一種利用熱板與光波復(fù)合加熱的led共晶裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種利用熱板與光波復(fù)合加熱的LED共晶裝置，該共晶裝置利用熱板和光波復(fù)合加熱，三個(gè)功能區(qū)依次為管芯安放區(qū)、基板預(yù)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(diǎn)助焊劑處，將適量助焊劑點(diǎn)在基板焊盤，移動(dòng)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(yù)熱區(qū)進(jìn)行預(yù)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(dòng)掃過(guò)基板，基板溫度升至共晶溫度形成共晶層，實(shí)現(xiàn)LED共晶。本實(shí)用新型的LED共晶裝置結(jié)構(gòu)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(zhì)量，減少生產(chǎn)時(shí)間，且工藝過(guò)程控制精確，生產(chǎn)產(chǎn)品良率高，生產(chǎn)成本低。
【專利說(shuō)明】—種利用熱板與光波復(fù)合加熱的LED共晶裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)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(fù)合加熱，集成管芯安放區(qū)，可以快速地實(shí)現(xiàn)基于不同結(jié)構(gòu)平面基板的LED共晶裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]固晶作為L(zhǎng)ED封裝工藝的前工序，是生產(chǎn)鏈中非常重要的一環(huán)，固晶質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到產(chǎn)品的生產(chǎn)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(yīng)用愈發(fā)廣泛，而影響大功率LED出光效率很大的問(wèn)題就是散熱無(wú)法很好的解決。共晶技術(shù)具有低熱阻、光效高、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，是解決大功率LED散熱問(wèn)題的必然趨勢(shì)。
[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(jī)和共晶回流爐兩臺(tái)一起完成。一方面，由于基板在搬運(yùn)過(guò)程中肯定會(huì)發(fā)生一定程度的偏移，待到共晶回流爐進(jìn)行共晶焊接時(shí)，芯片與基板不能形成質(zhì)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(gè)區(qū)域存在溫度差異，溫度均勻性差，基板不同位置共晶質(zhì)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(chǎn)成本，降低其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的LED行業(yè)，為提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，急需開(kāi)發(fā)一種工序集中、共晶質(zhì)量良好的共晶設(shè)備。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)目前LED共晶工序分散，生產(chǎn)效率較低，提出了一種利用熱板和光波復(fù)合加熱的LED共晶裝置。此裝置功能集成，可縮短工藝過(guò)程，減少生產(chǎn)時(shí)間，可降低LED共晶器件的生產(chǎn)成本。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了如下的技術(shù)方案:
[0006]一種利用熱板與光波復(fù)合加熱的LED共晶裝置，包括由左至右依次設(shè)置的管芯安放區(qū)、基板預(yù)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(diǎn)膠頭5、膠盤4、真空吸嘴7、藍(lán)膜6、基板承載座1，所述點(diǎn)膠頭5設(shè)置在膠盤4上，所述真空吸嘴7設(shè)置在藍(lán)膜6上，膠盤4及藍(lán)膜6由左至右設(shè)置在基板承載座I上方；
[0008]所述基板預(yù)熱區(qū)包括預(yù)熱板2 ；
[0009]所述高溫光波共晶區(qū)包括高溫?zé)岚?、位于高溫?zé)岚?上方且可來(lái)回移動(dòng)的光波管組件8，所述高溫?zé)岚?位于光波管焦點(diǎn)平面上；且所述基板預(yù)熱區(qū)和高溫光波共晶區(qū)均設(shè)有氣氛保護(hù)層。
[0010]進(jìn)一步地，所述的點(diǎn)膠頭5的材料為鎢鋼，直徑為0.95-1.05mm。
[0011]進(jìn)一步地，所述的真空吸嘴7的材料為橡膠，內(nèi)徑為0.45-0.55mm,外徑為
0.95-1.05mm。
[0012]進(jìn)一步地，所述的膠盤4中所用助焊劑為松香。[0013]進(jìn)一步地，所述的預(yù)熱板2的預(yù)熱溫度為145-155°C，預(yù)熱時(shí)間為2_4min。
[0014]進(jìn)一步地，所述的高溫?zé)岚?的加熱溫度為260-280°C，加熱時(shí)間為3_5min。
[0015]進(jìn)一步地，所述的光波管組件8包括反光杯81以及設(shè)置在反光杯81內(nèi)凹側(cè)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(diǎn)平面上。
[0016]進(jìn)一步地，所述的氣氛保護(hù)層為氮?dú)饣蛘叩獨(dú)馀c氫氣的混合氣體。
[0017]相比較傳統(tǒng)技術(shù)，本實(shí)用新型具有如下的突出優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)優(yōu)勢(shì):
[0018](I)本實(shí)用新型提出的利用熱板和光波復(fù)合加熱的LED共晶裝置，功能集成，可縮短工藝過(guò)程，減少生產(chǎn)時(shí)間，可降低LED共晶器件的生產(chǎn)成本。
[0019](2)相比于傳統(tǒng)的銀膠焊接，共晶焊接能延緩LED亮度的衰減，提高LED熱傳導(dǎo)的穩(wěn)定性，適應(yīng)功率型LED工作時(shí)的散熱需求。
[0020](3)本實(shí)用新型提出的利用熱板和光波復(fù)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(chǎn)產(chǎn)品良率高、可靠性好。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型所述LED共晶裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為本實(shí)用新型所述光波管組件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3為本實(shí)用新型所述共晶方法中基板單元的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖4為本實(shí)用新型所述共晶方法中基板單元點(diǎn)助焊劑后的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖5為本實(shí)用新型所述共晶方法中基板單元安放LED芯片后主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖6為本實(shí)用新型所述共晶方法中基板單元共晶后主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖7為本實(shí)用新型所述的基板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖8為本實(shí)用新型所述的共晶過(guò)程示意圖。
[0029]圖中所不為:1_基板承載座；2_預(yù)熱板；3_聞溫光波共晶區(qū)熱板；4_|父盤；5_點(diǎn)膠頭；6-藍(lán)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(shí)施方式】
[0030]為了更好地理解本實(shí)用新型，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方法作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方法不限于此。
[0031]實(shí)施例1
[0032]如圖1至圖2所示，一種利用熱板與光波復(fù)合加熱的LED共晶裝置，包括由左至右依次設(shè)置的管芯安放區(qū)、基板預(yù)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(diǎn)膠頭5、膠盤4、真空吸嘴7、藍(lán)膜6、基板承載座1，所述點(diǎn)膠頭5設(shè)置在膠盤4上，所述真空吸嘴7設(shè)置在藍(lán)膜6上，膠盤4及藍(lán)膜6由左至右設(shè)置在基板承載座I上方；所述基板預(yù)熱區(qū)包括預(yù)熱板2 ；
[0034]所述高溫光波共晶區(qū)包括高溫?zé)岚?、位于高溫?zé)岚?上方且可來(lái)回移動(dòng)的光波管組件8，所述高溫?zé)岚?位于光波管焦點(diǎn)平面上；且所述基板預(yù)熱區(qū)和高溫光波共晶區(qū)均設(shè)有氣氛保護(hù)層。所述的點(diǎn)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(nèi)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(shè)置在反光杯81內(nèi)凹側(cè)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(diǎn)平面上。
[0038]所述的氣氛保護(hù)層為氮?dú)饣蛘叩獨(dú)馀c氫氣的混合氣體。
[0039]所述的預(yù)熱板2的預(yù)熱溫度為145_155°C，預(yù)熱時(shí)間為2_4min。
[0040]所述的高溫?zé)岚?的加熱溫度為260-280°C，加熱時(shí)間為3_5min。
[0041]實(shí)施例2
[0042]一種利用熱板與光波復(fù)合加熱的LED共晶裝置進(jìn)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(diǎn)膠頭5從膠盤4上吸取適量助焊劑93均勻點(diǎn)在基板單元91的焊盤92上(圖3、圖4);
[0044](2)移動(dòng)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(lán)膜6上吸附LED芯片94并將其置于點(diǎn)有助焊劑93的基板單元91的焊盤92上(圖5);
[0045](3)將點(diǎn)有助焊劑93的基板9傳至基板預(yù)熱區(qū)的預(yù)熱板2進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱時(shí)間為2min，預(yù)熱溫度為145 °C ；
[0046](4)將預(yù)熱后的基板9傳至高溫光波共晶區(qū)的高溫?zé)岚?進(jìn)行加熱，加熱時(shí)間為3min，使基板溫度將達(dá)到260°C ；
[0047](5)緩慢移動(dòng)高溫光波共晶區(qū)的光波管組件8 (圖8)，讓其掃過(guò)基板9，基板9迅速升溫，溫度將達(dá)到300°C，繼而在焊盤92與LED芯片94之間形成共晶層95實(shí)現(xiàn)LED共晶(圖 6);
[0048](6)移動(dòng)光波管組件8至初始位置，重復(fù)步驟1-5，完成下一塊基板9的加熱共晶。
[0049]實(shí)施例3
[0050]一種利用熱板與光波復(fù)合加熱的LED共晶裝置進(jìn)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(diǎn)膠頭5從膠盤4上吸取適量助焊劑93均勻點(diǎn)在基板單元91的焊盤92上(圖3、圖4);
[0052](2)移動(dòng)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(lán)膜6上吸附LED芯片94并將其置于點(diǎn)有助焊劑93的基板單元91的焊盤92上(圖5);
[0053](3)將點(diǎn)有助焊劑93的基板9傳至基板預(yù)熱區(qū)的預(yù)熱板2進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱時(shí)間為3min，預(yù)熱溫度為150°C ；
[0054](4)將預(yù)熱后的基板9傳至高溫光波共晶區(qū)的高溫?zé)岚?進(jìn)行加熱，加熱時(shí)間為4min，使基板溫度將達(dá)到270°C ；
[0055](5)緩慢移動(dòng)高溫光波共晶區(qū)的光波管組件8 (圖8)，讓其掃過(guò)基板9，基板9迅速升溫，溫度將達(dá)到310°C，繼而在焊盤92與LED芯片94之間形成共晶層95實(shí)現(xiàn)LED共晶(圖 6);
[0056](6)移動(dòng)光波管組件8至初始位置，重復(fù)步驟1-5，完成下一塊基板9的加熱共晶。
[0057]實(shí)施例4
[0058]一種利用熱板與光波復(fù)合加熱的LED共晶裝置進(jìn)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(diǎn)膠頭5從膠盤4上吸取適量助焊劑93均勻點(diǎn)在基板單元91的焊盤92上(圖3、圖4);
[0060](2)移動(dòng)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(lán)膜6上吸附LED芯片94并將其置于點(diǎn)有助焊劑93的基板單元91的焊盤92上(圖5);
[0061](3)將點(diǎn)有助焊劑93的基板9傳至基板預(yù)熱區(qū)的預(yù)熱板2進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱時(shí)間為4min，預(yù)熱溫度為155 °C ；
[0062](4)將預(yù)熱后的基板9傳至高溫光波共晶區(qū)的高溫?zé)岚?進(jìn)行加熱，加熱時(shí)間為5min，使基板溫度將達(dá)到280°C ；
[0063](5)緩慢移動(dòng)高溫光波共晶區(qū)的光波管組件8 (圖8)，讓其掃過(guò)基板9，基板9迅速升溫，溫度將達(dá)到320°C，繼而在焊盤92與LED芯片94之間形成共晶層95實(shí)現(xiàn)LED共晶(圖 6);
[0064](6)移動(dòng)光波管組件8至初始位置，重復(fù)步驟1-5，完成下一塊基板9的加熱共晶。
[0065]本實(shí)用新型的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非是對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種利用熱板與光波復(fù)合加熱的LED共晶裝置，包括由左至右依次設(shè)置的管芯安放區(qū)、基板預(yù)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(diǎn)膠頭(5)、膠盤(4)、真空吸嘴(7)、藍(lán)膜(6)、基板承載座(I)，所述點(diǎn)膠頭(5)設(shè)置在膠盤(4)上，所述真空吸嘴(7)設(shè)置在藍(lán)膜(6)上，膠盤(4)及藍(lán)膜(6)由左至右設(shè)置在基板承載座(I)上方； 所述基板預(yù)熱區(qū)包括預(yù)熱板(2); 所述高溫光波共晶區(qū)包括高溫?zé)岚?3)、位于高溫?zé)岚?3)上方且可來(lái)回移動(dòng)的光波管組件(8)，所述高溫?zé)岚?3)位于光波管焦點(diǎn)平面上；且所述基板預(yù)熱區(qū)和高溫光波共晶區(qū)均設(shè)有氣氛保護(hù)層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用熱板與光波復(fù)合加熱的LED共晶裝置，其特征在于:所述的點(diǎn)膠頭(5)的材料為鎢鋼，直徑為0.95-1.05mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用熱板與光波復(fù)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(nèi)徑為0.45-0.55mm，外徑為0.95-1.05mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用熱板與光波復(fù)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(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用熱板與光波復(fù)合加熱的LED共晶裝置，其特征在于:所述的預(yù)熱板(2)的預(yù)熱溫度為145-155°C，預(yù)熱時(shí)間為2-4min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用熱板與光波復(fù)合加熱的LED共晶裝置，其特征在于:所述的高溫?zé)岚?3)的加熱溫度為260-280°C，加熱時(shí)間為3-5min。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用熱板與光波復(fù)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(shè)置在反光杯(81)內(nèi)凹側(cè)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(diǎn)平面上。
【文檔編號(hào)】B23K3/04GK203509272SQ201320327658
【公開(kāi)日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年6月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月7日
【發(fā)明者】湯勇, 李宗濤, 朱本明, 丁鑫銳, 余樹(shù)東 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)