用于发光二极管的热传输送装置制造方法
【专利摘要】本公开涉及用于发光二极管的热传输送装置。本发明提出用以封装一发光二极管芯片的一种热传输送装置。该热传输送装置包括一预热组件以及一输送带。该预热组件用以预热该发光二极管芯片，其中该发光二极管芯片刚经涂布一胶。该输送带用以输送该发光二极管芯片至一烘烤空间，以完成封装该发光二极管，其中在该发光二极管芯片经该输送带输送前，该胶尚未固化。
【专利说明】用于发光二极管的热传输送装置
【技术领域】
[0001]本发明系相关于一种发光二极管的封装制程，特别是相关于在发光二极管的封装制程中的一种封装胶以及热传输送装置。
【背景技术】
[0002]半导体工业是近年来发展速度最快之高科技工业之一，随着电子技术的日新月异，高科技电子产业的相继问世，使得更人性化、功能更佳的电子产品不断地推陈出新，并朝向轻、薄、短、小的趋势设计。
[0003]发光二极管([￡0)是一种能发光的半导体电子组件。这种透过三价与五价元素所组成的复合光源，早期只能够发出低光度的红光，而被当作指示灯利用。然而，时至今日，120能够发出的光谱已经遍及可见光、红外线及紫外光的范围。120最初只能作为指示灯及显示板等，近年逐渐发展出各种照明设备。
[0004][￡0产业链一般可以分为上游、中游、下游三个层次，其中:上游为基板和外延片的生产；中游为120芯片制造；下游为120芯片的封装以及各类120显示、照明、背光产品的生产和应用。若聚焦于1^0下游产业链则可细分为封装和应用的部分，其中封装是指将120芯片黏着导线、进行固定，并且用不同的材料封装成所需要的形状，比如灯泡型、数字显示型、点矩阵型或者表面贴装型(310)等等。
[0005]120之生产流程可分为支架型和覆晶型等两大类。一般支架型[￡0芯片的制法，系包括以下步骤:(1)点银胶:在聚邻苯二酰胺(口?八)支架中点上银胶，以便黏着芯片；(2)固晶:将芯片放入上述？?八支架中的银胶上；(3)热硬化烘烤:俾使得银胶硬化；(4)焊线:将步骤(2)之[￡0芯片连结上金属线，与[￡0芯片的？?八支架构成电性连接；(5)第一段点胶:利用透明封装树脂灌注至[￡0芯片的？？八支架约一半处，封装成1^0芯片的上层发光区；(6)第一段点胶热硬化烘烤:将步骤(5)之上层发光区烘干，或以紫外光进行树脂硬化；(7)第二段点胶:利用由散热粉体与封装树脂混合成的散热树脂，封装成120芯片的下层散热区 '及(8)第二段点胶热硬化烘烤:将步骤(7)之下层散热区烘烤，或以紫外光硬化。此外，在覆晶型[￡0之生产流程之中，大致可分为:固晶、焊线、点胶、烘烤、切割、测试、分选和包装等步骤。
[0006]请参阅图1。图1绘示习用发光二极管的封装装置。该封装装置包括芯片11、基板113、凸块118、封装胶10和封装圈110，其中凸块118系回焊机作用于[￡0芯片11和基板113之间所形成之焊料，且封装胶10和封装圈IX皆用于密封[￡0芯片11、基板113和凸块118之间的空隙。
[0007]一般用于[￡0芯片之封装胶需要具有以下特性:高透光性、高透水性，具有长时间高温不变色的特性，混合后黏度低、流动性好、易消泡；封装胶可在中温或高温条件之下固化，固化速度快；而且固化后收缩率小、耐湿性佳、有很好的光泽、硬度高；固化物机械强度佳，电气特性优良且需较好的防潮性。
[0008]实验发现:当光源在长时间高温的条件之下，原本紧紧包裹芯片的点胶与芯片将产生分离，并出现炭化发黑现象，因而产生了不同程度的光衰，色温光谱上移，由暖变冷。当去掉胶体重新封装，光强基本恢复正常。封装胶水的选择，除了需要考量折射率、散热性、半衰期和成本，并需解决点胶过程中出现胶体气泡、胶体变形、碗气泡、刮伤等等现象。
[0009]封装后的120可以按照波长、发光强度、发光角度以及工作电压等进行测试分选。然后以人工拣选120并将其分装在不同的箱⑶爪)内。封装的结果将大大地影响8爪的分布。
【发明内容】
[0010]本发明主要提出一种发光二极管(120)自动化生产方法，包括下列步骤:提供复数发光二极管芯片；藉由一固晶机来进行该等发光二极管芯片之固晶制程；藉由一回焊机来进行该等发光二极管芯片之焊线制程；藉由一点胶机来进行该等发光二极管芯片之封装制程，其中该点胶机包括一胶和一热传输送装置；以及进行该等发光二极管芯片之切割、测试、分选和包装制程。
[0011]本发明又提出一种用于一发光二极管的封装制程之胶，在1201下加热五分钟之条件下，其黏滞度的变化大于9？必加111，其中该黏滞度的变化较佳为18？必加111，其中该胶之较佳固化温度范围介于摄氏150度到摄氏200度之间，该胶在使用上之较佳被加热之时间范围介于20分钟到40分钟之间。
[0012]本发明又提出一种热传输送装置，用以封装一发光二极管芯片，包括一预热组件以及一输送带。该预热组件用以预热该发光二极管芯片，其中该发光二极管芯片刚经涂布一胶。该输送带用以输送该发光二极管芯片至一烘烤空间，以完成封装该发光二极管，其中在该发光二极管芯片经该输送带输送前，该胶尚未固化。
[0013]本发明又提出一种发光二极管的封装制程，包括:输送一发光二极管芯片至一烘烤空间；以及于该输送步骤中，藉由一点胶机，在该发光二极管芯片上涂布一胶。
[0014]本发明又提出一种发光二极管的封装制程，包括:输送一发光二极管芯片至一烘烤空间；以及提供一预热组件，用以于该输送步骤中预热该发光二极管芯片。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]本案得藉由下列图式之详细说明，俾得更深入之了解:
[0016]图1绘示习用发光二极管的封装装置。
[0017]图2绘示用于一发光二极管的封装制程之胶的一实施例的温度对于黏滞度变化图。
[0018]图3八绘不可用于封装发光二极管芯片的一种热传输送装置一实施例的一侧面图。
[0019]图38绘示可用于封装发光二极管芯片的一种热传输送装置一实施例一另侧面图。
[0020]图4绘示一种发光二极管封装制程一实施例的流程图。
[0021]图5绘示一种发光二极管封装制程另一实施例的流程图。
[0022]图6绘示一种发光二极管自动化生产方法一实施例的流程图。
【具体实施方式】
[0023]本文提出一种用于一发光二极管的封装制程之胶，在一较佳的实施例中，该胶的主要成分包括:甲基娃胶(161:1171 8111(30116)5苯环化合物(8611271⑶,01111(18)5环氧树脂代#]!)、稀土突光粉、碳化娃散热粉与娃抗沉淀剂。以下是关于胶组成材料的简介:
[0024]聚二甲基娃氧烧(9013)是一种高分子有机娃化合物，通常被称为有机娃,具有光学透明的特性，且在一般情况下，被认为是惰性，无毒且不易燃。？013属于使用最广，以硅为基础的有机聚合物材料。固态的属于一种娃胶。
[0025]环氧树脂是一类重要的热固性塑料，广泛用于胶黏剂，涂料等用途。
[0026]稀土荧光粉是以氧氟化镧系荧光粉为基体，并添加铅、铋为活化剂，以形成双重活化的氧氟化镧系荧光粉。
[0027]硅抗沉淀剂是为了改善120封装中荧光粉沉淀问题而被采用。硅抗沉淀剂可以有效地将荧光粉扩散均匀，在胶之中形成立体分子链，分散和吸附荧光粉，使之均匀分布，并消除光斑，提升光通量。硅抗沉淀剂同时可以改善胶的流变性，进而提高良率和一致性。
[0028]此外，120芯片会在极小的体积内产生极高的热量，而[￡0本身的热容量很小，所以必须以最快的速度把这些热量传导出去，否则就会产生很高的结热。为了尽可能地把热量引出到120芯片外面，便在该胶之中添加了碳化硅散热粉。
[0029]此外，120芯片折射率(虹)和封装材料折射率之间的差异不可太大，否则将导致全反射使得光线反射回120芯片内部而无法有效导出。在本实施例中，该胶的折射率为
1.41。
[0030]3(3111161(161'等人曾经探讨用于光学微机电系统之？013的材料特性:坊间？013，比如道康宁(00界001-111118)虽可在中温或高温条件之下固化，然而其固化速度较慢。请参考下列超级链接:
[0031]界冊.80161106(111-601:.00111/80101106/81-1:1016/1)11/80924424709000466
[0032]习用胶水固化速度较慢，而且在呈队列式排列的复数个120芯片点胶的过程必然存在一时间差，以致于在进行烘烤之前，稍早涂布在120芯片上的胶水已经变形，这便降低了胶水的折射率。有鉴于此，本文提出了一种对于胶水进行短时间预热的作法。
[0033]请参阅图2。图2绘示用于一发光二极管的封装制程之胶的一实施例的温度对于黏滞度变化图，其中横轴为加热时间(分钟数),纵轴为黏滞度必)，曲线甲为胶从摄氏25度加热至摄氏120度时，温度对于黏滞度的变化，曲线乙为胶从摄氏25度加热至摄氏80度时，温度对于黏滞度的变化，曲线甲的升温速率为每分钟摄氏20度，并在恒温1201下加热五分钟，胶的黏滞度的变化大于9？必加111，其中该黏滞度的变化较佳为18？必加111，其中该胶之较佳固化温度范围介于摄氏150度到摄氏200度之间，该胶在使用上之较佳被加热之时间范围介于20分钟到40分钟之间。
[0034]请参阅图3八、38。图3八、38绘示可用于封装发光二极管芯片的一种热传输送装置的一实施例的不同侧面图，包括:胶30、发光二极管芯片31、点胶机的机械手臂32、预热组件33、输送带35和烘烤空间37。预热组件33，用以预热该发光二极管芯片31，其中该发光二极管芯片31刚经由点胶机的机械手臂32的作用而涂布一胶30 ；以及一输送带35，用以输送该发光二极管芯片31至一烘烤空间37，以完成封装该发光二极管31，其中在该发光二极管芯片31经该输送带35输送前，该胶30尚未固化。
[0035]在另一实施例之中，预热组件33可以包括:一加热板，该加热板具有介于摄氏80度到摄氏120度之间的温度范围和一材料结构，该材料结构可以由导热性较佳的质材所构成，比如铝、铜和银的至少其中之一。
[0036]在另一实施例之中，预热组件33可以更包括:一加热隧道，该加热隧道具有介于摄氏80度到摄氏120度之间的温度范围和一材料结构，该材料结构可以由导热性较佳的质材所构成，比如铝、铜和银的至少其中之一。
[0037]请同时参照图3和图4。图4绘示一种发光二极管封装制程一实施例的流程图，包括:输送一发光二极管芯片31至一烘烤空间37 (步骤3401)；以及于该输送步骤3401中，藉由一点胶机的机械手臂32，在该发光二极管芯片31上涂布一胶30 (步骤3402)0
[0038]在另一实施例之中，发光二极管的封装制程之输送步骤可更包括一热固化(11681:-0111-1118)和一紫外光固化程序的其中之一，以便使得1^0芯片、凸块和基板能够藉由胶而紧密地接合。
[0039]为了使得点胶、涂布的动作能够更加的精准且标准化，在另一个实施例之中，可更包括下列步骤:使该点胶机具有一影像处理功能，比如微型摄影机；以及藉由该影像处理功能，使得该胶于该复数个发光二极管芯片中的每一发光二极管芯片上，分别形成具有一半球状的一胶体，使得该胶体具有一高度为胶体半径的75%。
[0040]为了在发光二极管的封装制程中能更好地固化发光二极管芯片，并保证其成型，在另一个实施例之中，可在该发光二极管芯片之外部设置一封装圈，可以保证该胶的形状不致于超出封装圈的范围。
[0041]请同时参照图3和图5。图5绘示一种发光二极管封装制程一实施例的流程图。包括:输送一发光二极管芯片21至一烘烤空间27 (步骤3501)；以及提供一预热组件23，用以于该输送步骤中预热该发光二极管芯片21 (步骤3502).
[0042]请参阅图6。图6绘示一种发光二极管自动化生产方法一实施例的流程图。包括下列步骤:提供复数发光二极管芯片(步骤3601)；藉由一固晶机来进行该等发光二极管芯片之固晶制程(步骤3602)；藉由一回焊机来进行该等发光二极管芯片之焊线制程(步骤3603):藉由一点胶机来进行该等发光二极管芯片之封装制程，其中该点胶机包括一胶和一热传输送装置(步骤3604)；以及进行该等发光二极管芯片之切割、测试、分选和包装制程(步骤 3605)0
[0043]总之，本文所提出的发光二极管的封装制程中，藉由预热组件和胶的交互作用，可以使得发光二极管芯片和基板之间的连接更为紧密，形成了完美的灯泡型的形状。除了提升了发光二极管的良率之外，并大大地减少了人工分选的需求，进而使得自动化生产二极管芯片的流程成为可能。
[0044]符号说明
[0045]11 [￡0 芯片
[0046]113 基板
[0047]118 凸块
[0048]10封装胶
[0049]11?:封装圈
[0050]曲线甲、乙温度对于黏滞度的变化
[0051]30胶
[0052]31发光二极管芯片
[0053]32点胶机的机械手臂
[0054]33预热组件
[0055]35输送带
[0056]37烘烤空间
【权利要求】
1.一种发光二极管(LED)的封装制程，包括: 输送一发光二极管芯片至一烘烤空间；以及 于该输送步骤中，藉由一点胶机，在该发光二极管芯片上涂布一胶。
2.如权利要求1所述之发光二极管的封装制程，其中该输送步骤更包括一热固化(Heat-Curing)和一紫外光固化(UV_Curing)程序的其中之一。
3.如权利要求1所述之发光二极管的封装制程，更包括下列步骤: 使该点胶机具有一影像处理功能；以及 藉由该影像处理功能，使得该胶于该复数个发光二极管芯片中的每一发光二极管芯片上，分别形成具有一半球状的一胶体，其中该胶体具有一高度。
4.如权利要求1项所述之发光二极管的封装制程，更包括下列步骤:在该发光二极管芯片之外部设置一封装圈。
5.一种发光二极管的封装制程，包括: 输送一发光二极管芯片至一烘烤空间；以及 提供一预热组件，用以于该输送步骤中预热该发光二极管芯片。
6.一种热传输送装置，用以封装一发光二极管芯片，包括: 一预热组件，用以预热该发光二极管芯片，其中该发光二极管芯片刚经涂布一胶；以及一输送带，用以输送该发光二极管芯片至一烘烤空间，以完成封装该发光二极管，其中在该发光二极管芯片经该输送带输送前，该胶尚未固化。
7.如权利要求6所述之热传输送装置，其中该预热组件包括: 一加热板，该加热板具有一温度和一材料结构，该材料结构包括铝、铜和银的至少其中之一。
8.一种用于一发光二极管的封装制程之胶，在120°C下加热五分钟之条件下，其黏滞度的变化大于9PaS/min，其中 该黏滞度的变化较佳为18PaS/min，其中该胶之较佳固化温度范围介于摄氏150度到摄氏200度之间，该胶在使用上之较佳被加热之时间范围介于20分钟到40分钟之间。
9.如权利要求9所述之胶,包括:甲基娃胶(Methylsilicone)、苯环化合物(Benzylcompounds)、环氧树脂(Epoxy resin)、稀土突光粉、娃抗沉淀剂与碳化娃散热粉；以及该胶的折射率(RI)为1.41。
10.一种发光二极管自动化生产方法，包括下列步骤: 提供复数发光二极管芯片； 藉由一固晶机来进行该等发光二极管芯片之固晶制程； 藉由一回焊机来进行该等发光二极管芯片之焊线制程； 藉由一点胶机来进行该等发光二极管芯片之封装制程，其中该点胶机包括一胶和一热传输送装置；以及 进行该等发光二极管芯片之切割、测试、分选和包装制程。
【文档编号】H01L33/48GK104347461SQ201310340369
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年8月7日 优先权日:2013年8月7日
【发明者】丁廉君 申请人:方晶科技股份有限公司