選地，在吸嘴吸取LED芯片之前還包括:將載有所述LED芯片的膜盤放置于芯片裝載區(qū)，所述吸嘴從所述芯片裝載區(qū)吸取所述LED芯片。
[0020]可選地，在所述吸嘴吸取所述LED芯片之后，與共晶區(qū)基板指定位置結(jié)合之前，還包括，將所述LED芯片在助焊劑盒中粘上適當(dāng)助焊劑。
[0021]可選地，使用脈沖加熱方式加熱所述吸嘴。
[0022]由上可見，應(yīng)用本實(shí)施例技術(shù)方案，由于采用吸嘴吸取并加熱所述LED芯片，使所述LED芯片受熱更快更均勻，進(jìn)而提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率及質(zhì)量。在所述吸嘴吸取LED芯片放置于所述基板的過程中粘取助焊劑，能幫助和促進(jìn)焊接過程，近一步提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率及良率。在封膠的過程中采用整片印刷式熒光粉涂布，工藝簡單，節(jié)省原材料，也無需額外的昂貴的設(shè)備，降低了成本。在熒光粉涂布完成后，利用溫度與膠量對(duì)透鏡形狀的影響，根據(jù)需要形成透鏡，無需昂貴的設(shè)備，同時(shí)，透鏡的形狀可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)試，而不需要制定透鏡模具，大大降低了成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1為本發(fā)明提供的一種倒裝共晶LED封裝方法流程圖；
圖2為本發(fā)明提供的一種熒光粉涂布過程示意圖；
圖3為本發(fā)明提供的另一種倒裝共晶LED封裝方法流程圖；
圖4為本發(fā)明提供的一種共晶焊接過程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0025]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0026]實(shí)施例1:
本實(shí)施例提供一種倒裝共晶LED封裝方法，如圖1所示，包括以下步驟:
01、吸嘴吸取LED芯片。
[0027]02、加熱所述吸嘴，使所述LED芯片底部的金屬焊料熔化并與共晶區(qū)基板指定位置結(jié)合。其中所述基板可以采用陶瓷基板，銅基板，鋁基板等。可以但不限于，使用脈沖加熱方式加熱所述吸嘴。
[0028]可以但不限于，在所述吸嘴吸取所述LED芯片之后，與共晶區(qū)基板指定位置結(jié)合之前，還包括，將所述LED芯片在助焊劑盒中粘上適當(dāng)助焊劑。
[0029]03、達(dá)到預(yù)定加熱時(shí)間后，停止加熱，所述吸嘴離開所述LED芯片，完成一只所述LED芯片的共晶焊接。
[0030]04、重復(fù)操作，完成預(yù)定數(shù)量的所述LED芯片的共晶焊接。
[0031]05、將完成預(yù)定數(shù)量共晶焊接的所述LED芯片進(jìn)行封膠，封裝所述LED芯片。
[0032]可以但不限于，所述封膠，包括對(duì)完成預(yù)定數(shù)量共晶焊接的所述LED芯片進(jìn)行熒光粉涂布，如圖2所示，具體是:
將完成預(yù)定數(shù)量共晶焊接的所述LED芯片放置于一平整載具上，在所述基板四周固定一水平框架，所述框架在垂直方向比所述LED芯片高，將混有熒光粉的膠水置于所述框架內(nèi)，將所述膠水刮均勻至與所述框架等高，并置于一定溫度的環(huán)境中烘烤干，去除所述框架在所述LED芯片表面覆上預(yù)定厚度的熒光粉層?？梢缘幌抻冢龌迮c所述框架之間采用粘接固定。
[0033]可以但不限于，所述框架在垂直方向比所述LED芯片稍高，高出部分一般小于
0.2_，然后將混有熒光粉的膠水置于框架內(nèi)，采用平整刮刀勻速將膠水刮至于與所述框架等高。這樣，完成共晶后的所述LED芯片上表面將會(huì)被覆上一層小于0.2mm厚度的熒光粉層。如需要封裝單色光，則膠水中不需混熒光粉。將完成熒光粉涂布的產(chǎn)品放置于一定溫度的環(huán)境中烘烤干。烘烤條件根據(jù)所使用的膠水不同而有所差別。
[0034]采用整片印刷式熒光粉涂布及框架定位的方式，工藝簡單，節(jié)省原材料，也無需額外的昂貴的設(shè)備，降低了成本。
[0035]可以但不限于，在完成熒光粉涂布之后還包括透鏡成型，所述透鏡成型具體是: 將完成熒光粉涂布的所述LED芯片放置在加熱臺(tái)中，在預(yù)定溫度下，將固定量的膠水按一定速度點(diǎn)在所述熒光粉層上，在單個(gè)所述LED芯片的正上方形成一個(gè)類半球形透鏡?？梢缘幌抻?，所述透鏡成型中采用快速固化的成型膠。例如將所述加熱臺(tái)的溫度調(diào)至120-200 V之間，利用點(diǎn)膠系統(tǒng)將固定量的膠水按一定速度點(diǎn)在產(chǎn)品上表面，放置3-5秒鐘，即可完成透鏡的成型。
[0036]可以但不限于，所述透鏡成型中采用快速固化的成型膠，例如在150°C的環(huán)境中，約3-5秒鐘即可固化。
[0037]利用溫度與膠量對(duì)透鏡形狀的影響，根據(jù)需要形成透鏡，無需昂貴的設(shè)備，同時(shí)，透鏡的形狀可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)試，而不需要制定透鏡模具，大大降低了成本。
[0038]可以但不限于，在將完成預(yù)定數(shù)量共晶焊接的所述LED芯片進(jìn)行封膠之后還包括，按照預(yù)定的切割區(qū)域?qū)⑺龌迩虚_。如果在共晶焊接前已切割好基板，在所述封膠后，只需要將涂布的所述熒光粉層按照需要切割出即可。
[0039]由上可見，采用吸嘴吸取并加熱所述LED芯片，使所述LED芯片受熱更快更均勻，進(jìn)而提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率及質(zhì)量。助焊劑的使用能幫助和促進(jìn)焊接過程，近一步提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率及良率。在封膠的過程中工藝簡單，節(jié)省原材料，也無需額外的昂貴的設(shè)備，降低了成本。
[0040]實(shí)施例2:
本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同之處在于，如圖3所示，在吸嘴吸取LED芯片之前還包括:
01、將所述基板放置于基板裝載區(qū)，所述基板在運(yùn)送系統(tǒng)下將所述基板從所述裝載區(qū)運(yùn)送至所述共晶區(qū)。
[0041]可以但不限于，在吸嘴吸取LED芯片之前還包括:
02、將載有所述LED芯片的膜盤放置于芯片裝載區(qū)，
03、所述吸嘴從所述芯片裝載區(qū)吸取所述LED芯片。
[0042]04、將所述LED芯片在助焊劑盒中粘上適當(dāng)助焊劑。
[0043]05、加熱所述吸嘴，使所述LED芯片底部的金屬焊料熔化并與共晶區(qū)基板指定位置結(jié)合。其中所述基板可以采用陶瓷基板，銅基板，鋁基板等?？梢缘幌抻冢褂妹}沖加熱方式加熱所述吸嘴。
[0044]06、達(dá)到預(yù)定加熱時(shí)間后，停止加熱，所述吸嘴離開所述LED芯片，完成一只所述LED芯片的共晶焊接。
[0045]07、重復(fù)操作，完成預(yù)定數(shù)量的所述LED芯片的共晶焊接。
[0046]08、將完成預(yù)定數(shù)量共晶焊接的所述LED芯片進(jìn)行封膠，封裝所述LED芯片。具體封膠過程參見實(shí)施例1中的步驟05。
[0047]本實(shí)施例中的具體共晶焊接過程，如圖4所示，將載有所述LED芯片的膜盤放置于所述芯片裝載區(qū)，同時(shí)將所述基板放置于基板裝載區(qū)，在運(yùn)送系統(tǒng)下將所述基板從所述裝載區(qū)運(yùn)送至所述共晶區(qū)，可以但不限于，所述共晶區(qū)溫度低于320°C。
[0048]采用所述吸嘴吸取所述LED芯片，并將所述LED芯片在助焊劑盒中粘上適當(dāng)助焊齊U。通過脈沖加熱方式加熱所述吸嘴，使所述LED芯片受熱，當(dāng)所述LED芯片底部的金屬焊料達(dá)到其熔點(diǎn)熔化時(shí)，將所述LED芯片與所述基板指定位置結(jié)合。所述LED芯片與所述基板接觸達(dá)到預(yù)定加熱時(shí)間后，脈沖加熱系統(tǒng)停止加熱，所述吸嘴離開所述LED芯片，所述LED芯片溫度下降，金屬焊料凝固，完成一只所述LED芯片的共晶焊接，將完成預(yù)定數(shù)量共晶焊接的所述LED芯片輸送至完成品放置區(qū)。之后進(jìn)行封膠，封裝所述LED芯片。
[0049]由上可見，應(yīng)用本實(shí)施例技術(shù)方案能更有效的提升廣品的生廣效率及質(zhì)量。
[0050]實(shí)施例3:
在本實(shí)施例中采用陶瓷材料的基板，采用底部為金錫合金(Au: Sn=80%: 20%)的所述LED芯片。
[0051]將所述陶瓷基板及所述LED芯片分別放置于基板裝載區(qū)及芯片裝載區(qū)，使用吸嘴吸取所述LED芯片，并粘上助焊劑。脈沖加熱系統(tǒng)開始對(duì)所述吸嘴加熱，并在溫度達(dá)到金屬焊料熔點(diǎn)(282°C)之后，將所述LED芯片放置于已從所述裝載區(qū)傳送到共晶區(qū)所述陶瓷基板上，停留0.5秒鐘后，停止對(duì)吸嘴加熱，同時(shí)所述吸嘴離開所述LED芯片，完成一只所述LED芯片的共晶。
[0052]將完成若干所述LED芯片共晶后的所述陶瓷基板，置于平整桌面上，在所述陶瓷基板四周固定高出所述LED芯片0.05mm的框架，再將混有熒光粉的膠水置于所述框架內(nèi)，使用刮刀勻速來回刮2-3次，將所述膠水刮均勻并與所述框架等高。水平放置于80°C環(huán)境中烘烤0.5小時(shí)，再放置于150°C環(huán)境中烘烤0.5小時(shí)，使膠水完全固化。其中，所述突光粉與膠水的配比如下:硅膠A:硅膠B:熒光粉=1:1:1.2。硅膠混合粘度約為5000mpa*s。
[0053]將烘烤干的產(chǎn)品放置于點(diǎn)膠系統(tǒng)的加熱平臺(tái)上，所述加熱平臺(tái)的底部加熱溫度至150°C，設(shè)定點(diǎn)膠速度為0.0023ml/s，點(diǎn)膠時(shí)間為3秒鐘，在所述LED芯片正上方形成一個(gè)半球形透鏡。該透鏡成型膠粘度為20000mpa*S，在150°C環(huán)境中約3_5秒即可干。
[0054]將完成透鏡成型的產(chǎn)品采用切割機(jī)按照預(yù)切線切割出單只產(chǎn)品。完成產(chǎn)品的封裝。
[0055]由上可見，整個(gè)封裝過程的工藝簡單，節(jié)省原材料，也無需額外的昂貴的設(shè)備，大大降低了成本，并且生產(chǎn)效率高產(chǎn)品質(zhì)量好。
[0056]以上所述的實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)該技術(shù)方案保護(hù)范圍的限定。任何在上述實(shí)施方式的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在該技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種倒裝共晶LED封裝方法，其特征在于，包括以下步驟: 吸嘴吸取LED芯片， 加熱所述吸嘴，使所述LED芯片底部的金屬焊料熔化并與共晶區(qū)基板指定位置結(jié)合， 達(dá)到預(yù)定加熱時(shí)間后，停止加熱，所述吸嘴離開所述LED芯片，完成一只所述LED芯片的共晶焊接， 重復(fù)操作，完成預(yù)定數(shù)量的所述LED芯片的共晶焊接， 將完成預(yù)定數(shù)量共晶焊接的所述LED芯片進(jìn)行封膠，封裝所述LED芯片。
2.如權(quán)利要求1所述的一種倒裝共晶LED封裝方法，其特征在于，所述封膠，包括對(duì)完成預(yù)定數(shù)量共晶焊接的所述LED芯片進(jìn)行熒光粉涂布，具體是: 將完成預(yù)定數(shù)量共晶焊接的所述LED芯片放置于一平整載具上，在所述基板四周固定一水平框架，所述框架在垂直方向比所述LED芯片高，將混有熒光粉的膠水置于所述框架內(nèi)，將所述膠水刮均勻至與所述框架等高，并置于一定溫度的環(huán)境中烘烤干，去除所述框架在所述LED芯片表面覆上預(yù)定厚度的熒光粉層。
3.如權(quán)利要求2所述的一種倒裝共晶LED封裝方法，其特征在于，在完成熒光粉涂布之后還包括透鏡成型，所述透鏡成型具體是: 將完成熒光粉涂布的所述LED芯片放置在加熱臺(tái)中，在預(yù)定溫度下，將固定量的膠水按一定速度點(diǎn)在所述熒光粉層上，在單個(gè)所述LED芯片的正上方形成一個(gè)類半球形透鏡。
4.如權(quán)利要求3所述的一種倒裝共晶LED封裝方法，其特征在于，所述透鏡成型中采用快速固化的成型膠。
5.如權(quán)利要求2所述的一種倒裝共晶LED封裝方法，其特征在于，所述基板與所述框架之間采用粘接固定。
6.如權(quán)利要求1所述的一種倒裝共晶LED封裝方法，其特征在于，在將完成預(yù)定數(shù)量共晶焊接的所述LED芯片進(jìn)行封膠之后還包括，按照預(yù)定的切割區(qū)域?qū)⑺龌迩虚_。
7.如權(quán)利要求1所述的一種倒裝共晶LED封裝方法，其特征在于，在吸嘴吸取LED芯片之前還包括:將所述基板放置于基板裝載區(qū)，所述基板在運(yùn)送系統(tǒng)下將所述基板從所述裝載區(qū)運(yùn)送至所述共晶區(qū)。
8.如權(quán)利要求1所述的一種倒裝共晶LED封裝方法，其特征在于，在吸嘴吸取LED芯片之前還包括:將載有所述LED芯片的膜盤放置于芯片裝載區(qū)，所述吸嘴從所述芯片裝載區(qū)吸取所述LED芯片。
9.如權(quán)利要求1所述的一種倒裝共晶LED封裝方法，其特征在于，在所述吸嘴吸取所述LED芯片之后，與共晶區(qū)基板指定位置結(jié)合之前，還包括，將所述LED芯片在助焊劑盒中粘上適當(dāng)助焊劑。
10.如權(quán)利要求1所述的一種倒裝共晶LED封裝方法，其特征在于，使用脈沖加熱方式加熱所述吸嘴。
【文檔編號(hào)】H01L33/50GK104465937SQ201310417228
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月13日
【發(fā)明者】雷訓(xùn)金, 代克明, 董宗雷 申請(qǐng)人:惠州市大亞灣永昶電子工業(yè)有限公司