CN207781646U - 一种led芯片倒装焊接结构和led灯珠 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种LED芯片倒装焊接结构和LED灯珠，其中，所述LED芯片倒装焊接结构包括若干个倒装芯片和基板，所述基板上间隔设置有若干焊盘，每个焊盘上均独立涂覆有助焊剂层，所述倒装芯片的正极和负极分别与对应焊盘上的助焊剂层粘接，所述助焊剂层的顶面为平面，在芯片电极与焊盘之间通过助焊剂层进行粘接固定，使得助焊剂层在加热溶解后芯片电极能与焊盘完全融合在一起，从而有效降低热阻，并且提高高温时的粘接力和产品的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及LED焊接领域，特别涉及一种LED芯片倒装焊接结构和LED灯珠。
背景技术
现有倒装技术通常采用锡膏低温溶解以后将芯片电极与基板焊盘连接， 受限于传统LED倒装封装方面的约束，产品主要存在以下几点缺陷：1、芯片与基板粘接不稳定：芯片与基板焊盘是属于物理性质的粘接，两种材料没有完全融合在一起，常温时芯片推力符合要求，但是LED点亮时产生的热量后芯片与支架焊盘的粘接力变小易脱落。2、产品热阻高：由于锡膏颗粒不存在差异，溶解后部分杂质造成溶解的锡膏在X-RAY下观察存在空洞，影响产品的热传导，导致产品热阻过高。3、高温时银迁移：锡膏的组成主要成分金属（锡、银、铜）和助焊剂（松香）按照不同的比例混合而成，溶解后的助焊剂挥发留下金属成分将芯片粘接，但是随着LED在点亮使用的过程中温度升高，锡膏中的金属产生反应，尤其是银在高温时比较活跃，银迁移造成芯片P与N之间短路和形成硫化银，导致产品光衰过大。4、成品信赖性下降：由于存在粘接不牢固，热阻高及高温使银迁移造成产品在点亮时光衰过大，产品的可靠性降低。
因而现有技术还有待改进和提高。
实用新型内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于一种LED芯片倒装焊接结构和LED灯珠，在芯片电极与焊盘之间通过助焊剂层进行粘接固定，使得助焊剂层在加热溶解后芯片电极能与焊盘完全融合在一起，从而有效降低热阻，并且提高高温时的粘接力和产品的可靠性。
为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：
一种LED芯片倒装焊接结构，包括若干个倒装芯片和基板，其中，所述基板上间隔设置有若干焊盘，每个焊盘上均独立涂覆有助焊剂层，所述倒装芯片的正极和负极分别与对应焊盘上的助焊剂层粘接，所述助焊剂层的顶面为平面。
所述的提高光效的LED封装结构中，所述助焊剂层的截面为矩形，所述矩形的底边与焊盘贴合，所述矩形的顶边与倒装芯片的正极或负极贴合。
所述的提高光效的LED封装结构中，所述倒装芯片的正极和负极均为金锡合金电极。
所述的提高光效的LED封装结构中，所述焊盘为镀金焊盘或者沉金焊盘。
所述的提高光效的LED封装结构中，所述助焊剂层为松香层。
所述的提高光效的LED封装结构中，所述倒装芯片上包覆有荧光胶体。
所述的提高光效的LED封装结构中，相邻两个焊盘之间的间距范围为0.1-0.2mm。
所述的提高光效的LED封装结构中，所述助焊剂层的厚度为30-60um。
一种LED灯珠，所述LED灯珠采用如上所述的LED芯片倒装焊接结构。
相较于现有技术，本实用新型提供的LED芯片倒装焊接结构和LED灯珠中，所述LED芯片倒装焊接结构包括若干个倒装芯片和基板，其中，所述基板上间隔设置有若干焊盘，每个焊盘上均独立涂覆有助焊剂层，所述倒装芯片的正极和负极分别与对应焊盘上的助焊剂层粘接，所述助焊剂层的顶面为平面，在芯片电极与焊盘之间通过助焊剂层进行粘接固定，使得助焊剂层在加热溶解后芯片电极能与焊盘完全融合在一起，从而有效降低热阻，并且提高高温时的粘接力和产品的可靠性。
附图说明
图1为本实用新型提供的LED芯片倒装焊接结构的正面示意图。
图2为本实用新型提供的LED芯片倒装焊接结构中每个倒装芯片焊接结构的正面示意图。
图3为本实用新型提供的LED芯片倒装焊接结构中每个倒装芯片焊接结构的侧面示意图。
具体实施方式
本实用新型提供的LED芯片倒装焊接结构和LED灯珠在芯片电极与焊盘之间通过助焊剂层进行粘接固定，使得助焊剂层在加热溶解后芯片电极能与焊盘完全融合在一起，从而有效降低热阻，并且提高高温时的粘接力和产品的可靠性。
为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请参阅图1、图2和图3，本实用新型提供的LED芯片倒装焊接结构包括若干个倒装芯片10和基板20，其中，所述基板20上间隔设置有若干焊盘30，每个焊盘30上均独立涂覆有助焊剂层40，所述倒装芯片10的正极11和负极12分别与对应焊盘30上的助焊剂层40粘接，优选地，所述助焊剂层40的顶面为平面。
即本实用新型中，LED芯片优选为倒装芯片10，无需焊线即可与基板20的焊盘30直接贴合，且芯片尺寸可做到更小，有利于提高产品集成度，具体在每个倒装芯片10的电极位置处对应设置焊盘30，且每个焊盘30上均独立涂覆助焊剂层40，倒装芯片10的正极11和负极12通过独立的助焊剂层40与对应的焊盘30粘接，同时助焊剂层40的顶面优选为平面，使得倒装芯片10的电极能与焊盘30平整结合，焊接时可采用回流焊设备将助焊剂层40加热溶解，使得芯片电极能与焊盘30完全融合在一起，从而有效降低热阻，并且提高高温时的粘接力和产品的可靠性。
具体地，所述助焊剂层40的截面为矩形，所述矩形的底边与焊盘30贴合，所述矩形的顶边与倒装芯片10的正极11或负极12贴合，所述助焊剂层40的截面为矩形，使其与焊盘30以及倒装芯片10的电极均能平整贴合，在后续的加热焊接过程中，随着助焊剂层40的加热溶解挥发，倒装芯片10的电极能与焊盘30平整结合，尽量增大二者的接触融合面积，有效降低热阻并提高粘接力，提高产品的稳定性。本实施例中，所述助焊剂层40的厚度优选为30um-60um，具体可根据实际需求进行选择，本实用新型对此不作限定。
优选地，相邻两个焊盘30之间的间距范围为0.1mm-0.2mm，间隔一定的间距避免发生短路的情况，同时所述倒装芯片10的正极11和负极12优选采用不同的电极图案，以便于区分负极，避免接反电路导致产品损坏。
进一步地，所述倒装芯片10的正极11和负极12均为金锡合金电极，所述焊盘30为镀金焊盘30或者沉金焊盘30，所述助焊剂层40优选为松香层，本实用新型中，倒装芯片10的电极采用金锡合金电极，基板20的焊盘30选用镀金焊盘30或者沉金焊盘30，再通过助焊剂层40进行固定，焊接时使用 340-360度的高温回流焊设备将助焊剂层40完全溶解并挥发，将芯片的电极与基板20的焊盘30完全融化融合在一起，其属于化学的金属元素融合，产品受热时导热能力提升，热阻降低，并且也能有效提高高温时芯片与焊盘30的粘接力。同时，由于松香层在受高温时将完全溶解并挥发，粘接处仅剩余金与锡的元素，不含有硫和银的元素，在灯珠点亮时不会产生硫化银而提前衰减，有效提高了光通量的维持率。
优选地，所述倒装芯片10上包覆有荧光胶体，在进行采用回流焊设备将助焊剂层40溶解，将倒装芯片10电极与焊盘30溶解在一起后，再根据实际的颜色需求进行封胶，满足不同客户的产品颜色需求。
进一步地，为进一步提高产品的可靠性，所述基板20的底部还可设置有用于散热的散热层（图中未示出），所述散热层与基板20紧密贴合，以实现良好的散热性能，例如，所述散热层可优选为铜箔层，或者在其他实施例中也可选用其他散热性能好的金属层，具体可根据产品需求选定。
本实用新型还相应提供一种LED灯珠，所述LED灯珠采用如上所述的LED芯片倒装焊接结构，由于上文已对所述LED芯片倒装焊接结构进行了详细描述，此处不作详述。
以下对本实用新型提供的LED芯片倒装焊接结构工艺过程进行介绍：首先进行基板清洗：采用等离子清洗设备将基板上残留的杂质去除；之后在基板需要固晶的区域点助焊剂，形成助焊剂层；之后固晶，将倒装金锡合金电极的LED晶片固在具有助焊剂层的焊盘上，并按照设计图纸进行排列；之后进行测试，按照串并的方式选择不同的驱动电压和电流进行良品与不良品的区分；之后进行焊接，采用340-360度的回流焊设备将助焊剂溶解，芯片电极与支架焊盘溶解在一起；之后进行封胶：按照客户要求的颜色进行封胶；之后测试分选：设定测试参数，将符合要求的产品选出，不符合则归入不良品；最后进行包装，将符合要求的产品做好标示进行包装，完成LED芯片的倒装焊接以及封装。
综上所述，本实用新型提供的LED芯片倒装焊接结构和LED灯珠中，所述LED芯片倒装焊接结构包括若干个倒装芯片和基板，其中，所述基板上间隔设置有若干焊盘，每个焊盘上均独立涂覆有助焊剂层，所述倒装芯片的正极和负极分别与对应焊盘上的助焊剂层粘接，所述助焊剂层的顶面为平面，在芯片电极与焊盘之间通过助焊剂层进行粘接固定，使得助焊剂层在加热溶解后芯片电极能与焊盘完全融合在一起，从而有效降低热阻，并且提高高温时的粘接力和产品的可靠性。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
Claims (5)
1.一种LED芯片倒装焊接结构，包括若干个倒装芯片和基板，其特征在于，所述基板上间隔设置有若干焊盘，每个焊盘上均独立涂覆有助焊剂层，所述倒装芯片的正极和负极分别与对应焊盘上的助焊剂层粘接，所述助焊剂层的顶面为平面；
所述助焊剂层的截面为矩形，所述矩形的底边与焊盘贴合，所述矩形的顶边与倒装芯片的正极或负极贴合；
所述倒装芯片的正极和负极均为金锡合金电极；
所述焊盘为镀金焊盘或者沉金焊盘；
所述助焊剂层为松香层；
焊接时使用 340-360度的高温回流焊设备将松香层完全溶解并挥发，将芯片的电极与基板的焊盘完全融化融合在一起。
2.根据权利要求1所述的LED芯片倒装焊接结构，其特征在于，所述倒装芯片上包覆有荧光胶体。
3.根据权利要求1所述的LED芯片倒装焊接结构，其特征在于，相邻两个焊盘之间的间距范围为0.1mm-0.2mm。
4.根据权利要求1所述的LED芯片倒装焊接结构，其特征在于，所述助焊剂层的厚度为30um-60um。
5.一种LED灯珠，其特征在于，所述LED灯珠采用如权利要求1-4任意一项所述的LED芯片倒装焊接结构。
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