[发明专利]一种陶瓷体上常温超声波焊接LED芯片的方法

说明书

技术领域

本发明涉及LED芯片的焊接加工技术领域，尤其涉及一种陶瓷体上常温超声波焊接LED芯片的方法。

背景技术

随着国家对节能的重视，尤其是LED行业的迅速发展，对LED寿命要求越来越高，而LED的芯片在陶瓷体材料上的焊接相当重要，因为陶瓷体材料的既满足导热率高、耐腐蚀、耐高温、耐磨损，又满足绝缘与超高频的要求。但LED的芯片类比较娇贵，芯片一般民用级的工作温度：0~+70度；工业级：-40~+85度；汽车级：-40~+125度；军用级：-55~+125。如果通过目前常用的回流焊或波峰焊，焊接温度都超过200度，超过100度的温度至少几分钟以上，对各种集成电路与LED的芯片造成一定的损害，轻则损伤影响芯片的寿命，重则直接报废；而采用常见的锡焊方式，需要芯片的支架以及大量焊锡材料，同时还有封装、印刷以及回流焊等工艺。

发明内容

本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种陶瓷体上常温超声波焊接LED芯片的方法。

本方法的目的是通过以下技术方案来实现的：一种陶瓷体上常温超声波焊接LED芯片的方法，该方法包括以下步骤：

（1）在陶瓷体烧结钯银形成焊接银焊盘与导热银焊盘，该步骤包括以下子步骤：

（1.1）丝网印刷：首先制造导热银焊盘、焊接银焊盘的模版，在丝网上涂感光胶，然后把模版放在感光胶上，通过曝光机进行曝光，丝网上模板遮住部分以外曝光，感光胶凝固，而模版遮住部分不透光，模板遮住部分的感光胶由于不透光而没有凝固；用水冲洗，洗去未曝光部分，再采用银钯浆作为油墨，把丝网放置在陶瓷体上进行印刷，把银钯浆印在陶瓷体上,由于丝网上模板遮住部分是透空的，所以银钯浆就印在陶瓷体上相应位置，而其余部分因为有胶封住，银钯浆就没有印上；

（1.2）陶瓷体的烧结：将步骤（1.1）印刷好的陶瓷体在陶瓷烧结炉中烧结，使银钯浆与陶瓷体间形成良好的熔合，在烧结后形成银的烧结层面即形成焊接银焊盘、导热银焊盘；烧结后的银焊盘高出陶瓷体15微米-20微米；

（2）涂胶与固定芯片：将绝缘导热胶涂在导热银焊盘上；将LED芯片用超声波焊接机的吸嘴安置在对应的导热焊盘上的绝缘导热胶上面；

（3）超声波焊接：在超声波焊接机上将合金丝或金丝分别搭接在陶瓷体的焊接银焊盘与LED芯片电极的两端，使用超声波焊接机的振动能源，分别把合金丝或金丝与焊接银焊盘焊接，合金丝或金丝与LED芯片电极焊接，焊接后LED芯片与焊接银焊盘的电路导通； 

（4）灌胶固定：为了整体固定，对低于LED芯片的部位进行灌胶，通过点胶机加一层封装导热胶，使整体固定，同时可以使发热均匀；

（5）印制反光层：在灌胶快干时，涂上镜面胶，增加LED的反射能力。

本发明的有益效果是，本方明对陶瓷体采用超声波焊接，焊接过程既无电流在被焊体中流过，也无高温产生，保护了电子芯片，使芯片寿命大大的延长，尤其是对最难焊接的铝及陶瓷体的焊接，更能突出本发明的优越性，并减少了有铅污染；此外减少了支架、印刷板等材料以及绑定支架、回流焊、印刷线路等工艺，有很高的实用价值。

附图说明

图1是焊接时陶瓷体与银焊盘的示意图；

图2是焊好后的LED芯片剖面图；

图中，陶瓷体1、焊接银焊盘2、导热银焊盘3、绝缘导热胶4、LED芯片5、LED芯片电极6、合金丝或金丝7、封装导热胶8、镜面胶9。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细描述本发明，本发明的目的和效果将变得更加明显。

本发明陶瓷体上常温超声波焊接LED芯片的方法，包括以下步骤：

（1）在陶瓷体1烧结钯银形成焊接银焊盘2与导热银焊盘3，该步骤包括以下子步骤：

（1.1）丝网印刷：首先制造导热银焊盘2、焊接银焊盘3的模版，在丝网上涂感光胶，然后把模版放在感光胶上，通过曝光机进行曝光，丝网上模板遮住部分以外曝光，感光胶凝固，而模版遮住部分不透光，模板遮住部分的感光胶由于不透光而没有凝固；用水冲洗，洗去未曝光部分，再采用银钯浆作为油墨，把丝网放置在陶瓷体上进行印刷，把银钯浆印在陶瓷体上,由于丝网上模板遮住部分是透空的，所以银钯浆就印在陶瓷体上相应位置，而其余部分因为有胶封住，银钯浆就没有印上。

（1.2）陶瓷体1的烧结：将步骤（1.1）印刷好的陶瓷体1在陶瓷烧结炉中烧结，使银钯浆与陶瓷体1间形成良好的熔合，在烧结后形成银的烧结层面即形成焊接银焊盘2、导热银焊盘3，如图1所示。烧结后的银焊盘高出陶瓷体15微米-20微米。