CN203481262U

CN203481262U - 固晶机

Info

Publication number: CN203481262U
Application number: CN201320440597.2U
Authority: CN
Inventors: 吴裕朝; 刘艳; 吴冠辰; 庞哓东
Original assignee: SHENZHEN CHUANGWEIXING AUTOMATIC EQUIPMENT Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Chuangwei star Automation Equipment Co.,Ltd.; Shenzhen Shunyu Automation Equipment Co ltd
Priority date: 2013-07-23
Filing date: 2013-07-23
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2023-07-23

Abstract

本实用新型涉及一种固晶机，用于将LED芯片覆晶式封装在基板上。该固晶机包括：机台，其上能够放置有基板；涂覆单元，用于将锡膏涂覆在置于机台上的基板的导电图案上；贴片单元，用于将LED芯片覆盖在置于机台上并且涂覆有锡膏的基板上，以使LED芯片的正电极和负电极能够经由锡膏与基板的导电图案电性连接；以及加热单元，用于对置于机台上并覆盖有LED芯片的基板进行加热，以使锡膏熔化，从而使得LED芯片的正负电极经由锡膏与基板的导电图案电性接触。根据本实用新型实施例的固晶机使得覆晶封装LED芯片的固晶工序能够在同一机台上完成，有效避免在工序转移过程中半成品被污染的问题，从而提高了覆晶封装LED芯片的良品率。

Description

固晶机

技术领域

本实用新型涉及LED（Light Emitting Diode，发光二极管），尤其涉及一种覆晶式（Flip Chip）封装LED芯片专用的固晶机。

背景技术

随着LED技术的日益发展，LED在人们日常生活中的应用也越来越广泛。采用覆晶式封装LED，较一般的立体型LED封装的固晶方式简略许多，拥有更高的信赖度，且可避掉杂乱工艺，使得量产可行性大幅晋升。由于覆晶式LED兼具缩短高温烘烤的制程时间、高良率、导热效果佳、高出光量等优势，遂于市场脱颖而出，是业界竭力开展的技术。

一般来说，覆晶式LED封装的制程包括固晶、点胶、长烤等工序。其中，固晶工序包括涂覆、贴片、加热等步骤。并且，现有技术中通常采用不同的设备来执行固晶工序中的各步骤。例如，利用固晶机来执行涂覆、贴片步骤，并且利用干燥箱来执行加热步骤。这样，在整个固晶工序中，需要将中间制品（半成品）从执行当前步骤的设备转移到执行下一步骤的设备。然而，在这样的转移过程中，锡膏等物料容易被氧化或混入杂质等，由此导致中间制品被污染，从而降低了覆晶式LED封装的良品率。例如：由于锡膏被氧化或锡膏中混入了杂质等，使得后续LED芯片与基板焊接过程中接触不良，从而降低了覆晶式LED封装的良品率。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型要解决的技术问题是，如何提高覆晶封装LED芯片的良品率。

为了解决上述技术问题，根据本实用新型的一实施例，提供了一种固晶机，用于将LED芯片覆晶式封装在基板上，包括：

机台，其上能够放置有所述基板；

涂覆单元，用于将锡膏涂覆在置于所述机台上的所述基板的导电图案上；

贴片单元，用于将所述LED芯片覆盖在置于所述机台上并且涂覆有所述锡膏的所述基板上，以使所述LED芯片的正电极和负电极能够经由所述锡膏与所述基板的导电图案电性连接；以及

加热单元，用于对置于所述机台上并覆盖有所述LED芯片的所述基板进行加热，以使所述锡膏熔化，从而使得所述LED芯片的正电极和负电极经由所述锡膏与所述基板的导电图案电性接触。

对于上述固晶机，在第一种可能的实现方式中，所述LED芯片包括沿水平方向依次排列的正电极、负电极以及隔离区，其中所述水平方向为与所述基板平行的方向，

所述隔离区在所述基板上的垂直投影位于所述正电极和负电极在所述基板上的垂直投影之间，

所述隔离区在所述水平方向上的中心线与所述LED芯片在所述水平方向上的中轴线重叠，并且

所述隔离区在所述水平方向的宽度不超过所述LED芯片在所述水平方向的宽度的三分之一。

结合第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述机台分隔为低温区和高温区，其中

所述涂覆单元和所述贴片单元用于对置于所述低温区上的所述基板进行操作；以及

所述加热单元用于对置于所述高温区上的所述基板进行操作。

结合上述固晶机以及第一种和第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述涂覆单元包括点锡膏摆臂，所述点锡膏摆臂用于从锡膏载盘中取出所述锡膏。

结合上述固晶机以及第一种和第二种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述贴片单元包括取芯摆臂，所述取芯摆臂用于从晶圆环中取出所述LED芯片。

结合第三种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述贴片单元包括取芯摆臂，所述取芯摆臂用于从晶圆环中取出所述LED芯片。

通过使固晶机、涂覆单元、贴片单元和加热单元对置于同一机台上的基板执行覆晶封装LED芯片的固晶工序的全部步骤，根据本实用新型上述实施例的固晶机，能够有效避免在步骤转移过程中半成品被污染的问题，从而提高了覆晶封装LED芯片的良品率。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本实用新型的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本实用新型的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本实用新型的原理。

图1示出根据本实用新型一实施例的固晶机的框图；

图2示出根据本实用新型一实施例的固晶机固接的LED芯片的示意图；

图3示出根据本实用新型一实施例的固晶机固接的基板的示意图；

图4示出根据本实用新型一实施例的固晶机中的机台的示意图；

图5示出根据本实用新型一实施例的固晶机的示意图；以及

图6示出根据本实用新型一实施例的固晶机中的固晶机将LED芯片固接在置于机台上的基板上的示意图。

附图标记说明：

10：固晶机；11：机台；12：涂覆单元；13：贴片单元；14：加热单元；30：基板；31：导电图案；20：LED芯片；21：正电极；22：负电极；23：隔离区；41：低温区；42：高温区；61：点锡膏摆臂；62：锡膏载盘；63：取芯摆臂；64：晶圆环；70：锡膏；L0：LED芯片20在水平方向的宽度；L1：正电极21和负电极22在水平方向的宽度；L2：隔离区23在水平方向的宽度。。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本实用新型的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本实用新型，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有这些具体细节，本实用新型同样可以实施。在另外一些实例中，对于大家熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本实用新型的主旨。

图1示出根据本实用新型一实施例的固晶机的框图，该固晶机10主要用于将例如图2所示LED芯片20覆晶式封装在例如图3所示的基板30上。如图1所示，固晶机10主要包括机台11、涂覆单元12、贴片单元13和加热单元14。其中，机台11，用于其上放置有基板30。涂覆单元12，用于将锡膏70涂覆在置于机台11上的基板30的导电图案31上。贴片单元13，用于将LED芯片20覆盖在置于机台11上并且涂覆有锡膏70的基板30上，以使LED芯片20的正电极21和负电极22能够经由锡膏70与基板30的导电图案31电性连接。加热单元14，用于对置于机台11上并覆盖有LED芯片20的基板进行加热，以使锡膏70熔化，从而使得LED芯片20的正电极21和负电极22经由锡膏70与基板30的导电图案31电性接触。

由于集成有机台11、涂覆单元12、贴片单元13和加热单元14，该固晶机10能够依次完成覆晶封装LED芯片中的固晶工序中的涂覆、贴片、加热等各步骤。首先，执行涂覆步骤，即在基板30置于机台11上的情况下，通过涂覆单元12将导电金属例如锡膏70涂覆在基板30的导电图案31上。其次，执行贴片步骤，即在涂覆有锡膏70的基板30置于机台11上的情况下，通过贴片单元13将LED芯片20覆盖在基板30上，以使LED芯片20的正电极21和负电极22能够经由锡膏70与基板30的导电图案31电性连接。最后，执行加热步骤，即在覆盖有LED芯片20的基板30置于机台11上的情况下，通过加热单元14对该基板30和/或LED芯片20进行加热，以使锡膏70熔化，从而使得LED芯片20的正电极21和负电极22经由锡膏70与基板30的导电图案31电性接触。这样，在该固晶机10上依次完成了覆晶封装LED芯片20的固晶工序中的涂覆、贴片、加热等各步骤，而无需进行步骤转移，从而有效避免了由于将半成品在不同设备之间转移导致的污染。

在一种可能的实现方式中，如图2所示，所述LED芯片20包括沿水平方向依次排列的正电极21、负电极22以及隔离区23，其中所述水平方向为与所述基板平行的方向，所述隔离区23在所述基板30上的垂直投影位于所述正电极21和负电极22在所述基板30上的垂直投影之间，所述隔离区23在所述水平方向上的中心线与所述LED芯片20在所述水平方向上的中轴线重叠，并且所述隔离区23在所述水平方向的宽度L2不超过所述LED芯片20在所述水平方向的宽度L0的三分之一。

具体地，如图2和图3所示，LED芯片20的隔离区23位于LED芯片20的中间，相当于正电极21和负电极22对称分布在LED芯片20的中轴线两侧，且正电极21和负电极22在水平方向的宽度L1大致相同。例如：如果LED芯片20在水平方向的宽度L0为1mm、正电极21和负电极22在水平方向的宽度L1均为0.3mm、隔离区23在水平方向的宽度L2为0.3mm，则在基板30上覆晶封装LED芯片20时，由于正电极21和负电极22对称分布在LED芯片20的中轴线两侧，因此能够将导电金属、如锡膏或银胶恰好涂覆在正电极21和负电极22的表面的中心区域，并且涂覆量适中。在覆晶封装LED芯片的固晶工序中，当加热至高温以使导电金属熔化时，不会导致导电金属从正电极21、负电极22以及基板30上的导电图案31中的任一者的表面溢出，从而避免了正电极21和负电极22之间短路，有效提高了覆晶封装LED芯片的良品率。

这样，通过使涂覆单元、贴片单元和加热单元能够对置于同一机台上的基板完成覆晶封装LED芯片的固晶工序，根据本实用新型上述实施例的固晶机，能够有效避免由于步骤转移导致半成品被污染的情况，从而提高了覆晶封装LED芯片的良品率。

在一种可能的实现方式中，如图4所示，机台11可以分隔为低温区41和高温区42，以适应不同步骤的温度需求。

例如：固晶工序中的涂覆、贴片步骤需要在常温或低温环境下操作，因此可以相应的在基板30置于机台11的低温区41的情况下来执行这些步骤。此外，固晶工序中的加热步骤需要在高温环境下操作，因此可以在基板置于机台11的高温区42的情况下来执行这些步骤。

在一种可能的具体实现方式中，高温区42可进一步分隔为加热温度不同的多个高温区，以适应固晶工序中由于锡膏70材料差异以及LED芯片20和/或基板30上的导电材料差异导致的不同加热温度需求。例如，在高温区42内，可设置处于温度范围35～100℃内的多个子高温区，以适应各种材料需求。

在一种可能的具体实现方式中，可以使用推板、传送带或链条等在低温区41和至少一个高温区42之间进行基板30的传送。

这样，通过将机台分隔为低温区和至少一个高温区，并在低温区和至少一个高温区内分别完成覆晶封装LED芯片中固晶工序的各步骤，根据本实用新型上述实施例的固晶机，能够在同一机台上提供不同步骤操作所需的不同温度，避免了由于步骤转移导致半成品被污染的情况，从而提高了覆晶封装LED芯片的良品率。

在一种可能的具体实现方式中，如图5所示，涂覆单元12可以包括点锡膏摆臂61，点锡膏摆臂61用于从锡膏载盘62中取出锡膏70。

具体地，锡膏载盘62用于预先放置锡膏70。如图5～6所示，首先，点锡膏摆臂61可以使用吸嘴，从锡膏载盘62中取出适量的锡膏70。其次，点锡膏摆臂61可以使用点针，将锡膏70涂覆在置于机台11上的基板30的导电图案31的表面。为了能够将锡膏70涂覆在基板30内的任一导电图案31上，点锡膏摆臂61可以设置为，在所允许的操作空间内，能够到达基板30内的任一位置上，从而提高了点锡膏操作的灵活性和方便性。为了保证锡膏70能够准确地涂覆在基板30内所需的位置上，可以对点锡膏摆臂61的具体操作进行更精确的控制。通过类似过程，可以将锡膏70依次涂覆在基板30的多个导电图案31上。

在一种可能的实现方式中，贴片单元13可以包括取芯摆臂63，取芯摆臂63用于从晶圆环64中取出LED芯片20。

具体地，晶圆环64用于放置LED芯片20。如图5～6所示，首先，取芯摆臂63可以使用吸嘴，从晶圆环64中取出一个LED芯片20。然后，取芯摆臂63可以使用点针，将LED芯片20放置在基板30内所需的相应位置上，以使LED芯片20能够经由锡膏70沾着在基板30上，从而LED芯片20的正电极21和负电极22与基板30的导电图案31实现电性连接。为了能够将LED芯片20放置在基板30内的任一位置上，取芯摆臂63可以设置为，在所允许的操作空间内，能够到达基板30内的任一位置上，从而提高了取芯操作的灵活性和方便性。为了保证LED芯片20能够被准确地放置在基板30内所需的位置上，可以对取芯摆臂62的具体操作进行更精确的控制。通过类似过程，可以依次将多个LED芯片20放置在基板30的多个位置上。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种固晶机，用于将LED芯片覆晶式封装在基板上，其特征在于，包括：

机台，其上能够放置有所述基板；

2.根据权利要求1所述的固晶机，其特征在于，所述LED芯片包括沿水平方向依次排列的正电极、负电极以及隔离区，其中所述水平方向为与所述基板平行的方向，

所述隔离区在所述水平方向的中心线与所述LED芯片在所述水平方向的中轴线重叠，并且

3.根据权利要求2所述的固晶机，其特征在于，所述机台分隔为低温区和高温区，其中

4.根据权利要求1至3中任一项所述的固晶机，其特征在于，所述涂覆单元包括点锡膏摆臂，所述点锡膏摆臂用于从锡膏载盘中取出所述锡膏。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的固晶机，其特征在于，所述贴片单元包括取芯摆臂，所述取芯摆臂用于从晶圆环中取出所述LED芯片。

6.根据权利要求4所述的固晶机，其特征在于，所述贴片单元包括取芯摆臂，所述取芯摆臂用于从晶圆环中取出所述LED芯片。