CN114203883A - 一种固晶点胶头、固晶方法及led器件 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种固晶点胶头、固晶方法及LED器件，通过将固晶点胶头中针头的自由端横截面在两个相互垂直的方向上的尺寸设置得不同，使得针头横截面的长宽比大于1，令针头可以点出长条状的固晶材料，以更好地适应具有一定长宽比的支架焊盘与芯片电极，在降低固晶材料空洞率的同时也避免固晶材料溢出芯片电极和焊盘边界的问题，提升固晶良率。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种固晶点胶头、固晶方法及LED器件。
背景技术
在LED芯片固晶时，通常是由用于固晶的点胶头蘸取锡膏，点在支架的焊盘上，在将LED芯片固晶到支架上经过回流焊之后使得LED芯片与支架完成固定连接与电连接。不过目前点胶头的针头横截面基本为圆形，点出的锡膏也呈圆形，而为了减少回流焊以后的锡膏空洞(即芯片电极与焊盘间的某些区域没有锡膏，二者相对悬空的情况)，点胶头横截面的直径会被设置得尽可能地大，这就会导致当支架的焊盘为长条形时，锡膏容易沿着其短边的方向向外溢出，而与此同时在焊盘长边的方向上锡膏却存在较多的空洞不良，影响固晶良率。
发明内容
本发明实施例提供的固晶点胶头、固晶方法及LED器件，主要解决的技术问题是目前固晶用的点胶头的横截面为圆形，当焊盘为细长条状时容易出现锡膏在一个方向溢出焊盘之外，但在另一个方向上却存在锡膏空洞的问题，导致固晶良率不高的问题。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种固晶点胶头，用于在LED芯片固晶过程中设置固晶材料，固晶点胶头包括：点胶头本体与针头，针头包括固定端和与固定端相对的自由端，固定端与点胶头本体一端固定连接，自由端的横截面在第一方向上的最大尺寸与其在第二方向上的最大尺寸的比值大于1，第一方向与第二方向相互垂直。
可选地，第一方向为横截面的长度方向，第二方向为横截面的宽度方向，针头的自由端横截面的长宽比大于等于1.2。
可选地，针头的自由端横截面为矩形或椭圆形。
可选地，固晶点胶头中包括至少两个针头。
可选地，针头的自由端横截面在第一方向和第二方向中至少一个的尺寸比LED芯片的芯片电极在相同方向的尺寸小55～85um。
可选地，从固定端至自由端，针头的粗细均匀连续地变化；或，从固定端至自由端，针头阶梯式地变细。
可选地，针头阶梯式地变细，针头分为两级阶梯，分别为位于固定端所在一侧的粗端阶梯、位于自由端所在一侧的细端阶梯。
可选地，粗端阶梯的横截面在第一方向和第二方向中至少一个的尺寸比LED芯片的芯片电极在相同方向的尺寸小55～85um。
可选地，细端阶梯的高度为40～60um。
可选地，细端阶梯在第一方向和第二方向中至少一个的尺寸为粗端阶梯在相同方向的尺寸的一半。
本发明实施例还提供一种LED器件，LED器件包括支架、LED芯片以及键合材料，支架包括与LED芯片的电极对应的焊盘，键合材料设置于支架的焊盘与LED芯片的芯片电极之间，键合材料采用上述任一项的固晶点胶头设置。
本发明实施例还提供一种固晶方法，包括：
在待固晶的LED芯片的芯片电极上设置键合材料，并采用上述任一项的固晶点胶头设置辅助键合材料；
将LED芯片的芯片电极与支架上的焊盘对齐，且芯片电极朝向焊盘；
利用辅助键合材料与键合材料将芯片电极与焊盘焊接在一起。
可选地，键合材料包括焊料，在待固晶的LED芯片的芯片电极上设置键合材料包括：
采用钢网印刷方式和蒸镀方式中的任意一种在LED芯片的芯片电极上设置焊料。
本发明的有益效果是：
本发明实施例提供的固晶点胶头、固晶方法及LED器件，通过将固晶点胶头中针头的自由端横截面在两个相互垂直的方向上的尺寸设置得不同，使得针头横截面的长宽比大于1，令针头可以点出长条状的固晶材料，以更好地适应具有一定长宽比的支架焊盘与芯片电极，在降低固晶材料空洞率的同时也避免固晶材料溢出芯片电极和焊盘边界的问题，提升固晶良率。
本发明其他特征和相应的有益效果在说明书的后面部分进行阐述说明，且应当理解，至少部分有益效果从本发明说明书中的记载变的显而易见。
附图说明
图1a为本发明实施例一中示出的相关技术中焊盘与锡膏的一种示意图；
图1b为本发明实施例一中示出的相关技术中焊盘与锡膏的另一种示意图；
图1c为本发明实施例一中示出的相关技术中焊盘与锡膏的又一种示意图；
图2为本发明实施例一中提供的第一种固晶点胶头主视角度的示意图；
图3为图2中固晶点胶头仰视角度的示意图；
图4a为本发明实施例一中提供的第二种固晶点胶头仰视角度的示意图；
图4b为本发明实施例一中提供的第三种固晶点胶头仰视角度的示意图；
图4c为本发明实施例一中提供的第四种固晶点胶头仰视角度的示意图；
图5为采用本发明实施例一中提供的固晶点胶头在焊盘上设置的固晶材料的一种示意图；
图6a为本发明实施例一中提供的第五种固晶点胶头主视角度的示意图；
图6b为图6a固晶点胶头中针头仰视角度的一种示意图；
图7a为本发明实施例一中提供的第六种固晶点胶头主视角度的示意图；
图7b为图7a固晶点胶头中针头仰视角度的一种示意图；
图8a为本发明实施例一中提供的第七种固晶点胶头主视角度的示意图；
图8b为图8a固晶点胶头仰视角度的一种示意图；
图9a为本发明实施例一中提供的第八种固晶点胶头主视角度的示意图；
图9b为图9a固晶点胶头仰视角度的一种示意图；
图10为本发明实施例一中提供的LED器件的一种结构示意图；
图11为本发明实施例二中提供的固晶方法的一种流程图。
10-支架；11-焊盘；12-锡膏；20-固晶点胶头；21-点胶头本体；22-针头；221-固定端；222-自由端；50-支架；501-底壁；502-杯壁；51-焊盘；52-固晶材料；60-固晶点胶头；62-针头；70-固晶点胶头；72-针头；721-粗端阶梯；722-细端阶梯；80-固晶点胶头；82-针头；821-固定端；822-自由端；90-固晶点胶头；10-LED器件；101-支架；1010-焊盘；102-LED芯片；1020-芯片电极；103-键合材料。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面通过具体实施方式结合附图对本发明实施例作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一：
在将LED芯片固晶到支架的过程中，通常会使用固晶机控制固晶点胶头从锡膏盘中蘸取锡膏，然后将锡膏点到支架中的焊盘上，在固晶之后进行回流焊，使得LED芯片的芯片电极与支架的焊盘通过锡膏焊接在一起，不过，点胶头的横截面通常呈圆形，这在焊盘为圆形或正方形的情况下，只要选择合适尺寸的针头，很容易就可以保证点在焊盘上的锡膏的形状、尺寸与焊盘的形状、尺寸会相匹配，例如请参见图1a示出的一种支架10的焊盘11上锡膏12的一种设置示意图。不过，如果焊盘11为细长的条状则无法选择到合适尺寸的针头，在这种情况下，要么容易出现锡膏12空洞率大的问题，如图1b所示，要么容易出现锡膏12溢出的问题，如图1c所示，甚至还可能两个问题同时出现。针对上述问题，本实施例提供一种用于在LED芯片固晶的过程中设置固晶材料的固晶点胶头，请参见图2至图3：
固晶点胶头20包括点胶头本体21与针头22，点胶头本体21包括两端，其一端用于与固晶机的运动机构固定连接，从而保证固晶点胶头20可以在运动机构的带动下变换位置，另一端则与针头22固定连接。针头22包括固定端221与自由端222，与点胶头本体21固定连接的是针头22的固定端221，而针头22的自由端222则用于进行蘸胶(取胶)、点胶。应当理解的是，本实施例中“蘸胶”、“点胶”仅仅是为了在介绍固晶点胶头20时沿用业内术语便于本领域技术人员，事实上本实施例中针头22自由端222蘸取的、点出的并不一定是胶材类的材料，也可以是锡膏、助焊剂等传统并不会被归为胶材类的材料。在本实施例中，针头22自由端222蘸取的可以是LED固晶过程中所用的各种固晶材料中的至少一种，根据电学性质的不同，固晶材料可以分为绝缘材料(如绝缘导热胶)与导电材料，导电材料可以包括锡膏、金锡合金等焊料，也可以包括导电银胶等导电胶材。另一方面，根据在固晶过程中起到的作用的不同，固晶材料又可以被分为键合材料与辅助键合材料，其中，键合材料用于实现LED芯片的芯片电极与支架焊盘之间的电连接与固定连接，例如键合材料包括焊料与导电胶材中的任意一种，而辅助键合材料则用于帮助键合材料实现芯片电极与焊盘的键合，其主要在键合过程中其辅助作用，一些键合辅助材料在键合完成以后并不会留在芯片电极与焊盘之间，例如助焊剂等。
在本实施例中，针头22自由端的横截面在相互垂直的第一方向与第二方向上的尺寸并不相等，假定自由端222横截面在第一方向上的最大尺寸为a，在第二方向上的最大尺寸为b，则a:b的值大于1。一些示例中，a:b的值大于等于1.2，还有一些示例中，a:b的值大于等于2，a:b的值不限于此。应当理解的是，自由端222的横截面在第一方向的最大尺寸为a，这只能说明自由端222的横截面在第一方向上距离最远的两个点之间的距离为a，但这并不意味着这两个点是两个顶点，也不意味着这两个点是两个相邻的顶点。当然，这两个点可以是两个相邻的顶点，如图3所示，或者这两个点也可以是两个相互间隔的顶点，如图4a所示，还有一些示例中，这两个点并不是顶点，如图4b所示。同样的，对于自由端222的横截面在第二方向的最大尺寸也是如此。
可以理解的是，针头22自由端222的横截面并不限于图3、图4a至图4b中所示的矩形、菱形与椭圆形，例如还可以是平行四边形甚至是各种不规则形状，例如图4c所示。
在本实施例中，针头22的自由端222在点胶时，可以是将固晶材料设置到待固晶的LED芯片的芯片电极上，也可以是将固晶材料设置到支架的焊盘上，这里以针头22将固晶材料点到支架焊盘为例：
固晶点胶头20可以与固晶机中的运动机构一起形成点胶机构，针头22在运动机构的带动下移动到存储固晶材料的材料盘上方，然后通过其自由端222到材料盘中蘸取固晶材料，随后，运动机构带动针头22移动到支架焊盘上方，且运动机构继续带动针头22向着焊盘移动，直到自由端222将蘸取的固晶材料点到焊盘上，请参见图5示出的采用固晶点胶头20在焊盘51上点胶后，焊盘51及其上固晶材料52的一种示意图。从图5中可以看出，支架50的底壁501被杯壁502环绕，底壁501上包括两个设置在固晶功能区上的焊盘51，以及一个用于将两个焊盘隔离开的隔离带50，焊盘51为长条形，固晶点胶头20点在长条形的焊盘51上设置的固晶材料52也呈椭圆形，且椭圆的长轴与焊盘的长边相互平行，椭圆的短轴与焊盘的短边相互平行，在这种情况下，固晶材料52不会沿着焊盘51短边的方向溢出，同时，在沿焊盘51长边的方向上，也不会存在固晶材料52的空洞。
在本实施例的一些示例中，针头22的固定端221的横截面在第一方向的尺寸比待固晶LED芯片的芯片电极在该方向的尺寸小55～85um，固定端221横截面在宽度方向的尺寸比芯片电极在该方向的尺寸小85μm以上时，自由端222蘸取的固晶材料过少，会导致回流焊后芯片电极覆盖不满，留有空洞，固晶不良；固定端221横截面在宽度方向的尺寸比芯片电极在该方向的尺寸小55μm以下时，自由端222蘸取的固晶材料过多，可能会溢出到LED芯片侧边。在一些示例中，针头22的固定端221的横截面在第一方向的尺寸比待固晶LED芯片的芯片电极在该方向的尺寸小60～80um。
在本实施例的一些示例中，针头22的固定端221的横截面在第二方向的尺寸比待固晶LED芯片的芯片电极在该方向的尺寸小55～85um，在一些示例中，针头22的固定端221的横截面在第二方向的尺寸比待固晶LED芯片的芯片电极在该方向的尺寸小60～80um，例如，固定端221的横截面在宽度方向的尺寸可以比芯片电极在该方向的尺寸小60um、65um、70um、75um或80um。
一些示例中，LED芯片的芯片电极的尺寸为390um*160um，那么针头22固定端221的横截面在第一方向的尺寸可以为305～355um，针头22固定端221的横截面在第二方向的尺寸可以为75～105um。
在本实施例的一些示例中，针头22的固定端221比自由端222粗，对应地，自由端222比固定端221细，在本实施例的一些示例中，自由端222的横截面在第一方向和第二方向中至少一个的尺寸为固定端221的横截面在相同方向的尺寸的一半：一些示例中，针头22自由端222的横截面在第一方向上的尺寸为固定端221横截面在第一方向上的尺寸的一半，针头22自由端222的横截面在第二方向上的尺寸可以小于等于固定端221横截面在第二方向上的尺寸；另一些示例中，针头22自由端222的横截面在第二方向上的尺寸为固定端221横截面在第二方向上的尺寸的一半，针头22自由端222的横截面在第一方向上的尺寸可以小于等于固定端221横截面在第一方向上的尺寸；还有一些示例中，针头22自由端222的横截面在第一方向上的尺寸为固定端221横截面在第一方向上的尺寸的一半，同时，针头22自由端222的横截面在第二方向上的尺寸也为固定端221横截面在第二方向上的尺寸的一半，以针头22固定端221的横截面在第一方向的尺寸为305～355um，第二方向的尺寸为75～105um进行示例性说明：针头22自由端222的横截面在第一方向的尺寸可以为152.5～177.5um，针头22自由端222的横截面在第二方向的尺寸可以为37.5～52.5um。按照该示例中的范围制造得到的针头，适用于在芯片电极为390um*160um的LED芯片固晶的过程中进行点胶，因为这样可以在对应焊盘上点出长条状的固晶材料，不会出现空洞率过大或者是锡膏外溢的问题。
在本实施例的一些示例中，从针头22的固定端221到自由端222，针头22可以均匀连续地变细，例如，请参见图6a示出的一种固晶点胶头60的主视角度的示意图，以及图6b示出的该固晶点胶头60中针头62的仰视角度的示意图。还有一些示例中，从针头的固定端到自由端，针头可以阶梯式地变细，例如，请参见图7a示出的一种固晶点胶头70的主视角度的示意图，以及图7b示出的该固晶点胶头70中针头72的仰视角度的示意图。在图7a与图7b示出的针头72中，针头分为两级阶梯，分别为粗端阶梯721与细端阶梯722，粗端阶梯721靠近针头72的固定端，而细端阶梯靠近针头72的自由端。从图7b当中可以看出，针头72的横截面为矩形，且图7b中，粗端阶梯721的横截面以及细端阶梯722的横截面均为矩形，但在本实施例的其他一些示例，针头72的横截面可以为椭圆形、菱形、平行四边形等其他在长度方向与宽度方向上具有一定尺寸差异的形状，在本实施例的一些示例中，粗端阶梯的横截面形状可以与细端阶梯横截面的形状不同，例如，在一种示例中，粗端阶梯的横截面为矩形，而细端阶梯的横截面可以为椭圆形，或者细端阶梯的横截面可以为椭圆形，而细端阶梯的横截面为矩形。
可以理解的是，在针头蘸胶时，不仅焊锡等固晶材料不仅会附着在针头自由端端面上，而且还有一部分会附着到针头侧面上。在点胶过程中，不仅自由端端面的固晶材料会被点到焊盘上，同时粘附在针头侧面的固晶材料也会滑下，从而落到焊盘上。如果针头均匀变细，则侧面的锡膏会朝着该侧面的中线处汇聚，由于针头自由端的横截面为长条状，所以针头部分侧面面积大，例如在图6b中，对应于自由端横截面长边的两个侧面面积大，对应于自由端横截面短边的两个侧面小，这就会导致从侧面落下的固定材料会明显汇聚到自由端横截面长边的中点处，从而使得点出的固晶材料呈短而粗的形状。所以，在本实施例的一些示例中，会选择阶梯式变细的针头，因为这样可以保证点出的固定材料的形状更趋近于长条状。
另外，在图6b与图7a中，针头从固定端到自由端逐渐变细时，是针头横截面的四个方向都有变细，但在本实施例的一些示例中，针头在变细时，可以仅在其中两个方向上变细，例如在图8a示出的第四种固晶点胶头80中，针头82自由端822横截面的宽度为固定端821横截面宽度的一半，但自由端822横截面的长度等于固定端821横截面的长度，请结合图8b示出的针头82的仰视示意图。
在本实施例的一些示例中，细端阶梯722的高度可以为40～60um，例如可以为40um、45um、53um57um、60um中的任意一个。一些示例中，细端阶梯722在第一方向上的尺寸为粗端阶梯722在第一方向上尺寸的一半，此时，细端阶梯722在第二方向的尺寸虽然小于粗端阶梯721在第二方向上的尺寸，但这里并不限定二者尺寸的具体关系，例如，一种示例中，细端阶梯722在第二方向的尺寸为粗端阶梯721在第二方向上的尺寸的2/3，还有一种示例中，细端阶梯722在第二方向的尺寸为粗端阶梯721在第二方向上的尺寸的4/5。还有一些示例中，细端阶梯722在第二方向上的尺寸为粗端阶梯722在第二方向上尺寸的一半，此时，细端阶梯722在第一方向的尺寸虽然小于粗端阶梯721在第一方向上的尺寸，但这里并不限定二者尺寸的具体关系。还有一些示例中，细端阶梯722在第一方向的尺寸、第二方向的尺寸均分别为粗端阶梯721在第一方向的尺寸、第二方向的尺寸的一半。本实施例中通过将细端阶梯722的高度限定在40～60um，可以保证针头72蘸取更合适的胶量，以均衡蘸取胶量不足导致固晶良率低与蘸取胶量过多导致锡膏外溢的矛盾。
应当理解的是，在一些示例中，针头22每蘸一次胶后都仅执行一次点胶，还有一些示例中，针头22每蘸一次胶后都会执行两次甚至两次以上的点胶。在本实施例的一些示例中，针头22是实心的，在这种情况下，针头22的自由端222在蘸取固晶材料时只能通过表面蘸取固晶材料。还有一些示例中，针头22中部分区域是空心的，在这种情况下，固晶材料不仅可以附着在针头22的表面，而且还有部分固晶材料可以被容纳在空心结构所形成的容纳腔内，这在表面的固晶材料被针头22点到焊盘或芯片电极上以后，容纳腔内的固晶材料可以流到表面作为补充，因此，当针头22中包括部分空心区域时，可以在一次蘸取过程中粘附到更多的固晶材料，一次蘸取之后可以实现更多次数的点胶。
在本实施例的一些示例中，一个固晶点胶头20中仅设置有一个针头22，但在本实施例的其他一些示例中，一个固晶点胶头中包含有两个甚至两个以上的针头22，请参见图9a示出的一种固晶点胶头90的主视角度的示意图以及图9b示出的该固晶点胶头90的仰视角度的示意图：固晶点胶头90中包括一个点胶头本体21以及两个针头22，两个针头22各自的固定端均与点胶头本体21固定连接。而且，在本实施例中，固晶点胶头90中两个针头22间的距离等于单颗LED芯片中的两个芯片电极之间的距离。在这种情况下，固晶点胶头90的一次点胶实际上就实现了对LED芯片对应的一组焊盘(或者LED芯片的两个芯片电极)的点胶，相较于相关技术中针对一颗LED芯片至少需要进行两次点胶的做法，本实施例中的固晶点胶头90可以显著提升固晶点胶的效率。另外，还有一些示例中，固晶点胶头90中两个针头22可以同时对支架中对应不同LED芯片的两个焊盘进行点胶，例如在LED封装器件中，A与B两颗LED芯片相邻，在支架中自然也存在与LED芯片A对应的焊盘组a以及与LED芯片B对应的焊盘组b，并且焊盘组a与焊盘组b相邻，在这两个焊盘组中就有两个芯片电极，分别对应LED芯片A与LED芯片B，但固晶点胶头90中两个针头22可以同时对这两个不属于同一焊盘组的焊盘进行点胶。
可以理解的是，在一些LED芯片阵列中，会存在多个LED共N电极，但P电极相互独立的情况，所以在这些示例中，一个LED芯片阵列中可能会包括多个芯片电极，在这种情况下，固晶点胶头中也可以包括多个针头22，且每一个针头22对应一个芯片电极，从而在一次点胶过程中实现LED芯片阵列中各芯片电极对应的固晶点胶。
一些示例中，同一颗LED芯片对应的两个焊盘沿着焊盘的长边排列，即沿着第一方向排列。当固晶点胶头中的针头不只一个时，各针头在对进行点胶工作时，通常是几个针头同时对与同一颗LED芯片对应的两个焊盘点胶，所以，在本实施例的一些示例中，固晶点胶头中各针头也沿着第一方向排列。当然，本实施例也并不排除几个针头沿着第二方向排列的情况。
本实施例还提供一种LED器件，请参见图10所示，该LED器件100包括支架101、LED芯片102以及键合材料103，LED芯片102中包括芯片电极1020，而支架101中包括焊盘1010，芯片电极1020与焊盘1010之间通过键合材料103实现固定连接与电连接，应该理解的是，因为键合材料103需要实现芯片电极1020与焊盘1010之间的电连接，因此键合材料103应该具备良好的导电性，键合材料103可以包括锡膏、金锡合金等焊料，也可以包括导电银胶等导电胶材。在本实施例中，键合材料103在LED器件100的制备过程中是采用前述任意一种示例中提供的固晶点胶头设置的。可以理解的是，固晶点胶头可以是将键合材料103先设置在芯片电极1020上，然后让芯片电极1020利用其上的键合材料103结合焊盘1010，也可以是先将键合材料103设置到焊盘1010上，然后让焊盘1010利用键合材料103结合芯片电极1020。
本实施例提供的固晶点胶头以及基于该固晶点胶头固晶点胶得到的LED器件，对于具有较大长宽比的焊盘及芯片电极，在固晶点胶的过程中，使用自由端具有较大长宽比的针头进行点胶，有利于点出形状尺寸与焊盘、芯片电极的形状尺寸相匹配的固晶材料，在降低固晶材料空洞率的同时，避免了固晶材料溢出的问题，提升了LED芯片固晶的良率。同时，一些固晶点胶头中包括两个针头，这样一次点胶就可以实现一颗LED芯片两个芯片电极对应的点胶，提升了点胶效率。
实施例二：
本实施例提供一种固晶方法，在该固晶方法中固晶材料可以采用前述任意一种示例中提供的固晶点胶头设置到芯片电极上或支架焊盘上：
在本实施例的一些示例中，在固晶过程中使用的固晶材料包括键合材料以及辅助键合材料中的至少一种，一些示例中是同时包括键合材料与键合辅助材料。在固晶过程中，这两类固晶材料都可以采用前述任意一种示例中提供的固晶点胶头进行设置，在本实施例的一些示例中，可以先采用前述示例中提供的固晶点胶头将键合材料设置到支架焊盘上，然后再采用固晶点胶头将辅助键合材料也设置到支架焊盘上；还有一些示例中，可以采用该固晶点胶头将键合材料设置到支架焊盘上，并将辅助键合材料设置到芯片电极上，另一些示例中，键合材料与辅助键合材料的设置位置可以互换。另外，对于键合材料与辅助键合材料，可以仅采用前述示例所提供的固晶点胶头设置其中一种，另一种则采用其他方式设置，例如，请参见图11示出的流程图：
S1102：在待固晶的LED芯片的芯片电极上设置键合材料，并采用前述任一示例中提供的固晶点胶头设置辅助键合材料。
在本实施例中键合材料设置到待固晶的LED芯片的芯片电极上，而辅助键合材料可以设置到支架焊盘上，也可以设置在芯片电极上，例如可以在键合材料设置完成以后，再将辅助键合材料设置到键合材料上。设置辅助键合材料的时候，可以采用前述任意一种示例中提供的固晶点胶头进行点胶。在本实施例的一些示例中，键合材料也可以采用前述固晶点胶头进行设置。通过该固晶点胶头设置键合材料或辅助键合材料时，可以设置出形状尺寸更符合芯片电极、焊盘的形状尺寸的键合材料，在避免溢胶的基础上提升了固晶良率。
还有一些示例中，键合材料可以通过点胶以外的方式设置到芯片电极上，例如，可以采用钢网印刷、蒸镀等方式中的任意一种将键合材料设置到LED芯片的芯片电极上。由于键合材料是被设置到芯片电极上，因此，即便支架尺寸小无法开出对应的3D钢网，无法实现键合材料在支架焊盘上的钢网印刷，但这依然不会妨碍键合材料的钢网印刷设置。可以理解的是，如果是采用蒸镀方式设置键合材料，则在设置键合材料之前，需要设置掩膜版以将LED芯片上不需要设置键合材料的部分遮挡起来。
在本实施例的一些示例中，键合材料为锡膏等焊料，而辅助键合材料则为助焊剂。
S1104：将LED芯片的芯片电极与支架上的焊盘对齐，且芯片电极朝向焊盘。
在将键合材料设置到芯片电极上，且辅助键合材料也通过固晶点胶头设置到芯片电极上和/或焊盘上以后，可以将LED芯片的芯片电极与支架的焊盘对齐，且二者相向设置。本实施例中所指的“对齐”是指需要键合在一起的芯片电极与焊盘至少有部分区域重合，以此保证芯片电极与支架的焊盘焊接在一起之后，芯片电极与焊盘之间有接触，可以实现电连接。在本实施例的一些示例中，在对齐芯片电极与支架的焊盘时，尽量保证芯片电极的中心与焊盘的中心相对，这样可以保证芯片电极与焊盘焊接在一起之后二者间的接触面达到最大。
S1106：利用辅助键合材料与键合材料将芯片电极与焊盘焊接在一起。
随后可以减小芯片电极与焊盘之间的距离，例如，可以控制LED芯片朝向支架移动，直至芯片电极与焊盘接触，接着可以采用键合材料与辅助键合材料将芯片电极与焊盘焊接在一起。在本实施例的一些示例中，可以对LED芯片施加朝向支架的压力，并在施压的过程中加热，使得焊料将芯片电极与焊盘结合在一起。还有一些示例中，将LED芯片与支架固定在一起后，可以采用回流焊等方式实现芯片电极与焊盘的焊接。
本实施例中的LED芯片可以为倒装LED芯片，从LED芯片的尺寸来说，其可以为普通尺寸的LED芯片，也可以为Micro-LED(微LED)芯片，也可以为Mini-LED(迷你LED)芯片。本实施例提供的固晶方法，将键合材料设置到LED芯片的芯片电极上，使得设置键合材料的方式不再受到支架尺寸的限制，即便在支架尺寸很小的情况下，也依旧可以采用钢网印刷等方式实现键合材料的设置。同时，利用前述示例中提供的固晶点胶头设置辅助键合材料，可以让设置的辅助键合材料的形状尺寸与焊盘的形状尺寸相匹配，在减少辅助键合材料空洞的前提下避免辅助键合材料溢出的问题，提升了固晶良率。而且，一些固晶点胶头中包括两个与芯片电极对应的点胶头，这样一次点胶过程就可以实现一个焊盘组的点胶，提升了固晶点胶的效率。
毫无疑义地是，前述各实施例中所提供的固晶点胶头固晶所得到的LED器件可以应用于各种发光领域，例如其可以制作成背光模组应用于显示背光领域(可以是电视、显示器、手机等终端的背光模组)。此时可以将其应用于背光模组。除了可应用于显示背光领域外，还可应用于按键背光领域、拍摄领域、家用照明领域、医用照明领域、装饰领域、汽车领域、交通领域等。应用于按键背光领域时，可以作为手机、计算器、键盘等具有按键设备的按键背光光源；应用于拍摄领域时，可以制作成摄像头的闪光灯；应用于家用照明领域时，可以制作成落地灯、台灯、照明灯、吸顶灯、筒灯、投射灯等；应用于医用照明领域时，可以制作成手术灯、低电磁照明灯等；应用于装饰领域时可以制作成各种装饰灯，例如各种彩灯、景观照明灯、广告灯；应用于汽车领域时，可以制作成汽车车灯、汽车指示灯等；应用于交通领域时，可以制成各种交通灯，也可以制成各种路灯。上述应用仅仅是本实施例所示例的几种应用，应当理解的是本实施例中的LED的应用并不限于上述示例的几种领域。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明实施例所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种固晶点胶头，其特征在于，用于在LED芯片固晶过程中设置固晶材料，所述固晶点胶头包括：点胶头本体与针头，所述针头包括固定端和与所述固定端相对的自由端，所述固定端与所述点胶头本体一端固定连接，所述自由端的横截面在第一方向上的最大尺寸与其在第二方向上的最大尺寸的比值大于1，所述第一方向与所述第二方向相互垂直。
2.如权利要求1所述的固晶点胶头，其特征在于，所述第一方向为所述横截面的长度方向，所述第二方向为所述横截面的宽度方向，所述自由端横截面的长宽比大于等于1.2。
3.如权利要求1所述的固晶点胶头，其特征在于，所述自由端的横截面为矩形或椭圆形。
4.如权利要求1所述的固晶点胶头，其特征在于，所述固晶点胶头中包括至少两个所述针头。
5.如权利要求1-4任一项所述的固晶点胶头，其特征在于，从所述固定端至所述自由端，所述针头的粗细均匀连续地变细；或，从所述固定端至所述自由端，所述针头阶梯式地变细。
6.如权利要求5所述的固晶点胶头，其特征在于，所述针头阶梯式地变细，所述针头分为两级阶梯，分别为位于所述固定端所在一侧的粗端阶梯、位于所述自由端所在一侧的细端阶梯。
7.如权利要求6所述的固晶点胶头，其特征在于，所述细端阶梯的高度为40～60um。
8.如权利要求5所述的固晶点胶头，其特征在于，所述固定端的横截面在第一方向和所述第二方向中至少一个的尺寸比所述LED芯片的芯片电极在相同方向的尺寸小55～85um。
9.如权利要求5所述的固晶点胶头，其特征在于，所述自由端的横截面在所述第一方向和所述第二方向中至少一个的尺寸为所述固定端的横截面在相同方向的尺寸的一半。
10.一种LED器件，其特征在于，所述LED器件包括支架、LED芯片以及键合材料，所述支架包括与LED芯片的电极对应的焊盘，所述键合材料设置于所述焊盘与所述LED芯片的芯片电极之间，所述键合材料采用如权利要求1-9任一项所述的固晶点胶头设置。
11.一种固晶方法，其特征在于，包括：
在待固晶的LED芯片的芯片电极上设置键合材料，并采用如权利要求1-9任一项所述的固晶点胶头设置辅助键合材料；
将所述LED芯片的芯片电极与支架上的焊盘对齐，且所述芯片电极朝向所述焊盘；
利用所述辅助键合材料与所述键合材料将所述芯片电极与所述焊盘焊接在一起。
12.如权利要求11所述的固晶方法，其特征在于，所述键合材料包括焊料，所述在待固晶的LED芯片的芯片电极上设置键合材料包括：
采用钢网印刷方式和蒸镀方式中的任意一种在所述LED芯片的芯片电极上设置焊料。
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