CN112404634A - 一种倒装led芯片焊接保护结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种倒装LED芯片焊接保护结构，属于光电技术领域，其技术方案要点包括LED芯片本体和降温盒，所述降温盒的内底壁固定连接有冷凝器，所述降温盒的顶部固定连接有数量为两个的固定板，两个所述固定板的相对侧均固定连接有电动推杆，两个所述电动推杆的相对侧均固定连接有限位板，两个所述限位板的相对侧设置有基座本体，所述基座本体的底部与降温盒接触，本发明通过设置冷凝器与导热板的配合使用，可将钎料扩散到基座本体中的热量快速导进降温盒中，同时冷凝器快速冷却导入降温盒中的热量，加快钎料的凝固速度，避免出现钎料凝固时间过长，导致空气进入钎料内部，并形成孔洞的情况，起到加快冷却速率的效果。

Description

一种倒装LED芯片焊接保护结构
技术领域
本发明涉及光电技术领域，更具体地说，涉及一种倒装LED芯片焊接保护结构。
背景技术
LED芯片是一种固态的半导体器件，LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来，也称为led发光芯片，是led灯的核心组件，也就是指的P-N结，其主要功能是：把电能转化为光能，芯片的主要材料为单晶硅，半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子，但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个P-N结，当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理，而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的。
目前，工厂通常采用钎料共晶的方式将LED芯片焊接在基座上，这种焊接方法相对于其他焊接方法不仅拥有优越的导热性，并且在焊接时无需使用其他辅助的焊剂，可将有效降低成本，并缩减成品体积，但这种焊接方法在焊接时钎料难以固定，钎料就很容易溢出，工作人员在清理时十分困难，并且钎料在凝固的过程中，空气很容易进入钎料的内部，使钎料内部形成孔洞，不仅降低了LED芯片与基座连接的牢固性，还削减LED芯片与基座导热性。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种倒装LED芯片焊接保护结构，其优点在于可有效防止钎料溢出指定焊接区域，并且能够加快钎料的冷却速率，降低空气进入钎料内部，并形成孔洞的概率。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种倒装LED芯片焊接保护结构，包括LED芯片本体和降温盒，所述降温盒的内底壁固定连接有冷凝器，所述降温盒的顶部固定连接有数量为两个的固定板，两个所述固定板的相对侧均固定连接有电动推杆，两个所述电动推杆的相对侧均固定连接有限位板，两个所述限位板的相对侧设置有基座本体，所述基座本体的底部与降温盒接触，所述基座本体的顶部卡接有注料盒，所述注料盒的顶部开设有注料孔，所述LED芯片本体的底部固定连接有数量为两个且均与注料盒固定连接的连接块，所述连接块的底部贯穿注料盒并与基座本体接触，所述降温盒的正面固定连接有控制器，所述电动推杆和冷凝器的输入端均与控制器的输出端电性连接。
进一步的，所述降温盒的内部填充有制冷剂，所述制冷剂为甲烷材料构件。
进一步的，所述降温盒的顶部嵌入安装有导热板，所述导热板的顶部与基座本体接触，所述导热板为铝合金材料构件。
进一步的，所述降温盒的正面固定连接有变频器，所述变频器的输入端与控制器的输出端电性连接，所述变频器的输出端与冷凝器的输入端电性连接。
进一步的，所述基座本体的顶部开设有均匀分布的导流槽，所述导流槽的形状为锥形。
进一步的，所述注料盒和导流槽的内部均填充有钎料，所述钎料为铝基材料构件。
进一步的，所述基座本体的顶部开设有限位槽，所述注料盒的表面设置有与限位槽卡接的密封垫，所述密封垫为SIL硅橡胶材料构件。
进一步的，所述降温盒的顶部固定连接有定位板，所述定位板为PVC材料构件。
进一步的，两个所述限位板的相对侧均设置有与基座本体接触的保护垫，所述保护垫为橡胶材料构件。
进一步的，两个所述限位板的相对侧均嵌入安装有与相邻保护垫接触的压力传感器，所述压力传感器的输出端与控制器的输入端电性连接。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案通过设置冷凝器与导热板的配合使用，可将钎料扩散到基座本体中的热量快速导进降温盒中，同时冷凝器快速冷却导入降温盒中的热量，加快钎料的凝固速度，避免出现钎料凝固时间过长，导致空气进入钎料内部，并形成孔洞的情况，起到加快冷却速率的效果，通过设置注料盒，注料盒通过密封垫卡接在限位槽中，当钎料进入注料盒后，可有效限定钎料的填充空间，避免钎料溢出指定间接区域，加大工作人员的工作负担，起到良好的限位效果；
(2)通过设置制冷剂，既能够有效吸收导热板导进降温盒中的热量，又能够减低降温盒内部能量逸散速率，起到良好的传导和降温的效果；
(3)通过设置导流槽，可加快钎料的流动性，避免钎料集中在某一区域，无法有效填充注料盒，起到良好的引导效果。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的正视剖视图；
图3为本发明降温盒与定位板的连接示意图；
图4为本发明导流槽的排布示意图；
图5为本发明图2中A处的放大图；
图6为本发明图5中B处的放大图。
图中标号说明：
1、LED芯片本体；2、连接块；3、注料盒；301、注料孔；4、基座本体；401、限位槽；402、导流槽；5、降温盒；6、控制器；7、变频器；8、导热板；9、固定板；10、电动推杆；11、限位板；12、保护垫；13、冷凝器；14、钎料；15、制冷剂；16、密封垫；17、定位板；18、压力传感器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-6，本发明实施例中，一种倒装LED芯片焊接保护结构，包括LED芯片本体1和降温盒5，降温盒5的内底壁固定连接有冷凝器13，降温盒5的顶部固定连接有数量为两个的固定板9，两个固定板9的相对侧均固定连接有电动推杆10，两个电动推杆10的相对侧均固定连接有限位板11，两个限位板11的相对侧设置有基座本体4，基座本体4的底部与降温盒5接触，基座本体4的顶部卡接有注料盒3，注料盒3的顶部开设有注料孔301，LED芯片本体1的底部固定连接有数量为两个且均与注料盒3固定连接的连接块2，连接块2的底部贯穿注料盒3并与基座本体4接触，降温盒5的正面固定连接有控制器6，电动推杆10和冷凝器13的输入端均与控制器6的输出端电性连接。
参阅图2，降温盒5的内部填充有制冷剂15，制冷剂15为甲烷材料构件，通过设置制冷剂15，既能够有效吸收导热板8导进降温盒5中的热量，又能够减低降温盒5内部能量逸散速率，起到良好的传导和降温的效果。
参阅图2、图3和图5，降温盒5的顶部嵌入安装有导热板8，导热板8的顶部与基座本体4接触，导热板8为铝合金材料构件，通过设置导热板8.可加快基座本体4将热量导进降温盒5中的速率，进而加快钎料14的凝固速率，起到良好的传导效果。
参阅图2、图3，降温盒5的正面固定连接有变频器7，变频器7的输入端与控制器6的输出端电性连接，变频器7的输出端与冷凝器13的输入端电性连接，通过设置变频器7，可有效调节冷凝器13的输出功率，进而以调整钎料14的冷却速率，起到良好的调节效果。
参阅图4、图5，基座本体4的顶部开设有均匀分布的导流槽402，导流槽402的形状为锥形，通过设置导流槽402，可加快钎料14的流动性，避免钎料14集中在某一区域，无法有效填充注料盒3，起到良好的引导效果。
参阅图2、图5和图6，注料盒3和导流槽402的内部均填充有钎料14，钎料14为铝基材料构件，通过设置钎料14，相比于其他焊接材料，钎料14在使用时无需配合其他焊剂进行使用，可有效降低生产所需成本，进而提高工厂的经济效益。
参阅图6，基座本体4的顶部开设有限位槽401，注料盒3的表面设置有与限位槽401卡接的密封垫16，密封垫16为SIL硅橡胶材料构件，通过设置密封垫16，使注料盒3与限位槽401连接更加紧密，避免钎料14溢出，起到良好的密封效果。
参阅图3，降温盒5的顶部固定连接有定位板17，定位板17为PVC材料构件，通过设置定位板17，方便工作人员固定基座本体4，降低工作人员固定基座本体4所需时间，进而提高工作人员的工作效率。
参阅图1、图3和图5，两个限位板11的相对侧均设置有与基座本体4接触的保护垫12，保护垫12为橡胶材料构件，通过设置保护垫12，可有效保护基座本体4不被限位板11的边角划伤，进而提高生产出产品的品质。
参阅图5，两个限位板11的相对侧均嵌入安装有与相邻保护垫12接触的压力传感器18，压力传感器18的输出端与控制器6的输入端电性连接，通过设置压力传感器18，可实时检测电动推杆10对基座本体4的压力，避免电动推杆10将基座本体4压坏，起到良好的检测效果。
本发明的工作原理是：工作人员首先将基座本体4与定位板17紧密贴合，然后通过控制器6控制开启两个电动推杆10，两个电动推杆10同时带动相应的限位板11向中间移动，限位板11带动保护垫12向中间移动，通过设置保护垫12，可有效保护基座本体4不被限位板11的边角划伤，进而提高生产出产品的品质，使保护垫12将基座本体4固定住，当保护垫12与基座本体4接触时，压力传感器18就实时检测电动推杆10对基座本体4的挤压力，通过设置压力传感器18，避免电动推杆10将基座本体4压坏，起到良好的检测效果，当压力数据达到控制器6内部预设数值时，控制器6则控制关闭两个电动推杆10，然后工作人员将注料盒3通过密封垫16插进限位槽401中，通过设置密封垫16，使注料盒3与限位槽401连接更加紧密，避免钎料14溢出，起到良好的密封效果，并且直到注料盒3带动连接块2与基座本体4接触为止，当注料盒3安装完成后，工作人员即可将处于液态的钎料14注入注料盒3中，通过设置钎料14，相比于其他焊接材料，钎料14在使用时无需配合其他焊剂进行使用，可有效降低生产所需成本，进而提高工厂的经济效益，钎料14进入注料盒3后，会顺着导流槽402快速填充注料盒3，通过设置导流槽402，可加快钎料14的流动性，避免钎料14集中在某一区域，无法有效填充注料盒3，起到良好的引导效果，当钎料14注料完成后，工作人员通过控制器6控制开启冷凝器13，并根据实际情况，工作人员可再通过控制器6控制开启变频器7，工作人员通过变频器7调整冷凝器13的输出功率，当工作人员开启冷凝器13后，钎料14将热量扩散到基座本体4中，导热板8将基座本体4中的热量快速导进制冷剂15中，通过设置导热板8.可加快基座本体4将热量导进降温盒5中的速率，进而加快钎料14的凝固速率，起到良好的传导效果，通过设置制冷剂15，既能够有效吸收导热板8导进降温盒5中的热量，又能够减低降温盒5内部能量逸散速率，起到良好的传导和降温的效果，使冷凝器13将制冷剂15中的热量快速冷却，以加快钎料14的凝固速率，当钎料14冷却完成后，工作人员即可通过控制器6控制电动推杆10收缩，电动推杆10通过限位板11带动保护垫12与基座本体4分离，同时控制器6控制关闭冷凝器13，当保护垫12与基座本体4分离后，工作人员即可将成品取出。
需要说明的是，以上说明中控制器6、变频器7、冷凝器13和压力传感器18均为现有技术应用较为成熟的器件，具体型号可根据实际的需要选择，同时控制器6、变频器7、冷凝器13和压力传感器18供电可为内置电源供电，也可为市电供电，具体的供电方式视情况选择，在此不做赘述。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种倒装LED芯片焊接保护结构，包括LED芯片本体(1)和降温盒(5)，其特征在于：所述降温盒(5)的内底壁固定连接有冷凝器(13)，所述降温盒(5)的顶部固定连接有数量为两个的固定板(9)，两个所述固定板(9)的相对侧均固定连接有电动推杆(10)，两个所述电动推杆(10)的相对侧均固定连接有限位板(11)，两个所述限位板(11)的相对侧设置有基座本体(4)，所述基座本体(4)的底部与降温盒(5)接触，所述基座本体(4)的顶部卡接有注料盒(3)，所述注料盒(3)的顶部开设有注料孔(301)，所述LED芯片本体(1)的底部固定连接有数量为两个且均与注料盒(3)固定连接的连接块(2)，所述连接块(2)的底部贯穿注料盒(3)并与基座本体(4)接触，所述降温盒(5)的正面固定连接有控制器(6)，所述电动推杆(10)和冷凝器(13)的输入端均与控制器(6)的输出端电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种倒装LED芯片焊接保护结构，其特征在于：所述降温盒(5)的内部填充有制冷剂(15)，所述制冷剂(15)为甲烷材料构件。
3.根据权利要求1所述的一种倒装LED芯片焊接保护结构，其特征在于：所述降温盒(5)的顶部嵌入安装有导热板(8)，所述导热板(8)的顶部与基座本体(4)接触，所述导热板(8)为铝合金材料构件。
4.根据权利要求1所述的一种倒装LED芯片焊接保护结构，其特征在于：所述降温盒(5)的正面固定连接有变频器(7)，所述变频器(7)的输入端与控制器(6)的输出端电性连接，所述变频器(7)的输出端与冷凝器(13)的输入端电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种倒装LED芯片焊接保护结构，其特征在于：所述基座本体(4)的顶部开设有均匀分布的导流槽(402)，所述导流槽(402)的形状为锥形。
6.根据权利要求5所述的一种倒装LED芯片焊接保护结构，其特征在于：所述注料盒(3)和导流槽(402)的内部均填充有钎料(14)，所述钎料(14)为铝基材料构件。
7.根据权利要求1所述的一种倒装LED芯片焊接保护结构，其特征在于：所述基座本体(4)的顶部开设有限位槽(401)，所述注料盒(3)的表面设置有与限位槽(401)卡接的密封垫(16)，所述密封垫(16)为SIL硅橡胶材料构件。
8.根据权利要求1所述的一种倒装LED芯片焊接保护结构，其特征在于：所述降温盒(5)的顶部固定连接有定位板(17)，所述定位板(17)为PVC材料构件。
9.根据权利要求1所述的一种倒装LED芯片焊接保护结构，其特征在于：两个所述限位板(11)的相对侧均设置有与基座本体(4)接触的保护垫(12)，所述保护垫(12)为橡胶材料构件。
10.根据权利要求9所述的一种倒装LED芯片焊接保护结构，其特征在于：两个所述限位板(11)的相对侧均嵌入安装有与相邻保护垫(12)接触的压力传感器(18)，所述压力传感器(18)的输出端与控制器(6)的输入端电性连接。
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