一种倒装共晶LED阵列的共晶效果评估方法技术

本发明专利技术公开了一种倒装共晶LED阵列的共晶效果评估方法，所述评估方法是依据倒装共晶LED阵列中倒装共晶LED中的芯片和基板之间的结合面积的差异导致的散热差异，对倒装共晶LED阵列的共晶效果进行评估。对于倒装共晶LED阵列中的每个芯片而言，若芯片和基板之间的共晶结合面积大，芯片散热就好，热量不会在芯片上累积，芯片表面温度低，说明所述倒装共晶LED的共晶效果好；反之芯片表面温度高，反之共晶效果不好。根据阵列中各个芯片温度的一致性，评估倒装共晶LED阵列的整体共晶效果是否适合后续封装，无需对倒装共晶LED阵列进行X‑ray探伤检测或超声波探伤检测，节省了检测成本，提高生产效率，非常适合批量生产。

An Eutectic Effect Assessment Method for Inverted Eutectic LED Array

The invention discloses an evaluation method of eutectic effect of flip eutectic LED array, which evaluates the eutectic effect of flip eutectic LED array according to the difference of heat dissipation caused by the difference of the bonding area between chip and substrate in flip eutectic LED array. For each chip in the flip-chip eutectic LED array, if the eutectic bonding area between the chip and the substrate is large, the heat dissipation of the chip is good, the heat will not accumulate on the chip, and the surface temperature of the chip is low, which shows that the eutectic effect of the flip-chip eutectic LED is good; conversely, the surface temperature of the chip is high, and the eutectic effect is not good. According to the consistency of the temperature of each chip in the array, the overall eutectic effect of flip-chip eutectic LED array is evaluated whether it is suitable for subsequent packaging. There is no need for X ray or ultrasonic flaw detection of flip-chip eutectic LED array. The cost of detection is saved, the production efficiency is improved, and it is very suitable for mass production.

【技术实现步骤摘要】
一种倒装共晶LED阵列的共晶效果评估方法
本专利技术属于半导体照明LED共晶效果评估
，具体涉及一种倒装共晶LED阵列的共晶效果评估方法。
技术介绍
随着高功率发光二极管(LED)封装技术的不断发展，散热一直困扰着研究人员，这也限制了LED产品性能的进一步提升。为了提升光源的品质，研究人员研发出倒装LED技术，以大幅度提高光源散热能力。目前主流的倒装技术有三种：助焊膏共晶工艺，锡膏共晶工艺和超声热压焊工艺；其中，超声热压焊工艺因为成本高，工艺精度要求高等缺陷，不适合企业研发。而目前无论是助焊膏共晶还是锡膏共晶，都能实现芯片和基板的电气连接，但是难点在于对芯片和基板之间的共晶界面的气泡的控制。由于气泡的存在可导致芯片和基板连接性能变差，降低了光源的散热能力。因此共晶之后需要对共晶效果进行X-ray探伤检测或超声波探伤检测，统计气孔率，以确定共晶效果及是否适合后续封装。然而，对于单芯片共晶，通过对光源进行X-ray探伤检测或超声波探伤检测，很快就能探索到共晶条件和机理；但是对集成大功率光源阵列，由于共晶芯片数量较多，不可能对所有光源的每颗芯片都进行X-ray探伤检测或超声波探伤检测。因此，在单芯片倒装共晶工艺成熟以后，尝试进行多芯片阵列共晶，共晶效果也可以进行同样的检测，但是检测气孔率既增加了企业成本，又降低了效率，这严重阻碍了高功率倒装LED阵列光源的普及。
技术实现思路
为了攻克这一难题，本专利技术提供了一种倒装共晶LED阵列的共晶效果评估方法，所述方法是根据倒装共晶LED阵列中每个倒装共晶LED中的芯片和基板的结合面积不同导致的散热差异，由此对倒装共晶LED阵列的共晶效果进行评估，所述评估方法可以快速、高效地评估所述倒装共晶LED阵列的共晶效果，确认是否适合继续后续的封装工作，避免在不适合封装的倒装共晶LED阵列上继续投入资源，从而造成大量资源的浪费，所述评估方法显著提高了工作效率。本专利技术提供如下方案：一种倒装共晶LED阵列的共晶效果评估方法，所述倒装共晶LED阵列包括M×N个倒装共晶LED芯片，所述M×N个倒装共晶LED中的M×N个芯片构成M行N列的阵列结构，其中，M≥1，N≥1，且M和N不同时为1；所述方法包括如下步骤：额定功率下，测试倒装共晶LED阵列中标准倒装共晶LED中的芯片表面的温度T标；同样条件下，测试倒装共晶LED阵列中待测倒装共晶LED中的芯片表面的温度TMN；其中，标准倒装共晶LED中的芯片简记为标准芯片，待测倒装共晶LED中的芯片简记为待测芯片；对比T标和TMN，判断倒装共晶LED阵列的共晶效果。根据本专利技术，所述倒装共晶LED阵列是经过共晶固化后的倒装LED阵列。根据本专利技术，所述倒装共晶LED阵列用作光源。根据本专利技术，所述标准芯片可以与待测芯片在同一倒装共晶LED阵列中，也可以在不同倒装共晶LED阵列中。根据本专利技术，标准芯片所在的倒装共晶LED阵列和待测芯片所在的倒装共晶LED阵列采用相同的工艺制备得到。所述倒装共晶LED阵列中的每个倒装共晶LED采用相同的工艺制备得到。例如，所述倒装共晶LED阵列采用下述方法制备：将M×N个芯片放置在涂覆焊料的基板焊盘上，构成M行N列的阵列结构，共晶固化，制备得到倒装共晶LED阵列。根据本专利技术，通过下述方法确定标准芯片：将制备得到的倒装共晶LED阵列中每个倒装共晶LED中的芯片进行X-ray探伤检测或超声波探伤检测，选择倒装共晶LED中芯片和基板之间的共晶界面无气泡的倒装共晶LED作为标准倒装共晶LED，该标准倒装共晶LED中的芯片即为标准芯片。优选地，所述标准芯片和待测芯片的几何尺寸相同，光电参数相同或相近。优选地，所述焊料为助锡膏或锡膏。根据本专利技术，所述“额定功率”是指倒装共晶LED阵列中每个芯片在通入相同电流的条件下，使倒装共晶LED阵列中每个倒装共晶LED的功率相同，确保倒装共晶LED阵列中每个芯片发热功率相同。优选地，在额定功率下测试倒装共晶LED阵列中每个倒装共晶LED中芯片表面的温度。根据本专利技术，采用红外热成像仪测试芯片表面的温度。优选地，采用红外热成像仪测试芯片表面的测温点的温度。根据本专利技术，所述测温点选自芯片表面任一位置，优选为芯片表面的正中间。本专利技术的有益效果：本专利技术提供了一种倒装共晶LED阵列的共晶效果评估方法，所述评估方法是根据倒装共晶LED阵列中每个倒装共晶LED中的芯片和基板之间的结合面积的差异导致的散热差异，由此对倒装共晶LED阵列的共晶效果进行评估。对于倒装共晶LED阵列中每个倒装共晶LED中的芯片而言，若芯片和基板之间的共晶面积大，结合状况好，芯片散热就好，热量不会在芯片上累积，芯片表面温度低，说明所述倒装共晶LED的共晶效果好；反之芯片表面温度高，共晶效果不好。由于基板散热能力好，传热快，近似认为基板瞬时温度是均匀的。根据倒装共晶LED阵列中每个倒装共晶LED中的芯片的温度的一致性，评估倒装共晶LED阵列的整体共晶效果是否适合后续封装工作，无需对倒装共晶LED阵列中的每个芯片进行X-ray探伤检测或超声波探伤检测，节省了检测成本，提高生产效率，非常适合批量生产。附图说明图1为倒装共晶LED阵列的俯视图。图2为倒装共晶LED阵列的侧视图。图3为倒装共晶LED阵列的透视图。具体实施方式如前所述，本专利技术公开了一种倒装共晶LED阵列的共晶效果评估方法，所述倒装共晶LED阵列包括M×N个倒装共晶LED，所述M×N个倒装共晶LED中的M×N个芯片构成M行N列的阵列结构，其中，M≥1，N≥1，且M和N不同时为1；所述方法包括如下步骤：额定功率下，测试倒装共晶LED阵列中标准倒装共晶LED中的芯片表面的温度T标；同样条件下，测试倒装共晶LED阵列中待测倒装共晶LED中的芯片表面的温度TMN；其中，标准倒装共晶LED中的芯片简记为标准芯片，待测倒装共晶LED中的芯片简记为待测芯片；对比T标和TMN，判断倒装共晶LED阵列的共晶效果。在本专利技术的一个优选实施方式中，所述阵列中的倒装LED是本领域已知的倒装LED；优选地，所述阵列中的M×N个倒装LED共用一个基板。还优选地，所述基板的单极焊盘面积大于芯片单极电极面积。还优选地，所述焊料优选为助焊膏或锡膏。还优选地，所述倒装共晶LED阵列包括基板、焊盘、焊料和芯片。本领域技术人员可以理解，所述阵列的共晶制程如下：采用固晶机(例如可以是自动固晶机)或丝网印刷在基板焊盘上涂覆焊料，然后用固晶机放置M×N个芯片且摆放成M行N列的阵列结构，再经高温回流实现共晶固化，制备得到倒装共晶LED阵列。在本专利技术的一个优选实施方式中，所述阵列中相邻的倒装共晶LED可以是并联或串联；但是，在总功率一定的条件下，流过各芯片的电流必须相同。在本专利技术的一个优选实施方式中，通过下述方法确定标准芯片：将制备得到的倒装共晶LED阵列中每个倒装共晶LED中的芯片进行X-ray探伤检测或超声波探伤检测，选择倒装共晶LED中芯片和基板之间的共晶界面无气泡的倒装共晶LED作为标准倒装共晶LED，该标准倒装共晶LED中的芯片即为标准芯片。本领域技术人员可以理解，所述X-ray探伤检测是在X-ray条件下，透视观察倒装共晶LED阵列中每个倒装共晶LED中的芯片，主要是观察芯片和基板之间的共晶界面有无气泡存在，从而判断包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种倒装共晶LED阵列的共晶效果评估方法，其特征在于，所述倒装共晶LED阵列包括M×N个倒装共晶LED，所述M×N个倒装共晶LED中的M×N个芯片构成M行N列的阵列结构，其中，M≥1，N≥1，且M和N不同时为1；所述方法包括如下步骤：额定功率下，测试倒装共晶LED阵列中标准倒装共晶LED中的芯片表面的温度T标；同样条件下，测试倒装共晶LED阵列中待测倒装共晶LED中的芯片表面的温度TMN；其中，标准倒装共晶LED中的芯片简记为标准芯片，待测倒装共晶LED中的芯片简记为待测芯片；对比T标和TMN，判断倒装共晶LED阵列的共晶效果。

【技术特征摘要】
1.一种倒装共晶LED阵列的共晶效果评估方法，其特征在于，所述倒装共晶LED阵列包括M×N个倒装共晶LED，所述M×N个倒装共晶LED中的M×N个芯片构成M行N列的阵列结构，其中，M≥1，N≥1，且M和N不同时为1；所述方法包括如下步骤：额定功率下，测试倒装共晶LED阵列中标准倒装共晶LED中的芯片表面的温度T标；同样条件下，测试倒装共晶LED阵列中待测倒装共晶LED中的芯片表面的温度TMN；其中，标准倒装共晶LED中的芯片简记为标准芯片，待测倒装共晶LED中的芯片简记为待测芯片；对比T标和TMN，判断倒装共晶LED阵列的共晶效果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标准芯片可以与待测芯片在同一倒装共晶LED阵列中，也可以在不同倒装共晶LED阵列中。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，标准芯片所在的倒装共晶LED阵列和待测芯片所在的倒装共晶LED阵列采用相同的工艺制备得到。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述倒装共晶LED阵列中的每个倒装共晶LED采用相同的工艺制备得到。5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，通过下述方法确定标准芯片：将倒装共晶LED阵列中每个倒装共晶LED中的芯片进行X-ray探伤检测或超声波探伤检测，选择倒装共晶LED中芯片和基板之间的共晶界面无气泡的倒装共晶LED作为标准倒装共晶LED，该标准倒装共晶LED中的芯片即标...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭旺，张卫峰，黄集权，邓种华，刘著光，黄秋凤，陈剑，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：发明
国别省市：福建,35