CN102163658A - Led多芯片吸嘴 - Google Patents

Abstract

LED多芯片吸嘴，它涉及一种多芯片吸嘴。它为了解决现有LED芯片贴装用的多芯片吸嘴存在的吸嘴位置固定，当出现吸嘴平面与基板芯片键合平面不平行或多个键合点位置不在同一水平面时，芯片贴放存在较大的精度误差的问题而提出。上端壳体和下端壳体之间留有气腔；多个芯片吸嘴固定设置在下端壳体上；上限位块装设在下端壳体的上端面的上限位槽内；圆锥形壳体的锥底端位于下端壳体的下端面的安装槽内；下限位块装设在圆锥形壳体内部的限位腔内，上限位块和下限位块分别与吸管固定连接；弹簧位于上限位块与下限位块之间，吸管的一端与上端壳体和下端壳体之间气腔连通，吸管的另一端从圆锥形壳体的锥顶处伸出。它具有贴装效率高及精确度高的优点。

Description

LED多芯片吸嘴

技术领域

本发明涉及一种多芯片吸嘴。

背景技术

基于目前的半导体加工技术，LED芯片的发光效率只有20％-30％，而其他能量则全部转化为热量。当LED芯片温度过高时，将会产生一系列问题，为此必须在封装结构中考虑热管理的问题。目前，常见的大功率LED灯具，基本都采用多颗已封装LED芯片进行再组合，再配合散热结构的组装形式。为了减小封装热阻，一种新技术将多颗LED芯片直接键合在封装基板上。这种方式大大减小了从LED芯片到外部环境之间的热界面层数，使大功率LED灯具的热管理更加高效。为了更进一步减小芯片到外部环境之间的热阻，有人提出彻底除去封装基板结构，将多颗LED芯片直接键合在涂有绝缘物的Cu热沉之上。为了方便一次光学设计，直接在Cu热沉上冲压出反光杯结构，并将芯片键合在反光杯结构的底部。采用这种结构将使LED芯片到外部环境的热阻降到最低程度。

一种新型的LED芯片键合技术，是利用芯片吸嘴吸取芯片，并直接将芯片摁在基板上，采用基板背部加热方式，实现芯片与基板的键合。采用这种方式，芯片键合位置精确、热界面层薄而致密、热阻小。

目前，在LED芯片贴装、键合过程中广泛采用单一吸嘴结构，每次只能贴放一颗LED芯片，贴装效率低下。而现有的一种LED芯片贴装用的多芯片吸嘴，虽然一次能实现多芯片贴装、键合，但是由于其所有吸嘴位置固定，当出现吸嘴平面与基板芯片键合平面存在不平行误差或多个键合点位置不严格在同一水平面内时，芯片贴放将存在较大的精度误差。而且对于目前新出现的一种自带凹陷结构反光杯的基板，此种平面型吸嘴便不再适用。

发明内容

本发明为了解决现有LED芯片贴装用的多芯片吸嘴存在的吸嘴位置固定，当出现吸嘴平面与基板芯片键合平面不平行或多个键合点位置不在同一水平面时，芯片贴放存在较大的精度误差的问题，而提出的LED多芯片吸嘴。

LED多芯片吸嘴，它包括上端壳体、下端壳体和多个相同的芯片吸嘴；所述上端壳体与下端壳体扣合固定连接，上端壳体和下端壳体之间留有气腔；所述上端壳体的中心处贯穿设置有通气管道，所述通气管道与上端壳体和下端壳体之间的气腔连通；所述多个芯片吸嘴固定设置在下端壳体上；所述芯片吸嘴包括吸管、上限位块、圆锥形壳体、弹簧和下限位块；所述下端壳体的上端面设置与芯片吸嘴数量相同的上限位槽，下端壳体的上端面设置与芯片吸嘴数量相同的上限位槽，下端壳体的下端面设置与芯片吸嘴数量相同的安装槽，所述上限位槽与安装槽的设置位置相互对应；所述上限位块装设在下端壳体的上端面的上限位槽内；所述圆锥形壳体的锥底端位于下端壳体的下端面的安装槽内；圆锥形壳体内部设置有限位腔，所述下限位块装设在圆锥形壳体内部的限位腔内，上限位块和下限位块分别与吸管固定连接；弹簧套装在吸管上，弹簧位于上限位块与下限位块之间，弹簧的一端固定连接在下端壳体的安装槽的底部；弹簧的另一端固定连接在下限位块上；所述吸管可上下活动地贯穿设置在下端壳体和圆锥形壳体上，吸管的一端与上端壳体和下端壳体之间的气腔连通，吸管的另一端从圆锥形壳体的锥顶处伸出。

本发明具有贴装效率高及精确度高的优点。本发明可上下活动的吸管3-1可以实现吸嘴平面与基板芯片键合平面的自行平行或将在不位于同一水平面上多个键合点位置稳固地放置及键合芯片；使芯片可靠地键合在基底上；待键合完毕后，通过芯片吸嘴3内部的弹簧3-4实现吸管3-1的复位，以免影响下次贴放、键合芯片的精度。本发明的芯片吸嘴3采用圆锥形壳体3-3可以适应自带凹陷结构反光杯的基板的要求，使芯片可以稳固、精确地放置在自带凹陷结构反光杯的基板上。本发明的芯片吸嘴的数量及排列方式可以根据基底需要键合芯片的位置和数量来自行调整、设计，以满足不同使用场合的精确、稳固和快速的使用要求。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；图2为本发明的纵剖视图；图3为图2的A-A局部放大图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式包括上端壳体1、下端壳体2和多个相同的芯片吸嘴3；所述上端壳体1与下端壳体2扣合固定连接，上端壳体1和下端壳体2之间留有气腔；所述上端壳体1的中心处贯穿设置有通气管道，所述通气管道与上端壳体1和下端壳体2之间的气腔连通；所述多个芯片吸嘴3固定设置在下端壳体2上；所述芯片吸嘴3包括吸管3-1、上限位块3-2、圆锥形壳体3-3、弹簧3-4和下限位块3-5；所述下端壳体2的上端面设置与芯片吸嘴3数量相同的上限位槽，下端壳体2的上端面设置与芯片吸嘴3数量相同的上限位槽，下端壳体2的下端面设置与芯片吸嘴3数量相同的安装槽，所述上限位槽与安装槽的设置位置相互对应；所述上限位块3-2装设在下端壳体2的上端面的上限位槽内；所述圆锥形壳体3-3的锥底端位于下端壳体2的下端面的安装槽内；圆锥形壳体3-3内部设置有限位腔，所述下限位块3-5装设在圆锥形壳体3-3内部的限位腔内，上限位块3-2和下限位块3-5分别与吸管3-1固定连接；弹簧3-4套装在吸管3-1上，弹簧3-4位于上限位块3-2与下限位块3-5之间，弹簧3-4的一端固定连接在下端壳体2的安装槽的底部；弹簧3-4的另一端固定连接在下限位块3-5上；所述吸管3-1可上下活动地贯穿设置在下端壳体2和圆锥形壳体3-3上，吸管3-1的一端与上端壳体1和下端壳体2之间的气腔连通，吸管3-1的另一端从圆锥形壳体3-3的锥顶处伸出。

具体实施方式二：结合图2说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一不同点在于它还增加了密封圈4；所述密封圈4设置在上端壳体1和下端壳体2之间的气腔的边缘处。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。增加密封圈4的目的在于提高上端壳体1和下端壳体2之间气腔的气密性，以提高吸管3-1的吸力，使吸管3-1在吸附芯片时更加稳固。

具体实施方式三：结合图2、图3说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一不同点在于所述芯片吸嘴3还增加了上限位密封圈3-6；所述上限位密封圈3-6固定设置在上限位块3-2上，上限位密封圈3-6位于上限位块3-2与上限位槽壁之间。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。增加上限位密封圈3-6的目的在于增加上限位块3-2的稳定度，防止由于上限位块3-2在限位槽移动引起吸管3-1位置的变化而影响芯片贴放和键合的精度。

具体实施方式四：结合图2、图3说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一或三不同点在于所述芯片吸嘴3还增加了柔性护套3-7；所述柔性护套3-7固定设置在从圆锥形壳体3-3的锥顶处伸出的吸管3-1一端的端部。

其它组成和连接方式与具体实施方式一或三相同。增加柔性护套3-7的目的在于防止吸管3-1误触芯片，造成芯片损坏；另在吸管过程中，增大了接触面积使芯片吸附的稳固度和贴放、键合的精度大幅提高。

本发明的工作过程：将上端壳体1的中心处贯穿设置的通气管道与外部真空泵相连，将上端壳体1和下端壳体2之间的气腔吸真空，并在吸管3-1内产生负压，进而吸附芯片并完成芯片贴放及键合；当出现吸嘴平面与基板芯片键合平面不平行或多个键合点位置不在同一水平面时，可以通过可上下活动的吸管3-1实现吸嘴平面与基板芯片键合平面的自行平行或将在不位于同一水平面上多个键合点位置稳固地放置及键合芯片；使芯片可靠地键合在基底上；待键合完毕后，通过芯片吸嘴3内部的弹簧3-4实现吸管3-1的复位，以免影响下次贴放、键合芯片的精度。本发明的芯片吸嘴3采用圆锥形壳体3-3可以适应自带凹陷结构反光杯的基板的要求，使芯片可以稳固、精确地放置在自带凹陷结构反光杯的基板上。本发明的芯片吸嘴的数量及排列方式可以根据基底需要键合芯片的位置和数量来自行调整、设计，以满足不同使用场合的精确、稳固和快速的使用要求。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (4)

1.LED多芯片吸嘴，其特征在于它包括上端壳体(1)、下端壳体(2)和多个相同的芯片吸嘴(3)；所述上端壳体(1)与下端壳体(2)扣合固定连接，上端壳体(1)和下端壳体(2)之间留有气腔；所述上端壳体(1)的中心处贯穿设置有通气管道，所述通气管道与上端壳体(1)和下端壳体(2)之间的气腔连通；所述多个芯片吸嘴(3)固定设置在下端壳体(2)上；所述芯片吸嘴(3)包括吸管(3-1)、上限位块(3-2)、圆锥形壳体(3-3)、弹簧(3-4)和下限位块(3-5)；所述下端壳体(2)的上端面设置与芯片吸嘴(3)数量相同的上限位槽，下端壳体(2)的上端面设置与芯片吸嘴(3)数量相同的上限位槽，下端壳体(2)的下端面设置与芯片吸嘴(3)数量相同的安装槽，所述上限位槽与安装槽的设置位置相互对应；所述上限位块(3-2)装设在下端壳体(2)的上端面的上限位槽内；所述圆锥形壳体(3-3)的锥底端位于下端壳体(2)的下端面的安装槽内；圆锥形壳体(3-3)内部设置有限位腔，所述下限位块(3-5)装设在圆锥形壳体(3-3)内部的限位腔内，上限位块(3-2)和下限位块(3-5)分别与吸管(3-1)固定连接；弹簧(3-4)套装在吸管(3-1)上，弹簧(3-4)位于上限位块(3-2)与下限位块(3-5)之间，弹簧(3-4)的一端固定连接在下端壳体(2)的安装槽的底部；弹簧(3-4)的另一端固定连接在下限位块(3-5)上；所述吸管(3-1)可上下活动地贯穿设置在下端壳体(2)和圆锥形壳体(3-3)上，吸管(3-1)的一端与上端壳体(1)和下端壳体(2)之间的气腔连通，吸管(3-1)的另一端从圆锥形壳体(3-3)的锥顶处伸出。

2.根据权利要求1所述的LED多芯片吸嘴，其特征在于它还包括密封圈(4)；所述密封圈(4)设置在上端壳体(1)和下端壳体(2)之间的气腔的边缘处。

3.根据权利要求1所述的LED多芯片吸嘴，其特征在于所述芯片吸嘴(3)还包括上限位密封圈(3-6)；所述上限位密封圈(3-6)固定设置在上限位块(3-2)上，上限位密封圈(3-6)位于上限位块(3-2)与上限位槽壁之间。

4.根据权利要求1或3所述的LED多芯片吸嘴，其特征在于所述芯片吸嘴(3)还包括柔性护套(3-7)；所述柔性护套(3-7)固定设置在从圆锥形壳体(3-3)的锥顶处伸出的吸管(3-1)一端的端部。

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