一种微焊条的制备方法技术

本发明专利技术涉及封装技术，尤其涉及一种ＬＥＤ封装用微焊条的制备方法，该方法包括以下步骤：第１步，延展Ａｕ；第２步，卷附Ａｕ；第３步，熔Ｓｎ；第４步，向熔融Ｓｎ加Ａｕ；第５步，成型、冷却；第６步，镀Ｓｎ；第７步，镀Ａｕ。依该方法制备的微焊条容易实现自动化焊接作业，并且微焊接过程中不易损伤ＬＥＤ芯片。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及封装技术，尤其涉及一种LED封装用微焊条的制备方法。
技术介绍
LED灯具有寿命长、省电力的特点，越来越广泛地应用于照明领域。传统的LED封装，固晶材料一般采用银浆。这种以银浆为固晶材料封装技术，是目前LED照明领域的主 流。如中国专利文献CN201396621于2010年2月3日最新公开的一种大功率LED光源结 构，其包括一铜基板，包括绝缘基板层和覆盖其上的铜箔层；复数LED片，矩阵排列于铜 基板上；一散热器，设置于铜基板上一侧，并通过导热硅胶与铜基板接触。进一步的所述的 LED片包括散热板，其中间为镂空，外缘为带内凹弧的多边形；LED晶片，设置于散热板的镂 空部；高导热银浆分布于LED晶片、散热板与铜基板之间；硅胶封装于铜基板上方，包覆LED 晶片和散热板。再如中国专利文献CN201017896于2008年2月6日公开的一种发光二极 管的封装结构，该LED发光二极管的封装结构的铝基板采用阳极氧化处理工艺处理且在其 面形成一层绝缘氧化层，LED的硅晶片直接封装在绝缘氧化层上，绝缘氧化层上采用银浆烧 结工艺设有导电层，硅晶片通过金丝电极与导电层相连接。传统的封装方式是造成LED光 衰的主要原因，特别是使用半年后急剧光衰的主要原因一方面一般银浆的导热系数只有 3w/mk,而基板的导热系数> 200w/mk，芯片发热要传到基板，通过银浆产生散热瓶颈，不能 及时导出热量，使LED芯片过热，因而造成光衰；另一方面也有将银浆做到20w/mk，即现在 市面上流行的高导热银浆，但因所在银浆都需要高分子材料(如硅胶)作为载体，而所有高 分子材料都存在气密性的问题，也就是所有高分子都会透空气、水蒸汽等，而银遇到气体后 会发生氧化，氧化后的氧化银浆导热系数仅剩下0. 2w/mk，LED灯使用到了 500小时以后，急 剧光衰。为解决上述问题，早在上个世纪90年代，就有专家提出采用金锡合金作为固晶材 料，如中国专利文献CN1066411于1992年11月25日公开的金锡钎料的制造方法，一种大 功率、高
用半导体器件用的金锡焊料(含SnlS 23%，余量为Au)的制造方法， 采用多层复合技术将分别预处理过的、轧至一定厚度的金带和锡带按照Au/Sn/Au……/Sn/ Au的方式彼此相间层叠在一起(至少5层)，预压结成复合坯料，再冷轧成所需规格的箔 材。本专利技术方法能可靠地保证焊料在钎焊温度下发生共晶反应，得到成分均勻、致密的钎接 头。然而，十几年来，这种焊料并未得到广泛的应用，其不足之处是显而易见的，该焊料的层 状结构决定了其只能加工成片状，一方面又决定了其焊接工艺只能将基板、焊料、晶片叠加 后焊接，这样一来，晶片在焊接过程中要承受至少280°C的高温，并且要保持一定时间，必要 时在基板和晶片之间还有预压力，这就大大增加了损伤晶片的机会，有些损伤甚至是隐形 的，晶片工作一段时间后才有所表现；另一方面片状焊料需要预先裁切，定量不易准确且不 方便自动化生产作业。制备方法的不足决定了微焊材料的缺陷，从而导致LED芯片损伤及 不易自动化作业。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供，依该方法制备的微焊条容易实现自动化焊接作业，并且微焊接过程中不易损伤LED芯片。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现，其特征在于包括以下步骤第ι步，延展Au ；第2步，卷附Au ； 第3步，熔Sn ；第4步，向熔融Sn加Au ；第5步，成型、冷却；第6步，镀Sn ；第7步，镀Au。微焊条的制备方法，其特征在于第5步所述的成型，同时成型二条或二条以上焊 芯，该方法还包括设置于第5步和第6步之间的第5. 1步，成束。微焊条的制备方法，其特征在于所述第5. 1步所述的成束，是将第5步成型的二 条或二条以上焊芯直接成束或绞合成束。微焊条的制备方法，其特征在于在第7步之后再重复第6步及第7步一次或一次 以上。微焊条的制备方法，其特征在于第1步所述的延展Au为拉延，或压延，或拉延加 压延方式；第2步所述的卷附Au，指向一陶瓷或Pt棒上卷附延展后的Au薄片；第3步所述 的熔Sn，是指在陶瓷或Pt容器内加温，令Sn熔化；第4步所述的向熔融Sn加Au是通过用 卷附Au的棒在盛装有熔融Sn的容器中搅拌，让Au加入熔融Sn。微焊条的制备方法，其特征在于第1步延展Au所形成的Au薄片的厚度小于 10 μ m ；第3步和第4步均中在氮气保护下完成的，且第4步所述的搅拌是单向勻速的；力口 Au时熔融Sn的温度是275°C _310°C。 微焊条的制备方法，其特征在于第6步所述的镀Sn，通过真空蒸镀或直空溅射方 式实现，镀层厚度为8nm-65nm ；第7步所述的镀Au，通过真空蒸镀或直空溅射方式实现，镀 层厚度为2nm-60nm。微焊条的制备方法，其特征在于第5步所述的成型，通过螺杆和螺筒向前推进熔 融态AuSn，其中螺筒具有加热装置以保持AuSn的温度，通过挤出机头成型并逐步冷却定 型，第5. 1步所述成束是在AuSn未完全固化的状态下完成的。微焊条的制备方法，其特征在于第5. 1步所述成束时AuSn的温度为 1700C -215°C。微焊条的制备方法，其特征在于第5步所述的成型，同时成型三条焊芯，该方法 还包括设置于第5步和第6步之间的第5. 1步，成束；成束是将第5步成型的三条焊芯绞合 成束；在第7步之后再重复第6步及第7步一次；第1步所述的延展Au为拉延加压延方式， 形成的Au薄片的厚度小于10 μ m ；第2步所述的卷附Au，指向一陶瓷或Pt棒上卷附延展后 的Au薄片；第3步所述的熔Sn，是指在陶瓷或Pt容器内加温，令Sn熔化；第4步所述的 向熔融Sn加Au是通过用卷附Au的棒在盛装有熔融Sn的容器中搅拌，让Au加入熔融Sn ； 第3步和第4步均中在氮气保护下完成的，且第4步所述的搅拌是单向勻速的；且加Au时 熔融Sn的温度是275°C -310°C ；第6步所述的镀Sn，通过真空蒸镀方式实现，镀层厚度为 8nm-65nm ；第7步所述的镀Au，通过真空蒸镀方式实现，镀层厚度为2nm-60nm ；还包括设置 于第6步和第7步之间的第6. 1步，配比，即根据第6步镀层的实际质量，计算第7步需要 控制的镀层的具体质量，以保证镀层总的Au/Sn配比；第5步所述的成型，通过螺杆和螺筒 向前推进熔融态AuSn，其中螺筒具有加热装置以保持AuSn的温度，通过挤出机头成型并逐步冷却定型，第5. 1步所述成束是在AuSn未完全固化的状态下完成的；第5. 1步所述成束 时 AuSn 的温度为 190°C _214°C。本专利技术的微焊条制备方法，Au以薄片的方式熔入熔融Sn，形成共晶体，并制成焊 条，焊接时可以在焊枪中熔焊条，并向待焊部件(一般为基板)定温定量点射熔态AuSn，易形 成自动化作业；并且，AuSn共晶过程在制备焊条时已经完成，焊接时的熔焊条过程可以在 焊枪内完成，这就大大减小了待焊部件(包括LED芯片)承受高温的时间和最高温度。与现 有技术的片状焊材相比，片状焊材需与待焊部件(包括LED芯片)压在一起后再升温焊接，升 温过程和焊材各层完全形成共晶的过程LED芯片均在承受高温，再加上焊材与待焊部件结 合也需要一个时间，LED芯片损本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微焊条的制备方法，其特征在于包括以下步骤：第１步，延展Ａｕ；第２步，卷附Ａｕ；第３步，熔Ｓｎ；第４步，向熔融Ｓｎ加Ａｕ；第５步，成型、冷却；第６步，镀Ｓｎ；第７步，镀Ａｕ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李金明，李启智，
申请(专利权)人：东莞市万丰纳米材料有限公司，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]