專利名稱：用于led芯片固晶的靶向加熱共晶焊機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種共晶焊機(jī)，尤其是涉及一種用于LED芯片固晶的靶向加熱共晶焊機(jī)。
背景技術(shù)：
目前，用于LED半導(dǎo)體芯片固晶的共晶焊機(jī)均用于單件小批量生產(chǎn)；由于采用技術(shù)的局限性與設(shè)計(jì)的原因，其性能無(wú)法達(dá)到高品質(zhì)大規(guī)模生產(chǎn)的要求。其主要存在一些缺陷I、采用芯片與支架無(wú)選擇性的共同加熱方式，易造成芯片的熱損傷，以致芯片功能失效。2、加熱系統(tǒng)溫度控制較為粗放，溫控點(diǎn)采樣頻率在IKHz ;致使加熱系統(tǒng)溫度均衡性誤差較大，無(wú)法實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)同步共用；僅限于單件生產(chǎn)。3、無(wú)共晶焊界面潤(rùn)濕性工藝保障系統(tǒng)，使共晶焊接質(zhì)量一致性及可靠性受到限制
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種用于LED芯片固晶的靶向加熱共晶焊機(jī)。本實(shí)用新型的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種用于LED芯片固晶的靶向加熱共晶焊機(jī)，包括用于放置設(shè)有支架的LED芯片的共晶托盤，其上設(shè)有可驅(qū)動(dòng)共晶托盤進(jìn)行水平移動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)進(jìn)給機(jī)構(gòu)；靶向加熱板，設(shè)在共晶托盤下方，所述的靶向加熱板上設(shè)有加熱板驅(qū)動(dòng)汽缸，在該加熱板驅(qū)動(dòng)汽缸驅(qū)動(dòng)下緊貼共晶托盤底部，對(duì)LED芯片與支架結(jié)合的界面進(jìn)行指向性的靶向加熱；密封平板，設(shè)在共晶托盤上方，所述的密封平板與密封平板汽缸連接，在該密封平板汽缸驅(qū)動(dòng)下與共晶托盤上端密合，形成一密閉腔體；芯片緊壓導(dǎo)熱板，設(shè)在所述的密閉腔體內(nèi)，緊貼放置在共晶托盤內(nèi)的設(shè)有支架的LED芯片，所述的芯片緊壓導(dǎo)熱板上設(shè)有溫度傳感器；諧振換能組件，連接芯片緊壓導(dǎo)熱板，所述的諧振換能組件上設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)諧振換能組件和芯片緊壓導(dǎo)熱板垂直移動(dòng)的諧振汽缸；用于通入高純氣體、保護(hù)氣體以及抽真空的氣體管道組件，連通密閉腔體的內(nèi)部和外部。所述的諧振換能組件包括諧振換能器和諧振變幅桿，該諧振變幅桿穿過(guò)密封平板，所述的諧振換能器通過(guò)諧振變幅桿與芯片緊壓導(dǎo)熱板連接。所述的氣體管道組件包括抽真空管道、高純氣體管道和保護(hù)氣體管道。[0017]所述的抽真空管道和高純氣體管道設(shè)在共晶托盤底部，所述的保護(hù)氣體管道設(shè)在密封平板上，在焊接過(guò)程中通入惰性保護(hù)氣體對(duì)芯片進(jìn)行保護(hù)，使焊接對(duì)芯片的熱損傷降低到最小。所述的密封平板通過(guò)導(dǎo)向柱連接密封平板汽缸。與現(xiàn)有技術(shù)相比， 本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)I、通過(guò)靶向加熱板可以僅對(duì)LED芯片與支架結(jié)合的界面進(jìn)行高指向性的加熱。2、在焊接過(guò)程中通過(guò)通入惰性保護(hù)氣體對(duì)芯片進(jìn)行保護(hù)，使焊接對(duì)芯片的熱損傷降低到最小。3、諧振換能器可以連接外部的超聲電源，從而輸出振動(dòng)并經(jīng)由諧振變幅桿、芯片緊壓導(dǎo)熱板傳遞至LED芯片與支架結(jié)合的界面上，保證共晶焊界面的潤(rùn)濕性。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例如圖I所示，一種用于LED芯片固晶的靶向加熱共晶焊機(jī)，包括共晶托盤15、靶向加熱板14、密封平板4、芯片緊壓導(dǎo)熱板17、諧振換能器2、諧振變幅桿3。共晶托盤15用于放置LED芯片6，其上設(shè)有可驅(qū)動(dòng)共晶托盤15進(jìn)行水平移動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)進(jìn)給機(jī)構(gòu)7，靶向加熱板14設(shè)置在共晶托盤15的下方，對(duì)LED芯片與支架結(jié)合的界面進(jìn)行高指向性加熱。靶向加熱板14上設(shè)有加熱板驅(qū)動(dòng)汽缸11，可在該加熱板驅(qū)動(dòng)汽缸11驅(qū)動(dòng)下緊貼共晶托盤15的底部，密封平板4設(shè)在共晶托盤15的上方，密封平板4通過(guò)導(dǎo)向柱12與密封平板汽缸10連接，可以在該密封平板汽缸10驅(qū)動(dòng)下與共晶托盤15上端密合，形成一密閉腔體。諧振換能器2、諧振變幅桿3和芯片緊壓導(dǎo)熱板17從上至下依次連接，諧振變幅桿3穿過(guò)密封平板4，使諧振換能器2位于密閉腔體外部，而芯片緊壓導(dǎo)熱板17位于密閉腔體內(nèi)部，諧振換能器2上設(shè)有諧振汽缸1，在諧振汽缸I的驅(qū)動(dòng)下，芯片緊壓導(dǎo)熱板17可以緊貼LED芯片6的表面。在共晶托盤15的底部設(shè)有抽真空管道13和高純氣體管道8，密封平板4上設(shè)有保護(hù)氣體管道16，通過(guò)這些連通密閉腔體的內(nèi)部和外部，用于在焊接過(guò)程中進(jìn)行通入高純氮?dú)?、保護(hù)氣體以及抽真空等工藝流程。該共晶焊機(jī)的工作過(guò)程為首先將帶有支架的LED芯片6固定放置在共晶托盤15 ;共晶托盤15由步進(jìn)電機(jī)進(jìn)給機(jī)構(gòu)7推送到推送到祀向加熱板14上方,加熱板驅(qū)動(dòng)汽缸11推動(dòng)靶向加熱板14上行與共晶托盤15底部密合；密封平板汽缸10通過(guò)導(dǎo)向柱12拉動(dòng)密封平板4下行與共晶托盤15上平面密合，形成密閉腔體；諧振汽缸I推動(dòng)諧振換能器2，諧振變幅桿3，芯片壓緊導(dǎo)熱板17下行使芯片壓緊導(dǎo)熱板17與LED芯片6貼合。完成定位后，則進(jìn)行對(duì)LED芯片6進(jìn)行靶向加熱，抽真空，注入高純氮?dú)?、保護(hù)氣體，共晶焊界面潤(rùn)濕性工藝保障，共晶界面冷卻等整個(gè)工藝過(guò)程，完成上述過(guò)程后，各運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)依次退回原位，完成一個(gè)工作循環(huán)。其中，諧振換能器2需要連接外部的超聲電源，靶向加熱板14需要連接外部的高頻電源。諧振換能器2、靶向加熱板14和抽真空管道13、高純氣體管道8、保護(hù)氣體管道16的進(jìn)氣出氣，以及步進(jìn)電機(jī)進(jìn)給機(jī)構(gòu)7、加熱板驅(qū)動(dòng)汽缸11、密封平板汽缸10、諧振汽缸I等運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)均由主控計(jì)算機(jī)控制，溫度傳感器的采樣頻率可達(dá)到1MHz，可實(shí)時(shí)將溫度信號(hào)反饋至主控計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。*
權(quán)利要求1.一種用于LED芯片固晶的靶向加熱共晶焊機(jī)，其特征在于，包括 用于放置設(shè)有支架的LED芯片的共晶托盤，其上設(shè)有可驅(qū)動(dòng)共晶托盤進(jìn)行水平移動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)進(jìn)給機(jī)構(gòu)； 靶向加熱板，設(shè)在共晶托盤下方，所述的靶向加熱板上設(shè)有加熱板驅(qū)動(dòng)汽缸，在該加熱板驅(qū)動(dòng)汽缸驅(qū)動(dòng)下緊貼共晶托盤底部； 密封平板，設(shè)在共晶托盤上方，所述的密封平板與密封平板汽缸連接，在該密封平板汽缸驅(qū)動(dòng)下與共晶托盤上端密合，形成一密閉腔體； 芯片緊壓導(dǎo)熱板，設(shè)在所述的密閉腔體內(nèi)，緊貼放置在共晶托盤內(nèi)的LED芯片，所述的芯片緊壓導(dǎo)熱板上設(shè)有溫度傳感器； 諧振換能組件，連接芯片緊壓導(dǎo)熱板，所述的諧振換能組件上設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)諧振換能組件和芯片緊壓導(dǎo)熱板垂直移動(dòng)的諧振汽缸； 用于通入高純氣體、保護(hù)氣體以及抽真空的氣體管道組件，連通密閉腔體的內(nèi)部和外部。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于LED芯片固晶的靶向加熱共晶焊機(jī)，其特征在于，所述的諧振換能組件包括諧振換能器和諧振變幅桿，該諧振變幅桿穿過(guò)密封平板，所述的諧振換能器通過(guò)諧振變幅桿與芯片緊壓導(dǎo)熱板連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于LED芯片固晶的靶向加熱共晶焊機(jī)，其特征在于，所述的氣體管道組件包括抽真空管道、高純氣體管道和保護(hù)氣體管道。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于LED芯片固晶的靶向加熱共晶焊機(jī)，其特征在于，所述的抽真空管道和高純氣體管道設(shè)在共晶托盤底部，所述的保護(hù)氣體管道設(shè)在密封平板上。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于LED芯片固晶的靶向加熱共晶焊機(jī)，包括共晶托盤，其上設(shè)有步進(jìn)電機(jī)進(jìn)給機(jī)構(gòu)；靶向加熱板，設(shè)在共晶托盤下方，其上設(shè)有加熱板驅(qū)動(dòng)汽缸，在該加熱板驅(qū)動(dòng)汽缸驅(qū)動(dòng)下緊貼共晶托盤底部；密封平板，設(shè)在共晶托盤上方，密封平板與密封平板汽缸連接，在該密封平板汽缸驅(qū)動(dòng)下與共晶托盤上端密合，形成一密閉腔體；芯片緊壓導(dǎo)熱板，設(shè)在所述的密閉腔體內(nèi)，所述的芯片緊壓導(dǎo)熱板上設(shè)有溫度傳感器；諧振換能組件，連接芯片緊壓導(dǎo)熱板，所述的諧振換能組件上設(shè)有諧振汽缸；氣體管道組件，連通密閉腔體的內(nèi)部和外部。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有共晶焊界面潤(rùn)濕性好、焊接質(zhì)量穩(wěn)定、加熱溫度均衡性誤差小等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01L33/00GK202434473SQ20122000302
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月5日
發(fā)明者馬明駝 申請(qǐng)人:上海共晶電子科技有限公司