CN113161465A - 一种基于Flip Chip LED芯片封装器件的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于FlipChipLED芯片封装器件的制作方法，包括以下步骤：步骤一、芯片焊接：通过固晶机和回流炉，将FlipChipLED芯片焊接到支架上；步骤二、封装固化：通过点胶机将混有荧光粉的封装胶水灌注到支架上，并送入固化炉内固化；步骤三、外观检测：通过显微镜检测或AOI检测支架上封装件的外观，并剔除不良封装件，提升测试分选速度，降低封装件工作异常率；步骤四、测试分选：将支架上的封装件剥离后经分光机测试后，分成多个参数档的封装件；步骤五、包装入库：将分档收纳盒中的封装件通过编带机后，包装后送入仓库。本发明具有焊接空洞率低，工作散热好，封装胶水不易脱层的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于Flip Chip LED芯片封装器件的制作方法，尤其是一种具有焊接空洞率低，工作散热好，封装胶水不易脱层的基于Flip Chip LED芯片封装器件的制作方法。
背景技术
Flip Chip LED芯片的应用，已经覆盖到目前正装的应用范围，包含照明、背光、车用，显示等领域。
发展趋势:受Flip Chip LED芯片的倒装技术，筹划高光效、高功率正转倒装方案的引领，国内封装厂追随开发，随着支架型倒装封装技术的逐渐成熟和成本的持续下降，但倒装具有其显著的性能优势。
目前，市场主流Flip Chip LED芯片通过共晶焊接方式焊接的封装器件成本高，效率低；而Flip Chip LED芯片封装器件的低端焊接方式为锡膏焊接，但是空洞大，空洞率达到25％以上，焊接不稳定；二次焊接还存在假焊的风险，同时，锡膏焊接后的残留助焊剂在长期使用中引起发黑导致的亮度衰减及死灯。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有焊接空洞率低，工作散热好，封装胶水不易脱层的基于Flip Chip LED芯片封装器件的制作方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种基于Flip Chip LED芯片封装器件的制作方法，包括以下步骤：
步骤一、芯片焊接：通过固晶机和回流炉，将Flip Chip LED芯片焊接到支架上；
步骤二、封装固化：通过点胶机将混有荧光粉的封装胶水灌注到支架上，并送入固化炉内固化；
步骤三、外观检测：通过显微镜检测或AOI检测支架上封装件的外观，并剔除不良封装件，提升测试分选速度，降低封装件工作异常率；
步骤四、测试分选：将支架上的封装件剥离后经分光机测试后，分成多个参数档的封装件；
步骤五、包装入库：将分档收纳盒中的封装件通过编带机后，包装后送入仓库；
所述步骤一的芯片焊接，包括以下步骤：
步骤S01、支架除湿/电浆清洗：将支架送入烤箱进行低温烘烤，烘干支架表面的水气；再将支架送入等离子清洗机；
步骤S02、晶片扩晶：在等离子风扇的持续吹扫下，将表面粘贴有电极朝外FlipChip LED芯片的晶片膜，倒膜至UV膜上，UV膜上的Flip Chip LED芯片电极朝向UV胶面；再通过扩晶机，拉伸扩大UV膜的面积，并使用固定环固定；随后使用UV灯对UV膜曝光解胶；
所述晶片膜上的Flip Chip LED芯片电极具有经solderbump焊锡凸块处理的焊锡层；
步骤S03、固晶：将上述固定有经扩晶处理后Flip Chip LED芯片膜的固晶环、除湿清洗后的支架送入固晶机，固晶机的点胶针蘸取助焊剂，并将助焊剂点在待固晶区域；固晶机的吸头吸取固晶膜上的Flip Chip LED芯片，并将Flip Chip LED芯片送到支架的助焊剂上；
步骤S04、回流焊接：将表面通过助焊剂粘连Flip Chip LED芯片的支架，送入回流炉中，进行回流焊接，使Flip Chip LED芯片的P电极、N电极通过solder bump焊锡凸块处理的焊锡层的焊锡层、助焊剂分别与支架上的正级、负极焊盘回流焊接；
步骤S05、电浆清洗：经回流焊接有的Flip Chip LED芯片的支架，送入等离子清洗机清洗，去除支架和的Flip Chip LED芯片表面污染物以及残留的助焊剂，随后送入防潮储存；
所述步骤S01中，支架除湿的时效为6小时；超过6小时，支架需要进行二次除湿；支架不超过两次除湿处理；支架电浆清洗的时效为3小时，超过3小时，支架需要进行二次电浆清洗；支架不超过两次电浆清洗处理；
所述步骤S03中，助焊剂的含氧量不超过100ppm；所述步骤S03中待固晶区域为支架镀层上连接支架正极、负极的交界区域，镀层为金、银、铜中的一种；所述步骤S03和所述步骤S04之间的间隔时间不超过2小时；
所述步骤S04中，回流焊接条件为：恒温温度150～190℃，恒温时间80～120秒；峰值温度240～250℃；回流区220℃以上，回流时间50～100℃；回流保护气体为氮气；X-RAY测试的焊接空洞率小于10％；焊接的布锡率为90％以上；
所述步骤S05中，防潮储存为将回流焊接后的支架放入防潮柜中储存，储存时间不超过7天；
所述步骤二的封装固化，包括以下步骤：
步骤S11、底涂：将填充剂填充在Flip Chip LED芯片周围的支架表面功能区，再使支架通过离心处理，使Flip Chip LED芯片侧面与支架碗杯底侧均匀覆盖有填充剂；填充剂由白色硅胶树脂胶水构成；
支架表面功能区为支架碗杯的内杯壁和Flip Chip LED芯片四个侧面之间的四处支架表面；离心后的填充胶水覆盖住支架表面功能区，且Flip Chip LED芯片表面不得粘有填充剂；
填充剂胶水称重误差±0.0005g，填充剂使用时间：胶水从搅拌完成到点胶完，时间不能超过2小时；点胶量为支架碗杯深度85～95％；
步骤S12、底涂固化：将涂有填充剂的支架离心后，送入烤箱烘烤固化填充剂；填充剂固化后硬度为邵氏硬度D60；
步骤S13、除湿烘烤：将填充剂固化后的支架送入烤箱通过低温去除支架表面；
步骤S14、电浆清洗：将除湿后的支架送入等离子清洗机进行清洗；
步骤S15、点胶：将荧光粉和封装胶水按预设配比混合，经真空脱泡，去除胶水中的气泡，再将荧光胶水通过点胶机点在支架碗杯里；
步骤S16、封装胶固化：再将点胶后的支架送入烤箱，对封装胶水固化处理，完成封装固化；
所述步骤四的测试分选，包括以下步骤：
步骤S21、单颗剥离：将封装件支架送入拨料机中，拨料机将支架上的若干封装件从支架上全部剥离；
步骤S22、分光测试：将剥离后的单颗封装件送入分光机中，测试光电参数后，按预设分档参数，分别送入多个分档收纳盒中；
所述步骤五的包装入库，包括以下步骤：
步骤S31、编带：将不同收纳盒内的封装件放入编带机料盘上，料盘振动将封装件排序后，送入编带中的载带内，并通过上封带密封，再将载带卷在胶盘上，完成编带；
步骤S32、除湿：将编带后的胶盘，送入烤箱低温烘烤；
步骤S33、标识：除湿完成后，将胶盘送入铝箔袋，放入干燥剂；
步骤S34、真空包装：将放有胶盘、干燥剂的铝箔袋，抽真空并封口，完成包装；
步骤S35、入库：将真空包装的封装件铝箔袋送入仓库，完成封装件的制作。
所述步骤三中，显微镜检测是工作人员通过显微镜放大支架上封装件，并通过肉眼观察剔除不良外观的封装灯珠；
所述步骤三中，AOI检测是将封装件的支架送入AOI自动光学检测设备，通过CCD拍摄支架上封装件的外观照片；计算机将外观照片和模板进行比对，记录不良封装件，并通过及其剔除或涂抹标记不良封装件，涂抹标记的不良封装件在测试分选中，测试分选机台识别出标记封装件，直接将标记封装件送入不良收纳盒中；
所述支架的塑胶材质为FR4、BT、陶瓷、玻璃、EMC、SMC中的一种；
所述荧光粉的材质为YAG、GYAG、LUYAG、LSN、LYSN、CASN、SBCA、β-sialon、KSF中的一种或多种。
本发明提供了一种基于Flip Chip LED芯片封装器件的制作方法，具有焊接空洞率低，工作散热好，封装胶水不易脱层的特点。本发明的有益效果：通过Flip Chip LED芯片底部焊盘设置的焊锡层，结合无人为添加卤素的免洗型返修助焊剂在镀银的支架上进行回流焊接；焊接空洞率低于10％，助焊剂残留低优化了底部填充剂的粘附性，并且减少了填充剂在固化时可能产生的排气现象；
在Flip Chip LED芯片扩晶前，通过粘性强于晶片膜的UV膜，将Flip Chip LED芯片从晶片膜上倒至UV膜上，使UV膜上的UV胶粘附Flip Chip LED芯片电极面，Flip ChipLED芯片发光面朝外；扩晶机对UV膜上的Flip Chip LED芯片进行扩晶处理后，再通过UV光对UV膜曝光解胶，避免UV胶粘附在Flip Chip LED芯片电极上，提升回流焊接的良率；使晶片膜上Flip Chip LED芯片之间间距增大，便于固晶机吸取Flip Chip LED芯片，同时避免从固晶机上取下晶片膜后，晶片膜在张力作用下回缩，造成扩晶后的Flip Chip LED芯片间距大小不一，固晶机台无法吸取Flip Chip LED芯片；
步骤S14中，底涂固化、除湿烘烤后的支架再次进行电浆清洗，等离子体对支架表面、填充剂表面除去脏污，并进行表面粗化处理，增强封装胶与Flip Chip LED芯片表面、支架表面、填充剂表面的附着力，避免封装胶从该封装件内分层脱胶；
在焊接后Flip Chip LED芯片周围填充邵氏硬度D 60的白色有机硅树脂，避免二次焊接及助焊剂残留带来的不良影响。
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为本发明一种基于Flip Chip LED芯片封装器件的制作方法流程图；
图2为本发明一种基于Flip Chip LED芯片封装器件的制作方法的芯片焊接流程图；
图3为本发明一种基于Flip Chip LED芯片封装器件的制作方法的封装固化流程图；
图4为本发明一种基于Flip Chip LED芯片封装器件的制作方法的测试分选流程图；
图5为本发明一种基于Flip Chip LED芯片封装器件的制作方法的包装入库流程图；
图6为本发明一种基于Flip Chip LED芯片封装器件的制作方法的固晶示意图；
图7为本发明一种基于Flip Chip LED芯片封装器件的制作方法的底涂示意图；
图8为实施例1的随机抽取30颗完成回流焊接的Flip Chip LED芯片支架中的4颗支架芯片X-RAY检测图。
具体实施方式
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种基于Flip Chip LED芯片封装器件的制作方法，参见图1～5，包括以下步骤：
步骤一、芯片焊接：通过固晶机和回流炉，将Flip Chip LED芯片焊接到支架上；
步骤二、封装固化：通过点胶机将混有荧光粉的封装胶水灌注到支架上，并送入固化炉内固化；
步骤三、外观检测：通过显微镜检测或AOI检测支架上封装件的外观，并剔除不良封装件，提升测试分选速度，降低封装件工作异常率；
步骤四、测试分选：将支架上的封装件剥离后经分光机测试后，分成多个参数档的封装件；
步骤五、包装入库：将分档收纳盒中的封装件通过编带机后，包装后送入仓库；
所述步骤一的芯片焊接，包括以下步骤：
步骤S01、支架除湿/电浆清洗：将支架送入烤箱进行低温烘烤，烘干支架表面的水气；再将支架送入等离子清洗机；等离子清洗机内通入的工作气体，在电磁场的作用下，激发的等离子与支架表面产生物理反应和化学反应，使支架表面物质降解，增加支架表面粗糙度，使支架表面活化；同时等离子体对支架表面通过物理轰击，使支架表面粗化，降低支架表面的光滑度，利于Flip Chip LED芯片和封装胶水固定在支架上；
步骤S02、晶片扩晶：在等离子风扇的持续吹扫下，将表面粘贴有电极朝外FlipChip LED芯片的晶片膜，倒膜至UV膜上，UV膜上的Flip Chip LED芯片电极朝向UV胶面；再通过扩晶机，拉伸扩大UV膜的面积，并使用固定环固定；随后使用UV灯对UV膜曝光解胶；
所述晶片膜上的Flip Chip LED芯片电极具有经solderbump焊锡凸块处理的焊锡层；因为Flip Chip LED芯片电极上预设的焊锡层，晶片生产中避免电极上的焊锡层被晶片膜的胶粘附，导致回流焊接的焊接不良，焊锡空洞率高；晶片通常采用Flip Chip LED芯片的电极朝外，发光面与晶片膜胶面粘合固定的方式，但固晶机吸嘴无法吸取Flip Chip LED芯片的电极面，再将其调转后，放置于支架内；故在Flip Chip LED芯片扩晶前，通过粘性强于晶片膜的UV膜，将Flip Chip LED芯片从晶片膜上倒至UV膜上，使UV膜上的UV胶粘附FlipChip LED芯片电极面，Flip Chip LED芯片发光面朝外；扩晶机对UV膜上的Flip Chip LED芯片进行扩晶处理后，再通过UV光对UV膜曝光解胶，避免UV胶粘附在Flip Chip LED芯片电极上，提升回流焊接的良率；使晶片膜上Flip Chip LED芯片之间间距增大，便于固晶机吸取Flip Chip LED芯片，同时避免从固晶机上取下晶片膜后，晶片膜在张力作用下回缩，造成扩晶后的Flip Chip LED芯片间距大小不一，固晶机台无法吸取Flip Chip LED芯片；
步骤S03、固晶：将上述固定有经扩晶处理后Flip Chip LED芯片膜的固晶环、除湿清洗后的支架送入固晶机，固晶机的点胶针蘸取助焊剂，并将助焊剂点在待固晶区域；固晶机的吸头吸取固晶膜上的Flip Chip LED芯片，并将Flip Chip LED芯片送到支架的助焊剂上；
步骤S04、回流焊接：将表面通过助焊剂粘连Flip Chip LED芯片的支架，送入回流炉中，进行回流焊接，使Flip Chip LED芯片的P电极、N电极通过solder bump焊锡凸块处理的焊锡层的焊锡层、助焊剂分别与支架上的正级、负极焊盘回流焊接；回流焊接后的目检项目为空焊、连锡/短路、虚焊/假焊、冷焊/锡膏未融化、浮高；目视助焊剂无明显残留在支架上；
步骤S05、电浆清洗：经回流焊接有的Flip Chip LED芯片的支架，送入等离子清洗机清洗，去除支架和的Flip Chip LED芯片表面污染物以及残留的助焊剂，随后送入防潮储存；
所述步骤S01中，支架除湿的时效为6小时；超过6小时，支架需要进行二次除湿；支架不超过两次除湿处理；支架电浆清洗的时效为3小时，超过3小时，支架需要进行二次电浆清洗；支架不超过两次电浆清洗处理；
所述步骤S01中，物理反应为等离子轰击待清洗支架表面，使支架表面附着的污染物脱离支架表面，最终被真空泵吸走；并将降低支架表面的光滑度，使支架表面粗化；
所述步骤S01中，化学反应为等离子和支架表面的污染物反应，生成易挥发性的物质，再由真空泵吸走挥发性的物质；
所述步骤S03中，助焊剂的含氧量不超过100ppm；所述步骤S03中待固晶区域为支架镀层上连接支架正极、负极的交界区域，镀层为金、银、铜中的一种；所述步骤S03和所述步骤S04之间的间隔时间不超过2小时；
所述步骤S04中，回流焊接条件为：恒温温度150～190℃，恒温时间80～120秒；峰值温度240～250℃；回流区220℃以上，回流时间50～100℃；回流保护气体为氮气；X-RAY测试的焊接空洞率小于10％；焊接的布锡率为90％以上；空洞率低于10％，且助焊剂残留低，优化了Flip Chip LED芯片底部填充剂的粘附性，并且减少了填充剂在固化时可能产生的排气现象；
所述步骤S05中，防潮储存为将回流焊接后的支架放入防潮柜中储存，储存时间不超过7天；
所述步骤二的封装固化，包括以下步骤：
步骤S11、底涂：将填充剂填充在Flip Chip LED芯片周围的支架表面功能区，再使支架通过离心处理，使Flip Chip LED芯片侧面与支架碗杯底侧均匀覆盖有填充剂；离心机在使用前，需检查离心机内舱转轮及内壁是否有残胶及粉尘杂物；填充剂由白色硅胶树脂胶水构成；
支架表面功能区为支架碗杯的内杯壁和Flip Chip LED芯片四个侧面之间的四处支架表面；离心后的填充胶水覆盖住支架表面功能区，且Flip Chip LED芯片表面不得粘有填充剂；
填充剂胶水称重误差±0.0005g，填充剂使用时间：胶水从搅拌完成到点胶完，时间不能超过2小时；点胶量为支架碗杯深度85～95％；
步骤S12、底涂固化：将涂有填充剂的支架离心后，送入烤箱烘烤固化填充剂；填充剂固化后硬度为邵氏硬度D60；
步骤S13、除湿烘烤：将填充剂固化后的支架送入烤箱通过低温去除支架表面；
步骤S14、电浆清洗：将除湿后的支架送入等离子清洗机进行清洗，等离子体对支架表面、填充剂表面除去脏污，并进行表面粗化处理，增强封装胶与Flip Chip LED芯片表面、支架表面、填充剂表面的附着力，避免封装胶从该封装件内分层脱胶；
步骤S15、点胶：将荧光粉和封装胶水按预设配比混合，经真空脱泡，去除胶水中的气泡，再将荧光胶水通过点胶机点在支架碗杯里；
步骤S16、封装胶固化：再将点胶后的支架送入烤箱，对封装胶水固化处理，完成封装固化；
所述步骤四的测试分选，包括以下步骤：
步骤S21、单颗剥离：将封装件支架送入拨料机中，拨料机将支架上的若干封装件从支架上全部剥离；
步骤S22、分光测试：将剥离后的单颗封装件送入分光机中，测试光电参数后，按预设分档参数，分别送入多个分档收纳盒中；
所述步骤五的包装入库，包括以下步骤：
步骤S31、编带：将不同收纳盒内的封装件放入编带机料盘上，料盘振动将封装件排序后，送入编带中的载带内，并通过上封带密封，再将载带卷在胶盘上，完成编带；
步骤S32、除湿：将编带后的胶盘，送入烤箱低温烘烤，除去胶盘内的水汽，避免水气导致封装件异常；
步骤S33、标识：除湿完成后，将胶盘送入铝箔袋，放入干燥剂；
步骤S34、真空包装：将放有胶盘、干燥剂的铝箔袋，抽真空并封口，完成包装；
步骤S35、入库：将真空包装的封装件铝箔袋送入仓库，完成封装件的制作。
所述步骤三中，显微镜检测是工作人员通过显微镜放大支架上封装件，并通过肉眼观察剔除不良外观的封装灯珠；所述步骤三中，AOI检测是将封装件的支架送入AOI自动光学检测设备，通过CCD拍摄支架上封装件的外观照片；计算机将外观照片和模板进行比对，记录不良封装件，并通过及其剔除或涂抹标记不良封装件，涂抹标记的不良封装件在测试分选中，测试分选机台识别出标记封装件，直接将标记封装件送入不良收纳盒中；
所述支架的塑胶材质为FR4、BT、陶瓷、玻璃、EMC、SMC中的一种；
所述荧光粉的材质为YAG、GYAG、LUYAG、LSN、LYSN、CASN、SBCA、β-sialon、KSF中的一种或多种。
如图6～7所示，支架1表面设置有碗杯2，碗杯2侧壁为杯壁3；碗杯2底侧设置有正极板5、负极板6，正极板5、负极板6之间设置有绝缘白条4，绝缘白条4贯穿碗杯2中心；FlipChip LED芯片8焊接在碗杯2中心；
步骤S03固晶中，固晶机的点胶针蘸取助焊剂，并将助焊剂点在绝缘白条4两侧的四个助焊点上，该四个助焊点位于Flip Chip LED芯片8焊接位置的下方；
步骤S11底涂中，通过点胶机将填充剂，将填充剂滴在Flip Chip LED芯片8四侧壁与杯壁3之间间隙的绝缘白条4、正极板5、负极板6上填充点上；再通过离心处理，使填充点上的填充剂在Flip Chip LED芯片8四侧壁与杯壁3之间间隙均匀覆盖住绝缘白条4、正极板5、负极板6和Flip Chip LED芯片8部分侧壁。
焊锡空洞测试：
在步骤S04回流焊接后，随机抽取30颗完成回流焊接的Flip Chip LED芯片支架，通过Nordson Dage XD7500VR Jade Plus X射线检测机对Flip Chip LED芯片底部焊接的焊锡空洞进行检测，检测结果如表1所示；
表1随机抽取30颗完成回流焊接的Flip Chip LED芯片支架的X射线检测焊锡孔洞率表
如图8所示，随机抽取30颗完成回流焊接的Flip Chip LED芯片支架中的4颗检测X-RAY检测图；单颗支架芯片焊锡空洞率为焊锡覆盖区域面积除以助焊点区域面积；
测试结果为，随机抽取的30颗完成回流焊接的Flip Chip LED芯片支架，焊锡空洞率最高值为2.08％，焊锡空洞率最低值为0.00％，焊锡空洞率平均值为0.13％；该焊接方式的焊锡空洞率远低于传统通过锡膏直接焊接Flip Chip LED芯片焊接方式的25％以上焊锡空洞率。
本发明的工作原理：
本发明基于Flip Chip LED芯片的封装器件是使用采用solderbump的Flip ChipLED芯片，通过Flip Chip LED芯片底部焊盘设置的焊锡层，结合无人为添加卤素的免洗型返修助焊剂在镀银的支架上进行回流焊接；焊接空洞率低于10％，助焊剂残留低优化了底部填充剂的粘附性，并且减少了填充剂在固化时可能产生的排气现象；
因为Flip Chip LED芯片电极上预设的焊锡层，晶片生产中避免电极上的焊锡层被晶片膜的胶粘附，导致回流焊接的焊接不良，焊锡空洞率高；晶片通常采用Flip ChipLED芯片的电极朝外，发光面与晶片膜胶面粘合固定的方式，但固晶机吸嘴无法吸取FlipChip LED芯片的电极面，再将其调转后，放置于支架内；故在Flip Chip LED芯片扩晶前，通过粘性强于晶片膜的UV膜，将Flip Chip LED芯片从晶片膜上倒至UV膜上，使UV膜上的UV胶粘附Flip Chip LED芯片电极面，Flip Chip LED芯片发光面朝外；扩晶机对UV膜上的FlipChip LED芯片进行扩晶处理后，再通过UV光对UV膜曝光解胶，避免UV胶粘附在Flip ChipLED芯片电极上，提升回流焊接的良率；使晶片膜上Flip Chip LED芯片之间间距增大，便于固晶机吸取Flip Chip LED芯片，同时避免从固晶机上取下晶片膜后，晶片膜在张力作用下回缩，造成扩晶后的Flip Chip LED芯片间距大小不一，固晶机台无法吸取Flip Chip LED芯片；
步骤S14中，底涂固化、除湿烘烤后的支架再次进行电浆清洗，等离子体对支架表面、填充剂表面除去脏污，并进行表面粗化处理，增强封装胶与Flip Chip LED芯片表面、支架表面、填充剂表面的附着力，避免封装胶从该封装件内分层脱胶；
在焊接后Flip Chip LED芯片周围填充邵氏硬度D 60的白色有机硅树脂，避免二次焊接及助焊剂残留带来的不良影响。
本发明提供了一种基于Flip Chip LED芯片封装器件的制作方法，具有焊接空洞率低，工作散热好，封装胶水不易脱层的特点。本发明的有益效果：通过Flip Chip LED芯片底部焊盘设置的焊锡层，结合无人为添加卤素的免洗型返修助焊剂在镀银的支架上进行回流焊接；焊接空洞率低于10％，助焊剂残留低优化了底部填充剂的粘附性，并且减少了填充剂在固化时可能产生的排气现象；
在Flip Chip LED芯片扩晶前，通过粘性强于晶片膜的UV膜，将Flip Chip LED芯片从晶片膜上倒至UV膜上，使UV膜上的UV胶粘附Flip Chip LED芯片电极面，Flip ChipLED芯片发光面朝外；扩晶机对UV膜上的Flip Chip LED芯片进行扩晶处理后，再通过UV光对UV膜曝光解胶，避免UV胶粘附在Flip Chip LED芯片电极上，提升回流焊接的良率；使晶片膜上Flip Chip LED芯片之间间距增大，便于固晶机吸取Flip Chip LED芯片，同时避免从固晶机上取下晶片膜后，晶片膜在张力作用下回缩，造成扩晶后的Flip Chip LED芯片间距大小不一，固晶机台无法吸取Flip Chip LED芯片；
步骤S14中，底涂固化、除湿烘烤后的支架再次进行电浆清洗，等离子体对支架表面、填充剂表面除去脏污，并进行表面粗化处理，增强封装胶与Flip Chip LED芯片表面、支架表面、填充剂表面的附着力，避免封装胶从该封装件内分层脱胶；
在焊接后Flip Chip LED芯片周围填充邵氏硬度D 60的白色有机硅树脂，避免二次焊接及助焊剂残留带来的不良影响。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于Flip Chip LED芯片封装器件的制作方法，其特征在于，包括以下步骤；
步骤一、芯片焊接：通过固晶机和回流炉，将Flip Chip LED芯片焊接到支架上；
步骤二、封装固化：通过点胶机将混有荧光粉的封装胶水灌注到支架上，并送入固化炉内固化；
步骤三、外观检测：通过显微镜检测或AOI检测支架上封装件的外观，并剔除不良封装件，提升测试分选速度，降低封装件工作异常率；
步骤四、测试分选：将支架上的封装件剥离后经分光机测试后，分成多个参数档的封装件；
步骤五、包装入库：将分档收纳盒中的封装件通过编带机后，包装后送入仓库；
所述步骤一的芯片焊接，包括以下步骤：
步骤S01、支架除湿/电浆清洗：将支架送入烤箱进行低温烘烤，烘干支架表面的水气；再将支架送入等离子清洗机；
步骤S02、晶片扩晶：在等离子风扇的持续吹扫下，将表面粘贴有电极朝外Flip ChipLED芯片的晶片膜，倒膜至UV膜上，UV膜上的Flip Chip LED芯片电极朝向UV胶面；再通过扩晶机，拉伸扩大UV膜的面积，并使用固定环固定；随后使用UV灯对UV膜曝光解胶；
所述晶片膜上的Flip Chip LED芯片电极具有经solder bump焊锡凸块处理的焊锡层；
步骤S03、固晶：将上述固定有经扩晶处理后Flip Chip LED芯片膜的固晶环、除湿清洗后的支架送入固晶机，固晶机的点胶针蘸取助焊剂，并将助焊剂点在待固晶区域；固晶机的吸头吸取固晶膜上的Flip Chip LED芯片，并将Flip Chip LED芯片送到支架的助焊剂上；
步骤S04、回流焊接：将表面通过助焊剂粘连Flip Chip LED芯片的支架，送入回流炉中，进行回流焊接，使Flip Chip LED芯片的P电极、N电极通过solder bump焊锡凸块处理的焊锡层的焊锡层、助焊剂分别与支架上的正级、负极焊盘回流焊接；
步骤S05、电浆清洗：经回流焊接有的Flip Chip LED芯片的支架，送入等离子清洗机清洗，去除支架和的Flip Chip LED芯片表面污染物以及残留的助焊剂，随后送入防潮储存。
2.根据权利要求1所述的一种基于Flip Chip LED芯片封装器件的制作方法，其特征在于，所述步骤S01中，支架除湿的时效为6小时；超过6小时，支架需要进行二次除湿；支架不超过两次除湿处理；支架电浆清洗的时效为3小时，超过3小时，支架需要进行二次电浆清洗；支架不超过两次电浆清洗处理。
3.根据权利要求1所述的一种基于Flip Chip LED芯片封装器件的制作方法，其特征在于，所述步骤S03中，助焊剂的含氧量不超过100ppm；所述步骤S03中待固晶区域为支架镀层上连接支架正极、负极的交界区域，镀层为金、银、铜中的一种；所述步骤S03和所述步骤S04之间的间隔时间不超过2小时。
4.根据权利要求1所述的一种基于Flip Chip LED芯片封装器件的制作方法，其特征在于，所述步骤S04中，回流焊接条件为：恒温温度150～190℃，恒温时间80～120秒；峰值温度240～250℃；回流区220℃以上，回流时间50～100℃；回流保护气体为氮气；X-RAY测试的焊接空洞率小于10％；焊接的布锡率为90％以上。
5.根据权利要求1所述的一种基于Flip Chip LED芯片封装器件的制作方法，其特征在于，所述步骤S05中，防潮储存为将回流焊接后的支架放入防潮柜中储存，储存时间不超过7天。
6.根据权利要求1所述的一种基于Flip Chip LED芯片封装器件的制作方法，其特征在于，所述步骤二的封装固化，包括以下步骤：
步骤S11、底涂：将填充剂填充在Flip Chip LED芯片周围的支架表面功能区，再使支架通过离心处理，使Flip Chip LED芯片侧面与支架碗杯底侧均匀覆盖有填充剂；填充剂由白色硅胶树脂胶水构成；
支架表面功能区为支架碗杯的内杯壁和Flip Chip LED芯片四个侧面之间的四处支架表面；离心后的填充胶水覆盖住支架表面功能区，且Flip Chip LED芯片表面不得粘有填充剂；
填充剂胶水称重误差±0.0005g，填充剂使用时间：胶水从搅拌完成到点胶完，时间不能超过2小时；点胶量为支架碗杯深度85～95％；
步骤S12、底涂固化：将涂有填充剂的支架离心后，送入烤箱烘烤固化填充剂；填充剂固化后硬度为邵氏硬度D60；
步骤S13、除湿烘烤：将填充剂固化后的支架送入烤箱通过低温去除支架表面；
步骤S14、电浆清洗：将除湿后的支架送入等离子清洗机进行清洗；
步骤S15、点胶：将荧光粉和封装胶水按预设配比混合，经真空脱泡，去除胶水中的气泡，再将荧光胶水通过点胶机点在支架碗杯里；
步骤S16、封装胶固化：再将点胶后的支架送入烤箱，对封装胶水固化处理，完成封装固化所述步骤二的封装固化，包括以下步骤：
步骤S11、底涂：将填充剂填充在Flip Chip LED芯片周围的支架表面功能区，再使支架通过离心处理，使Flip Chip LED芯片侧面与支架碗杯底侧均匀覆盖有填充剂；填充剂由白色硅胶树脂胶水构成；
支架表面功能区为支架碗杯的内杯壁和Flip Chip LED芯片四个侧面之间的四处支架表面；离心后的填充胶水覆盖住支架表面功能区，且Flip Chip LED芯片表面不得粘有填充剂；
填充剂胶水称重误差±0.0005g，填充剂使用时间：胶水从搅拌完成到点胶完，时间不能超过2小时；点胶量为支架碗杯深度85～95％；
步骤S12、底涂固化：将涂有填充剂的支架离心后，送入烤箱烘烤固化填充剂；填充剂固化后硬度为邵氏硬度D60；
步骤S13、除湿烘烤：将填充剂固化后的支架送入烤箱通过低温去除支架表面；
步骤S14、电浆清洗：将除湿后的支架送入等离子清洗机进行清洗；
步骤S15、点胶：将荧光粉和封装胶水按预设配比混合，经真空脱泡，去除胶水中的气泡，再将荧光胶水通过点胶机点在支架碗杯里；
步骤S16、封装胶固化：再将点胶后的支架送入烤箱，对封装胶水固化处理，完成封装固化。
7.根据权利要求1所述的一种基于Flip Chip LED芯片封装器件的制作方法，其特征在于，所述步骤四的测试分选，包括以下步骤：
步骤S21、单颗剥离：将封装件支架送入拨料机中，拨料机将支架上的若干封装件从支架上全部剥离；
步骤S22、分光测试：将剥离后的单颗封装件送入分光机中，测试光电参数后，按预设分档参数，分别送入多个分档收纳盒中。
8.根据权利要求1所述的一种基于Flip Chip LED芯片封装器件的制作方法，其特征在于，所述步骤五的包装入库，包括以下步骤：
步骤S31、编带：将不同收纳盒内的封装件放入编带机料盘上，料盘振动将封装件排序后，送入编带中的载带内，并通过上封带密封，再将载带卷在胶盘上，完成编带；
步骤S32、除湿：将编带后的胶盘，送入烤箱低温烘烤；
步骤S33、标识：除湿完成后，将胶盘送入铝箔袋，放入干燥剂；
步骤S34、真空包装：将放有胶盘、干燥剂的铝箔袋，抽真空并封口，完成包装；
步骤S35、入库：将真空包装的封装件铝箔袋送入仓库，完成封装件的制作。
9.根据权利要求1所述的一种基于Flip Chip LED芯片封装器件的制作方法，其特征在于，所述步骤三中，显微镜检测是工作人员通过显微镜放大支架上封装件，并通过肉眼观察剔除不良外观的封装灯珠；
所述步骤三中，AOI检测是将封装件的支架送入AOI自动光学检测设备，通过CCD拍摄支架上封装件的外观照片；计算机将外观照片和模板进行比对，记录不良封装件，并通过及其剔除或涂抹标记不良封装件，涂抹标记的不良封装件在测试分选中，测试分选机台识别出标记封装件，直接将标记封装件送入不良收纳盒中。
10.根据权利要求1所述的一种基于Flip Chip LED芯片封装器件的制作方法，其特征在于，所述支架的塑胶材质为FR4、BT、陶瓷、玻璃、EMC、SMC中的一种；
所述荧光粉的材质为YAG、GYAG、LUYAG、LSN、LYSN、CASN、SBCA、β-sialon、KSF中的一种或多种。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| 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 | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210723 |