CN109326706A - 一种基于石墨烯合金线的led封装方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于石墨烯合金线的LED封装方法，包括步骤：清洗LED支架并烘干；然后将解冻后固晶胶水涂覆在LED支架表面，将LED晶片放置于涂有固晶胶水的LED支架上；将LED支架放入LED烤箱进行烘烤固定，烘烤完后进行拉力测试；选取石墨烯合金线作为引线，将引线的一端键合在LED晶片电极上，将引线另一端键合在LED支架上，实现将LED晶片的正负极与LED支架的正负极电性连接；选择好荧光粉，在焊完线后的LED支架进行点胶封装；将点完荧光粉胶的LED支架放进烤箱中，进行烤干固化，同时对LED晶片进行热老化。本发明不仅制造成本低、价格便宜，而且具有优异的导电性能、极高的强度与柔韧性、非常好的热传导性能。
Description
技术领域
本发明属于LED封装技术领域，具体涉及一种基于石墨烯合金线的LED封装方法。
背景技术
LED封装焊线是通过超声源与换能器共同作用产生的超声波(一般为40-140KHz)，经过变幅杆把能量聚集在瓷嘴尖端，引线(金丝、银丝或铝丝)在瓷嘴的带动下做高频振动，与待焊金属表面相互摩擦，表面氧化层破解，并产生塑性变形，最终在焊接面形成牢固的金属键合。主要应用于大功率器件:发光二极管(LED)、激光管(激光)、中小型功率三极管、集成电路和一些特殊半导体器件的内引线焊接。
在LED封装工艺中，键合丝（Bonding wire）通常采用银线或金线。银线材与铝垫的界面容易生产如Ag2Al或Ag4Al等脆性介金属化合物，其会劣化银线材界面的结合强度。金线以其优异的抗氧性一直占据着键合丝的重要位置，在目前仍然占据着70%以上的市场份额，但随着市场金价近年的持续上涨，这就迫切需要一种低电阻率、抗氧化性强、高可靠性且低成本的键合丝，能够在高端封装领域替代金线。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于石墨烯合金线的LED封装方法，不仅制造成本低、价格便宜，而且具有优异的导电性能、极高的强度与柔韧性、非常好的热传导性能。
为了解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：
一种基于石墨烯合金线的LED封装方法，包括以下步骤：
物料准备：清洗LED支架并烘干，同时将固晶胶水解冻；
固晶生产：将固晶胶水涂覆在LED支架表面，将LED晶片放置于涂有固晶胶水的LED支架上；
固晶胶烘烤：将固有LED晶片的LED支架放入LED烤箱进行烘烤固定，烘烤完后进行拉力测试；
氩弧焊焊线：选取石墨烯合金线作为引线，采用惰性气体保护氩弧焊方法将引线的一端键合在LED晶片的电极上，再同样采用惰性气体保护氩弧焊方法将引线的另一端键合在LED支架的引线区域，实现将LED晶片的正负极与LED支架的正负极电性连接；
点荧光粉胶：按设计要求确定所需荧光粉种类及其配比，在焊完线后的LED支架进行点胶封装；
烘烤固化：将点完荧光粉胶的LED支架放进烤箱中，进行烤干固化，同时对LED晶片进行热老化。
所述固晶胶烘烤时，先将固有LED晶片的LED支架在80-120℃温度下烘烤0.8-1.2小时，然后再次转入温度为130-170℃下烘烤1.2-1.6小时。
所述键合引线时，采用惰性气体保护氩弧焊方法健合，惰性气体为氩（Ar）、氦（He）、氖（Ne）、氪（Kr）或氙（Xe）。
所述石墨烯合金线中含金量为6-10%，石墨烯含量为85-90%，该石墨烯合金线的直径为0.8-1.2mil。
所述烘烤过程中进行分段烘烤，先在温度为60-110℃下烘烤0.8-1.2小时，然后再在温度为130-170℃下烘烤1.5-2.0小时。
所述点荧光粉胶在焊线完成的24小时内完成。
本发明使用了石墨烯合金线作为键合丝，石墨烯是一种新型材质，具有优异的导电性能、极高的强度与柔韧性、非常好的热传导性能。
本发明的另一个创新点，键合丝的焊接不是使用传统的丝球焊接技术，而是采用具有焊接牢固先进的氩弧焊焊接技术，焊接时采用惰性气体保护石墨烯不被氧化，从而使键合丝能够牢牢地粘接。
附图说明
附图1为本发明封装的产品结构示意图。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
如附图1所示，一种基于石墨烯合金线的LED封装方法，包括以下步骤：
S1,物料准备：打开物料包装，抽样检测LED支架1、晶片等物料是否有不良，确认无问题后将支架放在超声波清洗槽内清洗，并烘干，同时将固晶胶等胶水从冰箱拿出解冻1-1.5小时，使固晶胶水正常使用。
S2，固晶生产：将固晶胶水4涂覆在LED支架1表面，将LED晶片3放置于涂有固晶胶水的LED支架1上。
S3,固晶胶烘烤：将固有LED晶片3的LED支架1放入LED烤箱进行烘烤固定，烘烤完后进行拉力测试。在烘烤时分段烘烤，先将固有LED晶片的LED支架在80-120℃温度下烘烤0.8-1.2小时，然后再次转入温度为130-170℃下烘烤1.2-1.6小时。
S4，氩弧焊焊线：采用惰性气体保护氩弧焊方法将引线的一端键合在LED晶片3的电极上，引线2的另一端也是以惰性气体保护氩弧焊方法键合在LED支架上，实现将LED晶片3的正负极与LED支架1的正负极电性连接。其中，所述引线为石墨烯合金线，石墨烯合金线中含金量为6-10%，含石墨烯量为85-90%，石墨烯合金线的直径为0.8-1.2mil，焊线后需进行拉力测试。
S5,点荧光粉胶：按设计要求确定所需荧光粉种类及其配比，在焊完线后的LED支架进行涂盖荧光粉胶封装，该涂盖荧光粉胶封装需要在焊线操作完成后的24小时内完成。
S6，烘烤固化：将点完荧光粉胶的LED支架1放进烤箱中，进行烤干固化，同时对LED晶片进行热老化。烘烤时也分段进行，先在温度为60-110℃下烘烤0.8-1.2小时，然后再在温度为130-170℃下烘烤1.5-2.0小时。
所述键合引线时，采用惰性气体保护氩弧焊方法健合，惰性气体为氩（Ar）、氦（He）、氖（Ne）、氪（Kr）或氙（Xe）。
在进行拉力测试时，如本实施例中，共建立有4个拉力测试点，分别为测试点A、B、C和D，通过拉力测试，石墨烯合金线具有极高的强度与柔韧性、非常好的热传导性能，拉力性能较佳。
需要说明的是，以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于石墨烯合金线的LED封装方法，包括以下步骤：
物料准备：清洗LED支架并烘干，同时将固晶胶水解冻；
固晶生产：将固晶胶水涂覆在LED支架表面，将LED晶片放置于涂有固晶胶水的LED支架上；
固晶胶烘烤：将固有LED晶片的LED支架放入LED烤箱进行烘烤固定，烘烤完后进行拉力测试；
氩弧焊焊线：选取石墨烯合金线作为引线，采用惰性气体保护氩弧焊方法将引线的一端键合在LED晶片的电极上，再同样采用性气体保护氩弧焊方法将引线的另一端键合在LED支架的引线区域，实现将LED晶片的正负极与LED支架的正负极电性连接；
点荧光粉胶：按设计要求确定所需荧光粉种类及其配比，在焊完线后的LED支架进行点胶封装；
烘烤固化：将点完荧光粉胶的LED支架放进烤箱中，进行烤干固化，同时对LED晶片进行热老化。
2.根据权利要求1所述的基于石墨烯合金线的LED封装方法，其特征在于，所述固晶胶烘烤时，先将固有LED晶片的LED支架在80-120℃温度下烘烤0.8-1.2小时，然后再次转入温度为130-170℃下烘烤1.2-1.6小时。
3.根据权利要求2所述的基于石墨烯合金线的LED封装方法，其特征在于，所述键合引线时，采用惰性气体保护氩弧焊方法健合，惰性气体为氩（Ar）、氦（He）、氖（Ne）、氪（Kr）或氙（Xe）。
4.根据权利要求3所述的基于石墨烯合金线的LED封装方法，其特征在于，所述石墨烯合金线中含金量为6-10%，石墨烯含量为85-90%，该石墨烯合金线的直径为0.8-1.2mil。
5.根据权利要求4所述的基于石墨烯合金线的LED封装方法，其特征在于，所述烘烤过程中进行分段烘烤，先在温度为60-110℃下烘烤0.8-1.2小时，然后再在温度为130-170℃下烘烤1.5-2.0小时。
6.根据权利要求5所述的基于石墨烯合金线的LED封装方法，其特征在于，所述点荧光粉胶在焊线完成的24小时内完成。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190212 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |