用磁场对发光二极管进行固晶的方法技术

本发明专利技术涉及一种用磁场对LED进行固晶的方法。在一个实施例中，方法包括以下步骤：用磁性材料涂覆LED芯片的背侧；将LED芯片放置在封装杯中，使得LED芯片的背侧与封装杯的底部接触；在靠近封装杯的底部的区域中施加磁场，经由LED芯片的背侧上的磁性材料对LED芯片施加磁力，进而将LED芯片固定在封装杯的底部；在施加磁场的情况下，将第一导电线的一端接合到LED的阳极，且将第一导电线的另一端接合到第一电极，以及将第二导电线的一端接合到LED的阴极，且将第二导电线的另一端接合到第二电极，其中将第一电极和第二电极设置于封装杯中；用固定胶填充封装杯；以及对固定胶进行固化。本方法时间短，成本低，产品散热性能好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对发光二极管(LED)进行固晶(Die-Bonding)的方法，并且更具体来说，涉及用磁场对LED进行固晶。
技术介绍
近年来，LED的商业应用已持续扩大。更具体来说，由于意识到全球变暖，所以LED 正日益用于白光照明。LED封装是LED应用的一重要制造程序。其中，LED封装的功能包含保障到LED的阳极和阴极的正确电连接，且保护LED芯片不受环境中的机械、热以及湿气的影响。针对LED特定应用来选择不同的LED封装方法，这取决于LED的物理形状、电特性及其光学性质。随着LED的新应用的开发，封装方法也存在着新挑战。固晶制程作为LED 封装的重要制造程序，固晶可能是人们为获得高功率LED应用而要面对的第一个挑战。在LED行业中存在两种广泛使用的固晶方法固晶胶固晶(Epoxy Die-Bonding)和共晶固晶(Eutectic Die-Bonding)。图4说明固晶胶固晶的方法300。在步骤302中，使用分配器340将若干第一环氧化物342施加到封装杯324的底部。在步骤 304中，将LED芯片320放置到封装杯324中。在步骤306中，将LED芯片320的背侧按压到第一环氧化物342中。将包含封装杯324、LED芯片320和第一环氧化物342的组合件在约150°C下烘烤，历时大约一到两个小时，以使第一环氧化物342固化，进而将LED芯片320 固定在封装杯324中。在步骤308中，将第一导电线328的一端接合到LED芯片的阳极，且将其另一端接合到第一电极(未图示)。将第二导电线3 的一端接合到LED芯片的阴极， 且将其另一端接合到第二电极(未图示)。将第一电极和第二电极设置于封装杯324中。 在步骤3 10中，用第二环氧化物330填充封装杯324，以使LED芯片320、第一导电线3 和第二导电线3 浸没于其中。接着再次烘烤组合件，以使第二环氧化物330固化。固晶胶固晶广泛用于小尺寸产品或背光产品中的低功率LED。用以将LED芯片附接到封装杯的第一环氧化物可为环氧树脂或含硅环氧化物。环氧树脂或含硅环氧化物的导热系数均为大约5W/mK。在一些产品(例如，照明产品或四元产品)中，将一些银粉添加到第一环氧化物中，以改进其导电性和导热性。含银环氧化物的导热系数最多可为大约20W/ mK。固晶胶固晶的主要缺点是其可实现的导热率相对较低，且使第一环氧化物固化所需要的烘烤时间相对较长。针对使用高功率LED的应用开发了新固晶技术。其中包括共晶固晶方法。图5说明共晶固晶的方法400。在步骤402中，用薄金属层422(例如金(Au)、锡(Sn)或Au-Sn合金)涂覆LED芯片420的背侧。在步骤404中，将LED芯片420放置到封装杯424中。用例如金(Au)或银(Ag)等金属涂覆封装杯424的底部的内表面。在步骤406中，将LED芯片420定位在封装杯似4中，使得LED芯片420的背侧与封装杯似4的底部接触。将包含封装杯似4和LED芯片420的组合件加热到大约230°C以上的温度。由于涂覆在封装杯似4 的底部上的Au或Ag熔融且渗透到LED芯片420的背侧上的金属层422中，形成合金使得熔点提高，致使合金凝固，进而将LED芯片420固定在封装杯424中。在步骤408中，将导电线4 和4 分别接合到LED的阳极和阴极。在步骤410中，用环氧化物430填充封装杯424。接着在高温下烘烤组合件，经过适当时间的高温烘烤制程使环氧化物430可以有效固化。共晶固晶可实现高达60W/mK的导热系数，远高于固晶胶固晶可实现的导热系数。然而，共晶固晶涉及相对较复杂的工艺且需要昂贵的装备。另外，还需要考虑LED芯片和衬底的热性质。因此，在所属领域中存在着迄今为止尚未解决的对解决前述缺陷和不足的需求。
技术实现思路
本专利技术一方面涉及一种用磁场对LED进行固晶的方法。在一个实施例中，所述方法包含以下步骤(a)用磁性材料涂覆LED芯片的背侧；(b)将LED芯片放置在具有底部的封装杯中，使得LED芯片的背侧与封装杯的底部接触；(c)在靠近封装杯的底部的区域中施加磁场，经由LED芯片的背侧上的磁性材料对LED芯片施加磁力，进而将LED芯片固定在封装杯的底部；(d)在施加磁场的情况下，将第一导电线的一端接合到LED的阳极，且将第一导电线的另一端接合到第一电极，以及将第二导电线的一端接合到LED的阴极，且将第二导电线的另一端接合到第二电极，其中将第一电极和第二电极设置于封装杯中；(e)移除磁场；(f)用固定胶填充封装杯；以及(g)对固定胶进行固化。所述方法可进一步包含以下步骤在用磁性材料涂覆LED芯片的背侧的步骤(a) 之前，通过使用蒸发或溅镀来用反射性材料(例如铝(Al)或金(Au))涂覆LED芯片的背侧。在一个实施例中，步骤(a)中的磁性材料包括铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、锰(Mn)或其任何组合。在一个实施例中，步骤(C)中的磁场由电磁体或永久磁体提供。在一个实施例中，使用蒸发或溅镀来执行步骤(a)。在一个实施例中，步骤(b)包含将LED芯片定位在封装杯的底部处的预定位置中的步骤。在另一实施例中，通过在高温下烘烤封装杯及其中的LED芯片和固定胶，使固定胶固化，来执行步骤(g)。在又一实施例中，步骤(d)中将第一电极和第二电极设置于封装杯中的过程包括将第一电极和第二电极一体形成于封装杯中，且通过绝缘材料使其彼此电绝缘。本专利技术另一方面涉及一种用磁场对LED进行固晶的方法。在一个实施例中，除了在施加磁场的情况下执行填充步骤和固化步骤之外，所述方法包含与上文所述方法中的步骤相同的步骤。本专利技术又一方面涉及一种对LED进行固晶的方法。在一个实施例中，所述方法包含以下步骤(n)将LED芯片放置在衬底上，使得LED芯片的背侧与衬底接触，其中LED芯片的背侧已用磁性材料涂覆；(ο)在靠近衬底的底部的区域中施加磁场，经由LED芯片的背侧上的磁性材料对LED芯片施加磁力，进而将LED芯片固定在衬底；以及(ρ)在施加磁场的情况下，将第一导电线的一端接合到LED的阳极，且将第一导电线的另一端接合到第一电极， 以及将第二导电线的一端接合到LED的阴极，且将第二导电线的另一端接合到第二电极， 其中将第一电极和第二电极设置于衬底上。另外，所述方法进一步包含以下步骤在步骤(ρ)之后，(q)将固定胶分配在LED芯片之上；(r)并对固定胶进行固化。此外，所述方法可包含以下步骤在步骤(ρ)之后且在步骤(q)和步骤(r)之前， 移除磁场。在一个实施例中，衬底为附加底座、散热片或封装杯。磁性材料包括i^、Co、Ni、Mn 或其任何组合。在一个实施例中，步骤(η)包含将LED芯片定位在衬底上的预定位置的步骤。在一个实施例中，在施加磁场的同时执行分配步骤(q)和固化步骤(r)。在另一实施例中，步骤(ρ)中将所述第一电极和所述第二电极设置于衬底上的过程包括将第一电极和第二电极一体形成于衬底中，且通过绝缘材料使其彼此电绝缘。在又一实施例中，在磁性材料之下用反射性材料涂覆LED芯片的背侧。本专利技术的有益效果是采用本专利技术方法，LED芯片可更稳固地固定在封装杯中，还能确保LED芯片与封装杯的底部处于良好的热接触，从而确保良好的导热性；节约了时间和成本；所得产品具有出众的散热性质本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢宗宏，
申请(专利权)人：佛山市奇明光电有限公司，奇力光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：