CN108091750A - 一种cob固晶方法 - Google Patents

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Abstract

一种COB固晶方法，包括以下步骤：（1）制造带有线路的基板，所述线路包括芯片焊盘、电极焊盘和连接芯片焊盘与电极焊盘的导线；（2）在芯片焊盘上形成一层锡膏；（3）将形成有第一层锡膏的基板过回流焊；（4）在芯片焊盘处点锡膏并进行焊接固晶。本发明在点锡固晶步骤前，先在芯片焊盘上刷一层锡膏，该第一层锡膏通过回流焊与芯片焊盘结合，最后再点锡膏焊接固晶，两次的锡膏相互融合，减少焊接的空洞率。

Description

一种COB固晶方法
技术领域
本发明涉及LED领域，尤其是一种COB固晶方法。
背景技术
传统的倒装固晶作业工艺一般有：1.使用钢网印刷锡膏，通过钢网的开孔大小决定锡膏的量，然后固晶，再共晶。这类固晶作业工艺，由于传统的倒装芯片体积小，从而利用钢网印刷锡膏时，很难控制锡膏的量，同时在印刷锡膏的过程中，网孔容易堵塞，造成锡量不均，且锡膏耗费过大。设备工作台上锡膏堆积造成助焊剂含量不均匀，过炉共晶后容易出现空洞率多大，出现虚焊现象。2.使用自动固晶机一次上锡，然后固晶，再高温共晶工艺。这类固晶作业工艺，通常在焊盘边缘位置锡膏融合不到，存在局部的真空，空洞过大，造成局部温度过高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种COB固晶方法，能够减少焊接的空洞率。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种COB固晶方法，包括以下步骤：
（1）制造带有线路的基板，所述线路包括芯片焊盘、电极焊盘和连接芯片焊盘与电极焊盘的导线；
（2）在芯片焊盘上形成一层锡膏；
（3）将形成有第一层锡膏的基板过回流焊；
（4）在芯片焊盘处点锡膏并进行焊接固晶。
本发明在点锡固晶步骤前，先在芯片焊盘上形成一层锡膏，该第一层锡膏通过回流焊与芯片焊盘结合，最后再点锡膏焊接固晶，两次的锡膏相互融合，减少焊接的空洞率。
作为改进，所述步骤（2）中，对基板上的线路整体刷一层锡膏或在芯片焊盘上使用匹配芯片大小的多点点胶头点一层锡膏实现每个芯片焊盘覆盖第一层锡膏。
作为改进，所述芯片焊盘的外围设有围绕芯片焊盘而设的围堰。
作为改进，所述围堰通过刷一层油墨形成。
作为改进，先制作围堰再实施步骤（4）。
作为改进，所述芯片焊盘包括芯片正极焊盘和芯片负极焊盘，芯片正极焊盘与芯片负极焊盘之间的隔离带上设有隔墙。
作为改进，隔墙高度不高于焊盘，且通过刷一层油墨形成。
作为改进，所述芯片焊盘包括供第一芯片焊接的第一芯片焊盘和供第二芯片焊接的第二芯片焊盘，第一芯片的发光面积大于第二芯片。
作为改进，所述基板的固晶区域分包括左右对称的第一区域和第二区域，第一区域内包括若干行芯片组，由第一芯片组成第一芯片组，由第二芯片组成第二芯片组，第一芯片组与第二芯片组呈间隔设置，第二区域内的芯片布置与第一区域内的芯片布置对称。
作为改进，所述导线包括第一导线和第二导线，第一导线从固晶区域的一侧先经过第一区域将第一芯片组串联，然后从固晶区域的另一侧进入第二区域将第一芯片组串联；第二导线从固晶区域的一侧中间进入同时连接第一区域和第二区域内的第二芯片组，最后从固晶区域的另一侧引出。
本发明与现有技术相比所带来的有益效果是：
本发明在点锡固晶步骤前，先在芯片焊盘上点一层锡膏，该第一层锡膏通过回流焊与芯片焊盘结合，最后再点锡膏焊接固晶，两次的锡膏相互融合，降低焊接的空洞率。在焊盘的外围设有围堰，可以防止锡膏外流，降低空洞率。
附图说明
图1为本发明工艺流程图。
图2为线路层图。
图3为焊盘层图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种COB固晶方法，包括以下步骤：
（1）制造带有线路的基板，基板采用陶瓷或超导铝材质，线路为印刷电路，所述线路包括芯片焊盘、电极焊盘和连接芯片焊盘与电极焊盘的导线；
（2）所述芯片焊盘的外围设有围绕芯片焊盘而设的围堰，所述围堰通过刷一层油墨形成；所述芯片焊盘包括芯片正极焊盘和芯片负极焊盘，芯片正极焊盘与芯片负极焊盘之间的隔离带上设有隔墙，所述隔墙通过刷一层油墨形成；
（2）在芯片焊盘上使用匹配芯片大小的多点点胶头点一层锡膏，或者对基板上的线路整体刷一层锡膏实现每个芯片焊盘覆盖第一层锡膏；刷锡膏是通过钢网开取特定的网孔将锡膏刷到基板上，这种方法方便在整片基板上形成锡膏层，但是浪费的锡非常多，时间长了助焊剂释出锡粉沉淀，影响了锡融合效果，粘度变大容易堵塞网孔；点锡膏具有耗费锡少的特点，锡膏是放置在点胶盘上，由于点胶盘旋转配合刮刀使锡膏保持翻滚状态，保持锡粉与助焊剂的均态。
第一层锡膏平整而且全面覆盖芯片焊盘；
（3）将形成有第一层锡膏的基板过回流焊；
（4）在芯片焊盘处点锡膏并进行回流焊固晶。
如图2、3所示，所述芯片焊盘包括供第一芯片焊接的第一芯片焊盘1和供第二芯片焊接的第二芯片焊盘2，第一芯片的发光面积大于第二芯片。第二芯片焊盘2匹配蓝光芯片，第二芯片焊盘2尺寸长宽比蓝光芯片尺寸均大0.05mm。第一芯片焊盘1匹配CSP，第一芯片焊盘1尺寸长宽比CSP尺寸均大0.05mm。这种焊盘设计，可以直观观察是否后是否有漏点锡，可以观察芯片和CSP是否固偏移，可以防止芯片或CSP顶在油墨上造成不平整共晶不均。两种焊盘尺寸大小由反射率大于93的暖白色油墨围出。市面上一般油墨的反射率为88-90，暖白色油墨不吸收蓝光反射效果更佳。焊盘中间隔墙不高于焊盘，防止了锡膏摊爬造成短路，芯片固定在焊盘上也会更平整，共晶效果更佳。
点锡固晶步骤中，选用5-10μm粒径均匀的中温锡膏，采用ASM AD系列自动固晶机，超高真空磁控溅射共晶炉。高温锡膏的共晶工艺温度最高可达290℃，在超过260℃高温条件下，油墨会出现一定的黄变，造成反射率降低影响成品光通量。低温锡膏熔点最低的有约170℃，成品灯组装烙铁焊锡过程中时间较长是会造成基板温度过高，有造成灯珠芯片二次融锡导致虚焊的风险。为解决高温锡膏导致的油墨黄变和低温锡膏带来成品灯组装焊锡容易导致灯珠芯片脱落封装，本工艺采用5-10μm粒径均匀的中温锡膏。共晶条件为：每个温区的温度为：140℃-180℃-240℃-260℃/30s。
所述基板的固晶区域分包括左右对称的第一区域和第二区域，第一区域内包括若干行芯片组，由第一芯片组成第一芯片组，由第二芯片组成第二芯片组，本实施例一共设有八行芯片组，分别为四行第一芯片组和四行第二芯片组，从外向内第一芯片组和第二芯片组内的芯片数量逐渐增多，且第一芯片组与第二芯片组呈间隔设置，第二区域内的芯片布置与第一区域内的芯片布置对称，使得固晶区域内的芯片大致呈圆形布置。大小芯片交错设置，相互补光，使COB得出光更均匀。
如图2所示，所述导线包括第一导线3和第二导线4，第一导线3呈S走向，第一导线3从固晶区域的一侧先经过第一区域将第一芯片组串联，然后从固晶区域的另一侧进入第二区域将第一芯片组串联。第二导线从固晶区域的一侧中间进入同时连接第一区域和第二区域内的第二芯片组，最后从固晶区域的另一侧引出，使得第一区域与第二区域的第二芯片组成并联连接，该种导线的走线方式节省空间。
本发明焊盘由油墨围堰而成，作用是防止锡膏扩散不均，防止锡量过少容易造成虚焊。若只点一次锡即固晶，在油墨围堰成的焊盘内，由于芯片的压合空间内的锡膏会存在一点的空气，高温共晶过后就存在了空洞，影响热传导，空洞大者直接造成虚焊。而分两次上锡，第一次上锡填满焊盘，回流焊后锡面平整充盈了围堰内的焊盘，在第一次所上锡基础上第二次上锡后就不会存在间隙空气，共晶过后空洞率低。

Claims (10)

1.一种COB固晶方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）制造带有线路的基板，所述线路包括芯片焊盘、电极焊盘和连接芯片焊盘与电极焊盘的导线；
（2）在芯片焊盘上形成一层锡膏；
（3）将形成有第一层锡膏的基板过回流焊；
（4）在芯片焊盘处点锡膏并进行焊接固晶。
2.根据权利要求1所述的一种COB固晶方法，其特征在于：所述步骤（2）中，对基板上的线路整体刷一层锡膏或在芯片焊盘上使用匹配芯片大小的多点点胶头点一层锡膏实现每个芯片焊盘覆盖第一层锡膏。
3.根据权利要求1所述的一种COB固晶方法，其特征在于：所述芯片焊盘的外围设有围绕芯片焊盘而设的围堰。
4.根据权利要求1所述的一种COB固晶方法，其特征在于：所述围堰通过刷一层油墨形成。
5.根据权利要求3所述的一种COB固晶方法，其特征在于：先制作围堰再实施步骤（4）。
6.根据权利要求3所述的一种COB固晶方法，其特征在于：所述芯片焊盘包括芯片正极焊盘和芯片负极焊盘，芯片正极焊盘与芯片负极焊盘之间的隔离带上设有隔墙。
7.根据权利要求6所述的一种COB固晶方法，其特征在于：隔墙高度不高于焊盘，且通过刷一层油墨形成。
8.根据权利要求1所述的一种COB固晶方法，其特征在于：所述芯片焊盘包括供第一芯片焊接的第一芯片焊盘和供第二芯片焊接的第二芯片焊盘，第一芯片的发光面积大于第二芯片。
9.根据权利要求8所述的一种COB固晶方法，其特征在于：所述基板的固晶区域分包括左右对称的第一区域和第二区域，第一区域内包括若干行芯片组，由第一芯片组成第一芯片组，由第二芯片组成第二芯片组，第一芯片组与第二芯片组呈间隔设置，第二区域内的芯片布置与第一区域内的芯片布置对称。
10.根据权利要求9所述的一种COB固晶方法，其特征在于：所述导线包括第一导线和第二导线，第一导线从固晶区域的一侧先经过第一区域将第一芯片组串联，然后从固晶区域的另一侧进入第二区域将第一芯片组串联；第二导线从固晶区域的一侧中间进入同时连接第一区域和第二区域内的第二芯片组，最后从固晶区域的另一侧引出。
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