一种倒装led晶片焊接装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型涉及LED封装领域，具体是一种倒装LED晶片焊接装置。
【背景技术】
[0002]目前，市面上大多LED封装结构都是采用正装结构，正装结构为基板焊盘向上，而晶片焊盘也是向上，通过金线将同时向上的焊盘实现连接，从而实现导电。这样的结构存在金线成本高;且在对金线进行焊接时容易造成虚焊;金线在后续其它工艺中容易导致断裂，在实际使用中不耐大电流冲击，容易造成死灯等缺陷。而LED倒装结构中，倒装结构为基板焊盘向上，晶片焊盘向下，两组焊盘相对，通过直接焊接的方式实现连接，从而避免了正装结构的缺点。但是直接焊接的方式有多种，可以直接用锡膏连接，这种方式存在连接不可靠，电阻高，发热量大等缺点，另外一种就是通过金属连接，通过加热的方式对金属进行融化，然后连接上下焊盘，但是这种方式存在加热温度过高，不易控制，且连接面不完整，连接可靠性不尚等缺点。
【发明内容】
[0003]为解决上述技术问题，本实用新型提供一种倒装LED晶片焊接装置，解决在晶片焊接工艺中的焊接不牢可靠、连接面不完整、温度要求高等缺点。通过加热、施加机械压力和超声能量共同作用，实现可靠焊接。
[0004]本实用新型所采用的技术方案是:
[0005]—种倒装LED晶片焊接装置，包括基板、倒装LED晶片上的上焊盘、加热平台，基板固定在加热平台上，焊接材料的金属凸点置于基板的下焊盘中心，所述上焊盘与基板的下焊盘对齐，焊接材料的金属凸点位于所述上焊盘与所述下焊盘之间。
[0006]所述倒装LED晶片施加有垂直向下的压力F，压力F作用于倒装LED晶片上与上焊盘相对的表面。
[0007]所述上焊盘与所述下焊盘一侧设置有超声发生器，用于发射超声能量。
[0008]所述基板为玻璃基板或者陶瓷基板。
[0009]所述基板为蓝宝石基板或者SiC基板，基板上包含待焊接的下焊盘。
[0010]所述金属凸点为金、铜、或者锡铅材质。
[0011]本实用新型一种倒装LED晶片焊接装置，将金属凸点放置于上、下焊盘之间，通过加热的方式使金属凸点融化，使液态金属填充于上、下焊盘之间，然后通过向下施加机械压力，使软化的金属充分填充于上、下焊盘之间，从而实现了可靠焊接。
[0012]如果只采用加热的方式对金属凸点进行融化，那么加热温度将很高，而且时间很长，本实用新型为了解决该难题，采用超声能量辅助加热，物理加热、机械压力和超声能量的共同作用下，使上、下焊盘充分焊接，且降低了加热温度和缩短了焊接时间。
【附图说明】
[0013]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明:
[0014]图1是本实用新型装置的焊接前结构简图；
[0015]图2是本实用新型装置的焊接后结构简图。
【具体实施方式】
[0016]如图1、图2所示，一种倒装LED晶片焊接装置，包括基板1、倒装LED晶片5上的上焊盘4、加热平台6，基板I固定在加热平台6上，焊接材料的金属凸点2置于基板I的下焊盘3中心，所述上焊盘4与基板I的下焊盘3对齐，焊接材料的金属凸点2位于所述上焊盘4与所述下焊盘3之间。
[0017]所述倒装LED晶片5施加有垂直向下的压力F，压力F作用于倒装LED晶片5上与上焊盘4相对的表面。机械压力F从零开始逐渐增大到100N为止，从倒装LED晶片5的顶部施加。
[0018]所述上焊盘4与所述下焊盘3—侧设置有超声发生器，用于发射超声能量7。超声能量7用于辅助加热金属凸点2，从倒装LED晶片5的侧面施加。
[0019]所述基板I为玻璃基板或者陶瓷基板。
[0020]或者所述基板I为蓝宝石基板或者SiC基板，基板I上包含待焊接的下焊盘3。
[0021]所述金属凸点2为金、铜、或者锡铅材质，具有熔点低、导电性好、散热性好等特点。
[0022]所述加热平台6为预热温度150_200°C，工作温度300°C。
[0023]所述倒装LED晶片5为LED灯珠的核心发光部件，倒装LED晶片5包含待焊接到基板I的上焊盘4。
[0024]具体实施步骤如下:
[0025]步骤1:将基板I固定在加热平台6上，开启加热平台6，将温度调至150_200°C进行预热。
[0026]步骤2:将金属凸点2放置于基板I上的下焊盘3的中心，将倒装LED晶片5的上焊盘4与基板I上的下焊盘3对齐。
[0027]步骤3:将加热平台6的温度升至300°C，同时在倒装LED晶片5的侧面施加超声能量7，让金属凸点2产生声学软化反应，在持续高温和超声能量的作用下，让金属凸点2软化，持续进彳丁 2_3s。
[0028]步骤4:对倒装LED晶片5的垂直向下方向施加机械压力F，机械压力F从ON开始，直至100N，0—100N持续时间3s，在用100N机械压力持续施加2s，直至完成图2焊接效果，焊接完成。
【主权项】
1.一种倒装LED晶片焊接装置，包括基板(1)、倒装LED晶片(5)上的上焊盘(4)、加热平台(6)，其特征在于，基板(I)固定在加热平台(6)上，焊接材料的金属凸点(2)置于基板(I)的下焊盘(3)中心，所述上焊盘(4)与基板(I)的下焊盘(3)对齐，焊接材料的金属凸点(2)位于所述上焊盘(4)与所述下焊盘(3)之间。2.根据权利要求1所述一种倒装LED晶片焊接装置，其特征在于，所述倒装LED晶片(5)施加有垂直向下的压力F，压力F作用于倒装LED晶片(5)上与上焊盘(4)相对的表面。3.根据权利要求1所述一种倒装LED晶片焊接装置，其特征在于，所述上焊盘(4)与所述下焊盘(3)—侧设置有超声发生器，用于发射超声能量(7)。4.根据权利要求1所述一种倒装LED晶片焊接装置，其特征在于，所述基板(I)为玻璃基板或者陶瓷基板。5.根据权利要求1所述一种倒装LED晶片焊接装置，其特征在于，所述基板(I)为蓝宝石基板或者SiC基板，基板(I)上包含待焊接的下焊盘(3)。6.根据权利要求1所述一种倒装LED晶片焊接装置，其特征在于，所述倒装LED晶片(5)为LED灯珠的核心发光部件，倒装LED晶片(5)包含待焊接到基板(I)的上焊盘(4)。7.根据权利要求1所述一种倒装LED晶片焊接装置，其特征在于，所述金属凸点(2)为金、铜、或者锡铅材质。
【专利摘要】一种倒装LED晶片焊接装置，包括基板、倒装LED晶片上的上焊盘、加热平台，基板固定在加热平台上，焊接材料的金属凸点置于基板的下焊盘中心，所述上焊盘与基板的下焊盘对齐，焊接材料的金属凸点位于所述上焊盘与所述下焊盘之间。本实用新型一种倒装LED晶片焊接装置，解决在晶片焊接工艺中的焊接不牢可靠、连接面不完整、温度要求高等缺点。通过加热、施加机械压力和超声能量共同作用，实现可靠焊接。
【IPC分类】B23K31/02, H01L33/48
【公开号】CN205309604
【申请号】CN201620082819
【发明人】李超, 张 杰, 易伟
【申请人】宜昌劲森光电科技股份有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年1月28日