一种倒装led芯片的固晶方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及LED芯片固晶，尤其是一种倒装LED芯片的固晶方法。
【背景技术】
[0002]LED晶片是利用半导体材料制成，晶片核心为PN结，在PN结两端施加相应电压时，能够向外部发出光亮。随着对LED光源功率要求的不断提升，LED晶片的面积越来越大，倒装晶片(Flip chip)因其有效发光面积大等优点应用也越来越广。倒装芯片与正装芯片的固晶工艺有所区别，倒装芯片的电极设置在LED晶片的底部，固晶时，通过在焊盘上点固晶胶或锡膏，然后将倒装芯片放置在焊盘上固化。如中国专利，公开号为104752596的一种LED倒装晶片的固晶方法，包括将助焊剂涂覆在打磨机的柔性打磨头上，打磨头在底板上高速打磨，形成均匀的助焊剂层，还包括在所述助焊剂层上点固晶胶，将LED倒装晶片固定放置于所述固晶胶上，采用加热设备按照预定的温度曲线加热至助焊剂挥发，冷却，完成固晶。传统倒装LED芯片封装生产工艺采用锡膏或银胶连接芯片与电路。由于芯片底部的正负电极距离很近，所以生产时容易产生短路;而且锡膏融化时具有一定的流动性，使芯片容易发生歪斜;高温金属氧化发黑，金属银与硫产生黑色硫化银，严重影响LED的出光;锡膏固化时不可避免的存在空洞，若空洞数量越多，产品虚焊的可能性越大。且锡膏或银胶作为导电材质的金属粒径超过10um，这使LED芯片贴合在线路上的间隙约25-50um，极不利于了 led芯片产生热的传递。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种倒装LED芯片的固晶方法，解决传统工艺存在的技术问题。
[0004]为解决上述技术问题，本发明的技术方案是:一种倒装LED芯片的固晶方法，包括以下步骤:
(1)倒装线路板设计:固晶区域和倒装芯片尺寸相同，倒装线路板除固晶区域外的四周采用高反射油墨覆盖；固晶区域内设有正极焊盘和负极焊盘，正、负极焊盘之间形成阻隔间隙；
(2)将纵向导电胶滴在固晶区域上，纵向导电胶将正极焊盘和负极焊盘覆盖，然后再将倒装LED芯片放置在固晶区域，倒装LED芯片的正、负电极与正、负极焊盘对应；
(3)将倒装LED芯片置于100?130°C环境下4?6分钟将纵向导电胶进行固化；
(4)将倒装LED芯片放入热压机中进行热压，热压机对倒装LED芯片施加的压力为80?120kpa，对其加热温度为130?170°C，热压的作用时间为50?70秒；
(5)完成倒装LED芯片固晶后，倒装LED芯片的电极与焊盘之间的纵向导电胶的厚度小于5um，且倒装LED芯片的电极与焊盘之间的纵向导电胶被挤压形成导电状态，阻隔间隙内的纵向导电胶没有受到挤压而呈绝缘状态。
[0005]本发明工作原理:纵向导电胶中含有导电离子，导电离子表面有绝缘层，直径为5-10um，不受外力挤压时为绝缘状态。LED芯片的电极与焊盘之间的导电离子被挤压后形成导电状态，从而使LED芯片与焊盘是电芯连接的；LED芯片正、负极之间的阻隔间隙深度为25um宽度为15um，此区域内的导电离子没被挤压，绝缘层没有破裂而不会导电，所以LED芯片正、负极之间不会因为纵向导电胶的粘连而发生短路，所以在滴纵向导电胶时不需求其滴落的位置很精确，一定程度上简化了工艺，提高了效率。倒装线路板的表面覆盖白色的油墨，增加LED光的反射，提高出光效率；固晶时，只需对LED芯片进行热压50?70秒即可，工艺时间更短;利用热压机对倒装LED芯片进行热压，设备结构简单，操作起来方便;另外，纵向导电胶为白色，具有一定的反射作用，有助于增加LED出光率;倒装LED芯片底部的电极与焊盘之间的纵向导电胶厚度小，所以LED上的热量传递路径更短，使LED芯片的散热效率更快，寿命更长。
[0006]作为改进，所述步骤(1)中，覆盖的油墨的厚度为4?6um。
[0007]作为改进，所述步骤(1)中，阻隔间隙的宽度为10?20um，深度大于25um。
[0008]作为改进，所述热压机包括下模、对下模加热的下模加热装置、上模、对上模加热的上模加热装置、驱动上模上下移动的驱动机构和保护膜;所述保护膜一端缠绕在放卷机上，另一端在上模与下模之间穿过后缠绕在收卷机上。保护膜确保热压时模具与LED芯片软接触，以防损坏芯片；已经被热压过的保护膜已经失去效用，通过放卷机和收卷机来改变保护膜的位置，确保每次热压都是采用新的保护膜。
[0009]作为改进，上模通过保护膜热压在倒装LED芯片的顶面。
[0010]作为改进，所述保护膜为0.2mm的铁氟龙胶带，具有耐热和不粘的特性。
[0011]本发明与现有技术相比所带来的有益效果是:
(1)LED芯片正、负极之间不会因为纵向导电胶的粘连而发生短路，所以在滴纵向导电胶时不需求其滴落的位置很精确，一定程度上简化了工艺，提高了效率；
(2)倒装线路板的表面覆盖白色的油墨，增加LED光的反射，提高出光效率;固晶时，只需对LED芯片进行热压50?70秒即可，工艺时间更短；
(3)利用热压机对倒装LED芯片进行热压，设备结构简单，操作起来方便；
(4)纵向导电胶为白色，具有一定的反射作用，有助于增加LED出光率；
(5)倒装LED芯片底部的电极与焊盘之间的纵向导电胶厚度小，所以LED上的热量传递路径更短，使LED芯片的散热效率更快，寿命更长。
[0012](6)纵向导电胶即具有固晶作用，而且具有导电作用，正负极焊盘之间的纵向导电胶没有受到挤压而呈绝缘状态，解决传统固晶工艺出现芯片电极出现短路的现象。
【附图说明】
[0013]图1为本发明LED固晶设备结构示意图。
[0014]图2为热压机结构示意图。
[0015]图3为倒装LED芯片与线路板结合的示意图。
[0016]图4为本发明工艺流程图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。
[0018]如图1所示，一种LED固晶设备，按物料输送方向依次包括隧道烤炉1、热压机2、LED测试装置3、LED点胶装置4、烘干装置5、分光机6和包装机7。各个设备之间通过输送轨道进行对接，可实现自动化生产。
[0019]自动化生产的原理:使用常规生产设备固晶机实现点胶和放置倒装LED芯片8，完成一个单元的产品后直接送入隧道烤炉1，经过5分钟120°C的高温环境烘烤，然后将产品送入热压机2中，感应器感应到产品后将其送至热压机2的热压位置，热压机2对产品进行热压;完成后，将产品输送至LED测试装置3中，该工位会将不良品自动标记并分拣出来，良品会传送至LED点胶装置4进行点粉;完成点粉后，产品进入烘干装置5中，经过150°C2小时烘烤，将产品送至包装前的冷