CN110459667B - 一种led倒装基板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LED倒装基板，包括铝基板和铜材导电层，所述铝基板的顶部水平连接有绝缘层，所述绝缘层的顶部水平连接有铜材导电层，所述铜材导电层的顶部设置有锡层。所述铜材导电层的顶部中端设置有凹槽，且铜材导电层的上部通过凹槽连接有倒装芯片。锡层能在氧化后不变色，不影响产品性能；锡层在固晶时，不需再使用锡膏；锡层相比银/金，成本优势较大；锡层厚度可控，常在8‑25um之内，相比锡膏的100‑130um厚度具有更短的导热路径。加热块温度230℃，不会使油墨变色，且能使得倒装芯片在使用中导电均匀。
Description
技术领域
本发明涉及一种倒装基板，具体涉及一种LED倒装基板，属于LED灯加工应用领域。
背景技术
近些年来，尺寸更小，排布更密集，耐电流更大的倒装LED技术已经广泛应用到各个领域，现有的LED倒装基板为铝基铜板，其中铝基起到导热和散热作用，铝基和铜板之间有一层绝缘层，起到隔绝电流作用，铜板为导电层，起导电作用，非焊接区域铜板表面覆盖油墨保护铜板不被刮伤、氧化、盐雾等外部影响，焊接区域裸露铜层，为预留凹槽，固晶机将锡膏点滴至铝基铜板预留的凹槽上，摆臂将倒装芯片转移至锡膏上，倒装芯片接触锡膏时，固晶机摆臂松开倒装芯片，倒装芯片留在锡膏上，固晶机摆臂吸取下一颗倒装芯片，重复上述动作，直至此片铝基铜板固晶完成，完成后经260℃回流炉，使锡膏固化，达到固定倒装晶片和导电的作用，一片倒装基板按尺寸不同可排布1～8K倒装芯片。
但是现有的LED倒装基板在使用中仍存在一定的不足。现有的锡膏在固化过程中产生应力造成晶片位移、旋转。回流焊温度超过260℃，基板油墨开始变色。锡膏过炉后，基板焊点周围容易变黄。锡膏印刷不均匀或偏移太多，一侧锡厚，拉力大，另一侧锡薄拉力小，致使元件一端被拉向一侧形成空焊，一端被拉起就形成立碑。锡膏多胶会造成短路。偏移，少胶会造成虚焊、空洞。锡膏需要冷藏保存，使用前需回温、手动搅拌、上机调节钢网和刮刀高度、调节回流焊机温度等，步骤繁琐耗时。油墨多次经过260℃的回流炉也容易出现油墨变色、龟裂等现象。
发明内容
本发明的目的在于提供一种LED倒装基板，可以解决现有的锡膏在固化过程中产生应力造成晶片位移、旋转。回流焊温度超过260℃，基板油墨开始变色。锡膏过炉后，基板焊点周围容易变黄。锡膏印刷不均匀或偏移太多，一侧锡厚，拉力大，另一侧锡薄拉力小，致使元件一端被拉向一侧形成空焊，一端被拉起就形成立碑。锡膏多胶会造成短路。偏移，少胶会造成虚焊、空洞。锡膏需要冷藏保存，使用前需回温、手动搅拌、上机调节钢网和刮刀高度、调节回流焊机温度等，步骤繁琐耗时的技术问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种LED倒装基板，包括铝基板和铜材导电层，所述铝基板的顶部水平连接有绝缘层，所述绝缘层的顶部水平连接有铜材导电层，所述铜材导电层的顶部设置有锡层。
所述铜材导电层的顶部中端设置有凹槽，且铜材导电层的上部通过凹槽连接有倒装芯片。
优选的，所述铝基板的底部连接有加热块，加热块的顶部与铝基板的底部平行设置，且铝基板与加热块活动连接。
优选的，所述锡层的顶部在倒装芯片的周围设置有油墨层，且倒装芯片的底部边缘与锡层接触。
优选的，所述锡层的厚度为8-25um，锡层的厚度大于油墨层的厚度。
优选的，所述倒装芯片的底端插接在凹槽的内部，且倒装芯片的底端与铜材导电层固定连接。
优选的，该倒装基板使用的具体步骤包括：
步骤一：将铝基板放置在加热块的上部，并利用加热块将铝基板加热至℃，上部的锡层达到固液共存的状态；利用固晶机将倒装芯片移动到铜材导电层的上部，并将倒装芯片的底部移动到凹槽的上方；
步骤二：将固晶机的摆臂向下压动，倒装芯片的底部接触固液共存状态的锡层并进入到凹槽的内部时，固晶机摆臂脱离倒装芯片，倒装芯片留在铜材导电层上部的凹槽中，固晶机摆臂吸取下一颗倒装芯片，重复上述动作，直至若干个倒装芯片安装完成；
步骤三：固晶完成后将铝基板转移离开加热块，铝基板开始降温，当温度低于230℃，锡层固化，锡层将倒装芯片与铜材导电层焊接在一起。
本发明的有益效果：
1、通过在铜材导电层的上部设置一层锡层是，使得整体放置于加热块上升温至230℃后，锡层能达到固液共存状态，固晶机将倒装芯片转移至铜上锡基板预留的凹槽上，此时锡层未达到液态，晶片不产生位移、旋转。倒装芯片向下移动进入凹槽中，倒装芯片接触固液共存状态的锡层时，固晶机摆臂脱离倒装芯片。当温度低于230℃，锡层固化，此时，锡层将LED倒装芯片与基板紧密焊接在一起，而230℃时支架白色油墨无变色。
2、锡层能在氧化后不变色，不影响产品性能；锡层在固晶时，不需再使用锡膏；锡层相比银/金，成本优势较大；锡层厚度可控，常在8-25um之内，相比锡膏的100-130um厚度具有更短的导热路径。加热块温度230℃，不会使油墨变色，且能使得倒装芯片在使用中导电均匀。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明整体结构示意图。
图2为现有的倒装基板结构示意图。
图中：1、铝基板；2、绝缘层；3、铜材导电层；4、锡层；5、油墨层；6、倒装芯片；7、加热块。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，一种LED倒装基板，包括铝基板1和铜材导电层3，所述铝基板1的顶部水平连接有绝缘层2，所述绝缘层2的顶部水平连接有铜材导电层3，所述铜材导电层3的顶部设置有锡层4；
所述铜材导电层3的顶部中端设置有凹槽，且铜材导电层3的上部通过凹槽连接有倒装芯片6。
所述铝基板1的底部连接有加热块7，加热块7的顶部与铝基板1的底部平行设置，且铝基板1与加热块7活动连接，铝基板1能与加热块7均匀的接触，加热过程中受热均匀。且铝基板1能自由的从加热块7的上部安装拆卸。
所述锡层4的顶部在倒装芯片6的周围设置有油墨层5，且倒装芯片6的底部边缘与锡层4接触，油墨层5能在上部起到防护的作用。
所述锡层4的厚度为8-25um，锡层4的厚度大于油墨层5的厚度，锡层厚度在8-25um之内，相比锡膏的100-130um厚度具有更短的导热路径。
所述倒装芯片6的底端插接在凹槽的内部，且倒装芯片6的底端与铜材导电层3固定连接，倒装芯片6与铜材导电层固定后，不易脱落，不会出现接触不良的情况，能导电均匀。
该倒装基板使用的具体步骤包括：
步骤一：将铝基板1放置在加热块7的上部，并利用加热块7将铝基板1加热至230℃，上部的锡层4达到固液共存的状态；利用固晶机将倒装芯片6移动到铜材导电层3的上部，并将倒装芯片6的底部移动到凹槽的上方；
步骤二：将固晶机的摆臂向下压动，倒装芯片6的底部接触固液共存状态的锡层4并进入到凹槽的内部时，固晶机摆臂脱离倒装芯片6，倒装芯片6留在铜材导电层3上部的凹槽中，固晶机摆臂吸取下一颗倒装芯片6，重复上述动作，直至若干个倒装芯片6安装完成；
步骤三：固晶完成后将铝基板1转移离开加热块7，铝基板1开始降温，当温度低于230℃，锡层4固化，锡层4将倒装芯片6与铜材导电层3焊接在一起。
本发明在使用时，将铝基板1放置在加热块7的上部，并利用加热块7将铝基板1加热至230℃，上部的锡层4达到固液共存的状态；利用固晶机将倒装芯片6移动到铜材导电层3的上部，并将倒装芯片6的底部移动到凹槽的上方。加热中温度只需升到230℃，在230℃的温度下，油墨不易变色开裂。
将固晶机的摆臂向下压动，倒装芯片6的底部接触固液共存状态的锡层4并进入到凹槽的内部时，固晶机摆臂脱离倒装芯片6，倒装芯片6留在铜材导电层3上部的凹槽中，固晶机摆臂吸取下一颗倒装芯片6，重复上述动作，直至若干个倒装芯片6安装完成。凹槽方便倒装芯片6的安装，且安装时不用在凹槽的内部添加锡膏，不用控制锡膏的量，安装时更加方便。
固晶完成后将铝基板1转移离开加热块7，铝基板1开始降温，当温度低于230℃，锡层4固化，锡层4将倒装芯片6与铜材导电层3焊接在一起。在凹槽的内部，锡层4冷却后能对倒装芯片6进行全面均匀的固定，后续使用中导电能力好。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (5)
1.一种LED倒装基板的制备方法，其特征在于，具体步骤包括：
步骤一：将铝基板（1）放置在加热块（7）的上部，并利用加热块（7）将铝基板（1）加热至230℃，上部的锡层（4）达到固液共存的状态；利用固晶机将倒装芯片（6）移动到铜材导电层（3）的上部，并将倒装芯片（6）的底部移动到凹槽的上方；
步骤二：将固晶机的摆臂向下压动，倒装芯片（6）的底部接触固液共存状态的锡层（4）并进入到凹槽的内部时，固晶机摆臂脱离倒装芯片（6），倒装芯片（6）留在铜材导电层（3）上部的凹槽中，固晶机摆臂吸取下一颗倒装芯片（6），重复上述步骤二，直至若干个倒装芯片（6）安装完成；
步骤三：固晶完成后将铝基板（1）转移离开加热块（7），铝基板（1）开始降温，当温度低于230℃，锡层（4）固化，锡层（4）将倒装芯片（6）与铜材导电层（3）焊接在一起；
LED倒装基板包括铝基板（1）和铜材导电层（3），所述铝基板（1）的顶部水平连接有绝缘层（2），所述绝缘层（2）的顶部水平连接有铜材导电层（3），所述铜材导电层（3）的顶部设置有锡层（4）；
所述铜材导电层（3）的顶部中端设置有凹槽，且铜材导电层（3）的上部通过凹槽连接有倒装芯片（6）。
2.根据权利要求1所述的一种LED倒装基板的制备方法，其特征在于，所述铝基板（1）的底部连接有加热块（7），加热块（7）的顶部与铝基板（1）的底部平行设置，且铝基板（1）与加热块（7）活动连接。
3.根据权利要求1所述的一种LED倒装基板的制备方法，其特征在于，所述锡层（4）的顶部在倒装芯片（6）的周围设置有油墨层（5），且倒装芯片（6）的底部边缘与锡层（4）接触。
4.根据权利要求1所述的一种LED倒装基板的制备方法，其特征在于，所述锡层（4）的厚度为8-25um，锡层（4）的厚度大于油墨层（5）的厚度。
5.根据权利要求1所述的一种LED倒装基板的制备方法，其特征在于，所述倒装芯片（6）的底端插接在凹槽的内部，且倒装芯片（6）的底端与铜材导电层（3）固定连接。
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