[实用新型]一种倒装LED晶片焊接装置

说明书

技术领域

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

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，连接可靠性不高等缺点。

发明内容

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。

本实用新型所采用的技术方案是：

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。

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。

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。

所述基板为玻璃基板或者陶瓷基板。

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。

所述金属凸点为金、铜、或者锡铅材质。

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。

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

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型装置的焊接前结构简图；

图2是本实用新型装置的焊接后结构简图。

具体实施方式

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1固定在加热平台6上，焊接材料的金属凸点2置于基板1的下焊盘3中心，所述上焊盘4与基板1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。

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。

所述上焊盘4与所述下焊盘3一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。

所述基板1为玻璃基板或者陶瓷基板。

或者所述基板1为蓝宝石基板或者SiC基板，基板1上包含待焊接的下焊盘3。

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。

所述加热平台6为预热温度150-200℃，工作温度300℃。

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1的上焊盘4。

具体实施步骤如下：

步骤1：将基板1固定在加热平台6上，开启加热平台6，将温度调至150-200℃进行预热。

步骤2：将金属凸点2放置于基板1上的下焊盘3的中心，将倒装LED晶片5的上焊盘4与基板1上的下焊盘3对齐。

步骤3：将加热平台6的温度升至300℃，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，持续进行2-3s。

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0N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。