一种小电极的正装led芯片的导线焊接工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及LED芯片技术领域，特别是涉及一种小电极的正装LED芯片的导线焊接工艺。
【背景技术】
[0002]LED芯片的制作过程包括在LED支架上固定晶片，晶片上设有两个电极，分别为正电极和负电极，如图3所示，当实现多晶片5焊接时，需要用一根导线实现相邻两个晶片5的的其中一个电极的连接，还需要实现电极与LED支架的金属片7的焊接，如图4所示，单晶片5焊接时，只需要实现电极与LED支架的金属片7的焊接。
[0003]LED芯片一般包括正装LED芯片和倒装LED芯片，正装LED芯片即两个电极朝上，倒装LED芯片即两个电极朝下，因此，对于正装芯片来说，电极的大小将影响出光率和热损耗，电极做得越小，则出光率越高，热损耗越小。
[0004]因此，很多人都可以想到并且做到将电极做小，但是，小电极在焊接导线时存在一定的困难。传统的焊接工艺是利用打火杆和换能器来实现导线的焊接，换能器的端部设置有供导线穿过的瓷嘴，启动换能器和打火杆，利用打火杆将穿过瓷嘴的导线烧熔成球，再压到电极上，传统的焊接工艺适用于电极的直径在60-85 μπι之间，如果电极变小了(直径约为30至55 μ m)，使用传统的焊接工艺将导球压到电极上容易出现导料溢出的情况，溢出的导料同样影响LED芯片的出光率和热损耗，因此，传统的焊接设备和焊接工艺已经不适用小电极的焊接。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种小电极的正装LED芯片的导线焊接工艺，该小电极的正装LED芯片的导线焊接工艺可控制焊球的大小；还可控制焊接点的大小以适应电极的尺寸，从而将导线焊接到小电极上。
[0006]本发明的目的通过以下技术方案实现:
提供一种小电极的正装LED芯片的导线焊接工艺，所述小电极指直径小于60 μπι的电极，其特征在于:包括以下步骤:
步骤一:选用瓷嘴作为焊接头，所述瓷嘴包括供导线穿过的通孔，以及用于将烧熔的导线按压于焊接面的下表面，以及侧面，所述通孔由上而下包括相互连通的圆柱形通孔和圆台形通孔；所述瓷嘴的下表面和侧面之间的连接处为弧面；所述瓷嘴的选用标准是:电极的直径与圆台形通孔的直径的比例关系是1:1.4-1.6 ;
步骤二:选用合适的导线穿过所述瓷嘴的通孔；
步骤三:将打火杆置于瓷嘴的两侧，启动换能器；
步骤四:利用打火杆将穿过瓷嘴的导线烧熔成球；
步骤五:将超声波传输至瓷嘴；
步骤六:以一定压力将瓷嘴向下按压于小电极一定时间，使得烧熔成球的导线焊接于小电极，得到第一个焊接点，所述压力为15g~30g，按压时间为5ms~15ms ；
步骤七:提起瓷嘴，又以一定压力将瓷嘴向下按压于另一小电极或者LED支架的金属片上一定时间，以使得烧熔成球的导线焊接于另一个小电极，得到第二个焊接点的同时压断导线，所述压力为15g~30g，按压时间为5ms~15ms ；
步骤八:提起瓷嘴，留出一定长度的导线在瓷嘴的通孔外面用于下一次焊接。
[0007]所述步骤二中，导线的选用标准是:电极的直径与所述导线的直径的比例关系是2.4-2.6:1ο
[0008]所述电极的直径与所述导线的直径的比例关系是2.5:1。
[0009]所述电极的直径与圆台形通孔的直径的比例关系是1:1.5。
[0010]所述步骤八中，留在所述瓷嘴的通孔外面的导线的长度为150~200 μπι。
[0011]所述下表面为圆环状，所述下表面的内环和外环之间的距离为80~200 μπι。
[0012]所述步骤四中，打火杆的打火电流调节为20~25Α，打火杆的电压调节为4500-4800 伏。
[0013]所述步骤三中，同时控制支撑LED支架的工作台的温度为130~160摄氏度。
[0014]所述步骤七中，提起瓷嘴的工具为换能器，所述瓷嘴设于所述换能器的端部，换能器的功率为45DA065DAC。
[0015]所述步骤三和步骤四之间增加一个步骤如下:
在瓷嘴的一侧放置吹气装置，启动吹气装置，吹送保护气体；所述保护气体的包括如下体积百分比的组分:氮气93%~97%，氢气3%~7%。
[0016]本发明的有益效果:
(1)通过调整瓷嘴的圆台形通孔的直径，可控制焊球(即铜线烧成的球)的大小；
(2)通过调整焊接压力和焊接时间，可控制焊接点的大小以适应电极的尺寸，将导线焊接到小电极上。
[0017](3)通过调整瓷嘴的下表面的尺寸，可控制焊球的尺寸，同时可使得第二焊接点容易打开，以避免第二焊接点太小，与电极接触不良。
[0018](4)通过调整导线的直径，可避免在焊线过程中出现球过大或球推力不足的问题出现。
【附图说明】
[0019]利用附图对发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
[0020]图1是本发明的一种小电极的正装LED芯片的导线焊接工艺使用设备的位置示意图。
[0021]图2是瓷嘴的结构示意图。
图3是包括多晶片的LED芯片。
图4是单晶片的LED芯片。
[0022]图中包括有:
I—打火杆、 2换能器、
3--瓷嘴、31--通孔、32--下表面、33--侧面、301--圆柱形通孔、302--圆台形通孔、
4一一吹气装置；
A 圆台形通孔的直径；
B一一下表面的内环和外环之间的距离；
5晶片；
6--小电极；
7—一LED支架上的金属片。
【具体实施方式】
[0023]结合以下实施例对本发明作进一步描述。
[0024]实施例1。
[0025]本实施例的一种小电极的正装LED芯片的导线焊接工艺，如图1和图2所示，所述小电极6指直径小于60 μπι的电极，包括以下步骤:
步骤一:选用瓷嘴作为焊接头，所述瓷嘴包括供导线穿过的通孔，以及用于将烧熔的导线按压于焊接面的下表面，以及侧面，所述下表面为圆环状，所述下表面的内环和外环之间的距离为80 μπι，所述通孔由上而下包括相互连通的圆柱形通孔和圆台形通孔；所述瓷嘴的下表面和侧面之间的连接处为弧面；所述瓷嘴的选用标准是:电极的直径与圆台形通孔的直径的比例关系是1:1.4;
步骤二:选用合适的导线穿过所述瓷嘴的通孔，导线的选用标准是:电极的直径与所述导线的直径的比例关系是2.4:1 ;
步骤三:将打火杆置于瓷嘴的两侧，启动换能器，换能器的功率为45DAC ;
步骤四:在瓷嘴的一侧放置吹气装置，启动吹气装置，吹送保护气体；所述保护气体的包括如下体积百分比的组分:氮气93%，氢气7% ；
步骤五:利用打火杆将穿过瓷嘴的导线烧熔成球，打火杆的打火电流调节为20Α，打火杆的电压调节为4500伏，同时控制支撑LED支架的工作台的温度为130摄氏度；
步骤六:将超声波传输至瓷嘴；
步骤七:利用设于瓷嘴的端部的换能器以15g的压力将瓷嘴向下按压于小电极6上，时间为5ms，使得烧熔成球的导线焊接于小电极6，得到第一个焊接点；
步骤八:利用换能器提起瓷嘴，又以15g的压力将瓷嘴向下按压于另一小电极6上(如图3所示，多晶片5焊接时，实现两个晶片5之间的焊接)，时间为5ms，以使得烧熔成球的导线焊接于另一个小电极6，得到第二个焊接点的同时压断导线；
步骤九:提起瓷嘴，留出长度为150 μπι的导线在瓷嘴的通孔外面用于下一次焊接。
[0026]本实施例的优点是:
(1)通过调整瓷嘴的圆台形通孔的直径，可控制焊球(即铜线烧成的球)的大小；
(2)通过调整焊接压力和焊接时间，可控制焊接点的大小以适应电极的尺寸，将导线焊接到小电极6上。
[0027](3)通过调整瓷嘴的下表面的尺寸，可控制焊球的尺寸，同时可使得第二焊接点容易打开，以避免第二焊接点太小，与电极接触不良。
[0028](4)通过调整导线的直径，可避免在焊线过程中出现球过大或球推力不足的问题出现。
[0029](5)以上的保护气体配方使其在烧球时焊球不易氧化及保证烧球圆滑和一致性，从而使得焊点规则对称且焊点结合度好。
[0030]实施例2。
[0031]本实施例的一种小电极的正装LED芯片的导线焊接工艺，如图1和图2所示，包括以下步骤:
步骤一:选用瓷嘴作为焊接头，所述瓷嘴包括供导线穿过的通孔，以及用于将烧熔的导线按压于焊接面的下表面，以及侧面，所述下表面为圆环状，所述下表面的内环和外环之间的距离为180 μπι，所述通孔由上而下包括相互连通的圆柱形通孔和圆台形通孔；所述瓷嘴的