LED芯片的加工方法与流程

本发明涉及led芯片加工，具体涉及led芯片的加工方法。

背景技术：

1、相关技术中的led芯片采用锡膏焊接或共晶焊接。

2、锡膏焊接存在以下缺陷：1、电极需要通过锡膏与金属基板进行连接，然而，锡膏的导热性能相对较差，导致热阻较高，这可能导致led芯片在工作时产生较高的温度，影响其性能和寿命；2、锡膏焊接技术存在手工操作的步骤，可能导致焊接质量的不稳定性，例如焊接过程中的人为因素或不恰当的工艺参数设置，可能导致出现焊接不良、漏焊、短路等问题。

3、共晶焊接存在以下缺陷：1、共晶焊接采用的共晶炉，焊接时需要真空状态下惰性气体保护，共晶炉设备造价高昂；2、共晶炉炉膛内空间有限，可焊接工作区域范围较小，工作效率较低，不利于工业化连续批量在线生产。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种led芯片的加工方法，以解决热阻高、焊接质量不稳定、成本高以及工作效率低的问题。

2、本发明提供了一种led芯片的加工方法，适用于连接led芯片和基板，包括：提供led芯片的加工设备，所述led芯片的加工设备包括加热装置(110)和压力装置；在基板上放置共晶材料，在所述共晶材料上放置所述led芯片；将所述基板传送至加热装置，控制所述加热装置加热所述基板和所述led芯片，以所述共晶材料达到共晶温度；控制所述压力装置下降，在竖直方向上对所述led芯片施加压力；控制所述压力装置在水平方向上对所述led芯片施加摩擦力。

3、有益效果：在加热装置对基板上的共晶材料进行加热时，共晶材料在共晶温度下的自我扩散和润湿性来实现led芯片和基板的牢固连接，压力装置在共晶点温度下对led芯片施加压力，以提高共晶材料在焊接界面的接触和扩散，从而实现led芯片和基板更牢固的连接，不仅利用合金在共晶点温度下时熔化并凝固的特性，还通过施加压力增强金属间的原子扩散和界面接触，降低led芯片和基板之间的空洞率，增强焊接效果，led芯片和基板之间的机械强度和可靠性更高。

4、另外，由于压力装置在共晶点温度下对led芯片施加压力，共晶材料更容易扩散，因此led芯片和基板的焊接温度可以一定程度上的降低，led芯片和基板之间的散热更快，led芯片的温度较低，保证了led芯片的亮度，延长了led芯片的使用寿命，且无需额外设置冷却装置，例如大功率风扇或水冷设备，降低成本。

5、相比于锡膏焊接，本发明实施例的led芯片的加工设1，led芯片和基板之间的连接材料为共晶材料，导热性能好，热阻较低，保证了led芯片的亮度，延长led芯片的使用寿命，并且人为因素或不恰当的工艺参数设置的影响较低，能够保证led芯片的良品率。

6、相比于共晶焊接，本发明实施例的led芯片的加工设备，利用压力装置增加共晶材料的扩散效率，以及led芯片和基板之间的连接强度，无需采用共晶炉，能够降低成本，并且操作空间大，有利于工业化连续批量在线生产，提高了生产效率。

7、在一种可选的实施方式中，所述加热装置包括预热区、恒温区和工作区，所述预热区、所述恒温区和所述工作区依次连接；所述将所述基板传送至加热装置，所述加热装置加热所述基板和所述led芯片，以所述共晶材料达到共晶温度，包括：将所述基板传送至所述预热区，所述预热区的温度逐渐升高至第一预设温度；将所述基板传送至所述恒温区，所述恒温区保持在所述第一预设温度；所述工作区的温度逐渐升高至第二预设温度，所述第二预设温度大于所述第一预设温度。

8、有益效果：焊接界面加热至共晶温度的速度较快，能够保证共晶材料在共晶温度下的自我扩散和润湿性来实现led芯片和基板的牢固连接，并且基板和led芯片不会由于温度剧烈波动而损坏。

9、在一种可选的实施方式中，所述加热装置还包括：冷却区，所述冷却区与所述工作区连接；所述工作区的温度逐渐升高至第二预设温度，之后，还包括：将所述基板传送至所述冷却区，控制所述冷却区的温度低于所述第二预设温度。

10、有益效果：能够快速地降低led芯片和基板的温度，降低led芯片和基板长时间受热而损坏的概率。

11、在一种可选的实施方式中，所述恒温区的长度大于所述预热区的长度以及所述工作区的长度；和/或所述冷却区的长度小于所述预热区的长度以及所述工作区的长度。

12、有益效果：由于预热区和工作区的工作时间较短，预热区和工作区的尺寸可以设置的较小，另外，led芯片和基板在室温的作用下也会逐渐降温，冷却区的工作时间较短，因此冷却区的尺寸可以较小，在不影响工作效率的情况下，能够减小加热装置的尺寸，降低成本以及重量。且恒温区的尺寸较大，用于保证led芯片和基板的温度。

13、在一种可选的实施方式中，所述压力装置包括主体部和功能部，所述功能部与所述主体部靠近所述加热装置的一端连接，所述功能部具有加热面；所述控制所述压力装置下降，在竖直方向上对所述led芯片施加压力，包括：控制所述主体部带动所述功能部下降，将所述加热面与所述led芯片接触；控制所述加热面对所述led芯片加热。

14、有益效果：在对led芯片施加压力的情况下，能够对led芯片加热，从而提高led芯片和基板的升温效率，进而使焊接界面快速被加热至共晶温度，提高led芯片和基板之间的连接效率，有利于工业化连续批量在线生产，提高了led芯片的生产效率。

15、在一种可选的实施方式中，所述功能部相对于所述主体部可转动，所述功能部具有冷却面；所述控制所述压力装置在水平方向上对所述led芯片施加摩擦力，之后，还包括：控制所述功能部相对于所述主体部转动，将所述冷却面与所述所述led芯片接触。

16、有益效果：在对led芯片施加压力后，能够对led芯片冷却，从而提高led芯片和基板的降温效率，进而使led芯片和基板快速冷却，降低led芯片和基板长时间受热而损坏的概率。

17、在一种可选的实施方式中，所述主体部设有电源结构，所述功能部为半导体制冷装置，所述功能部与所述电源结构连接，所述冷却面和所述加热面位于所述功能部的相对两侧。

18、有益效果：功能部既能够同时实现加热和冷却，提高了功能部的集成度，降低了成本，并且功能部需要通电就能够实现，操作方便。

19、在一种可选的实施方式中，所述led芯片的加工设备还包括：定位装置，所述定位装置分别与所述加热装置、所述基板和所述led芯片连接，所述压力装置与所述定位装置连接且相对于所述定位装置在竖直方向可移动。

20、有益效果：能够保证加热装置、基板、led芯片和压力装置四者之间相对位置稳定，保证基板和led芯片之间的良品率。

21、在一种可选的实施方式中，所述led芯片的加工设备还包括：驱动件，所述驱动件设于所述定位装置；丝杆，所述丝杆与所述驱动件传动连接且沿竖直方向延伸；螺纹件，所述螺纹件套设于所述丝杆且与所述丝杆螺纹连接，所述压力装置与所述螺纹件固定连接，所述驱动件驱动所述丝杆转动，以使所述螺纹件带动所述压力装置沿竖直方向移动。

22、有益效果：不仅能够驱动压力装置沿竖直方向移动，且结构简单，便于连接。

23、在一种可选的实施方式中，所述压力装置对所述led芯片施加的摩擦力为10g～200g。

24、有益效果：一方面能够保证共晶材料扩散效率，减少led芯片和基板之间的空洞率，使led芯片和基板之间连接强度提高，另一方面能够避免led芯片和基板受力过大而损坏。