一种基于熔盐电镀的MiniLED封装系统及工艺的制作方法

本发明提供了一种基于熔盐电镀的mini led封装系统及工艺，属于mini led焊接。

背景技术：

1、传统的锡膏印刷工艺是最重要且广泛普及的电子制造中的工艺环节之一，尤其对于cob封装领域是最常用的一种技术，锡膏印刷工艺以其更小的锡膏点，更高的锡膏沉积速度等优点，被广泛的应用于mini led的焊接工艺中。

2、在锡膏印刷过程中，由于钢网的网孔尺寸确定了锡膏的印刷量，锡膏量过多会产生桥接，锡膏量过少会产生锡膏不足或虚焊，网孔的形状及开孔壁是否光滑也会影响脱模质量。钢网长时间使用会产生形变，以及pcb板在外界环境影响下也会产生涨缩，这会导致网孔与基板对位不准而造成漏印、少锡的一些列问题。此外，锡膏的粘度、印刷性、常温下的使用寿命等都会影响印刷质量。因此迫切需要一种新型的焊接工艺，能够实现高良率的焊接。

技术实现思路

1、本发明为了解决传统锡膏印刷工艺存在的良率低、印刷质量差的问题，提出了一种基于熔盐电镀的mini led封装系统及工艺。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种基于熔盐电镀的miniled封装系统，包括加热搅拌装置、导电装置、喷涂装置和芯片转移装置，所述加热搅拌装置用于配置含有焊料金属离子的熔盐溶液，所述导电装置用于将熔盐溶液中的焊料金属离子电镀到承载基板的焊盘上，所述喷涂装置用于将助焊剂喷涂在电镀后的承载基板的焊盘表面，所述芯片转移装置用于将mini led芯片准确的转移到对应的焊盘上，实现mini led芯片与焊盘的稳固电连接；

3、所述导电装置包括阳极和阴极，所述阴极采用针刺导电头，阳极和阴极分别伸入加热搅拌装置内，且阴极的针刺导电头与对应的承载基板上的焊盘点对点接触。

4、所述加热搅拌装置包括反应槽、加热装置、封盖、电动搅拌装置、漏斗、温度传感器、惰性气体分布盘管以及排气导管，其中加热装置放置在反应槽的底部，反应槽的顶部设置有封盖，反应槽内还设置有惰性气体分布盘管，封盖的中央开设有用于穿过电动搅拌装置转动轴的孔，封盖上还开设有用于穿出温度传感器导线孔，所述温度传感器设置在反应槽内，用于对反应槽内的熔盐溶液的反应温度进行监测，在反应槽上还开设有用于加料漏斗伸入的孔，所述排气导管的一端伸出封盖，另一端伸入惰性气体分布盘管下部的反应槽内，且位于熔盐溶液的上方，封盖上还设置有用于导电装置的阳极和阴极通过的通孔。

5、所述导电装置的阳极和阴极均采用非金属导电材料制备。

6、所述针刺导电头包括至少一组导电头，每一组导电头包括至少一个非金属导电针，一个非金属导电针对应一个焊盘。

7、所述承载基板为pcb板、bt板或玻璃基板。

8、所述喷涂装置采用超声喷涂法实现助焊剂的喷涂；

9、所述芯片转移装置采用固晶机。

10、一种基于熔盐电镀的mini led封装工艺，采用基于熔盐电镀的mini led封装系统，包括以下步骤：

11、步骤一：配置熔盐溶液：根据焊料的要求，选用合适的化学试剂在反应槽中制备熔盐溶液；

12、步骤二：焊料制备：通过连接导电装置，对置于反应槽中的承载基板的焊盘进行电镀；

13、步骤三：喷涂助焊剂：通过喷涂装置向电镀后的承载基板的焊盘喷助焊剂；

14、步骤四：芯片键合：通过芯片转移装置把mini led芯片转移到焊盘对应位置，通过回流焊使mini led芯片与承载基板键合形成通路。

15、步骤一中配置熔盐溶液的化学试剂为金属氯化物和钠盐、钾盐的混合物，配置过程需边加热边搅拌，且还需通入惰性气体，直到所有试剂全部熔融；

16、所述金属氯化物为锡和其他金属焊料氯化的混合物，其中其他金属焊料为铟、铝、银、铜、锌的任意一种或多种。

17、步骤二中焊料层的制备过程中需要将熔盐溶液的温度维持在395k-415k，通过电动搅拌装置不断的搅拌熔盐溶液。

18、电镀的焊料层厚度为5~15μm，尺寸为单个焊盘尺寸的60%~80%。

19、本发明相对于现有技术具备的有益效果为：本发明通过导电装置，把承载基板置于熔盐溶液中，在边加热边搅拌边通保护气体的条件下，进行焊盘焊料层的电镀，电镀后喷涂助焊剂，这样在后续的回流过程可以将芯片更好的固定在承载基板上。

技术特征：

1. 一种基于熔盐电镀的mini led封装系统，其特征在于：包括加热搅拌装置、导电装置、喷涂装置和芯片转移装置，所述加热搅拌装置用于配置含有焊料金属离子的熔盐溶液，所述导电装置用于将熔盐溶液中的焊料金属离子电镀到承载基板的焊盘上，所述喷涂装置用于将助焊剂喷涂在电镀后的承载基板的焊盘表面，所述芯片转移装置用于将mini led芯片准确的转移到对应的焊盘上，实现mini led芯片与焊盘的稳固电连接；

2. 根据权利要求1所述的一种基于熔盐电镀的mini led封装系统，其特征在于：所述加热搅拌装置包括反应槽、加热装置、封盖、电动搅拌装置、漏斗、温度传感器、惰性气体分布盘管以及排气导管，其中加热装置放置在反应槽的底部，反应槽的顶部设置有封盖，反应槽内还设置有惰性气体分布盘管，封盖的中央开设有用于穿过电动搅拌装置转动轴的孔，封盖上还开设有用于穿出温度传感器导线孔，所述温度传感器设置在反应槽内，用于对反应槽内的熔盐溶液的反应温度进行监测，在反应槽上还开设有用于加料漏斗伸入的孔，所述排气导管的一端伸出封盖，另一端伸入惰性气体分布盘管下部的反应槽内，且位于熔盐溶液的上方，封盖上还设置有用于导电装置的阳极和阴极通过的通孔。

3. 根据权利要求2所述的一种基于熔盐电镀的mini led封装系统，其特征在于：所述导电装置的阳极和阴极均采用非金属导电材料制备。

4. 根据权利要求3所述的一种基于熔盐电镀的mini led封装系统，其特征在于：所述针刺导电头包括至少一组导电头，每一组导电头包括至少一个非金属导线针，一个非金属导线针对应一个焊盘。

5. 根据权利要求1-4任一项所述的一种基于熔盐电镀的mini led封装系统，其特征在于：所述承载基板为pcb板、bt板或玻璃基板。

6. 根据权利要求1-4任一项所述的一种基于熔盐电镀的mini led封装系统，其特征在于：所述喷涂装置采用超声喷涂法实现助焊剂的喷涂；

7. 一种基于熔盐电镀的mini led封装工艺，采用如权利要求2-4任一项所述的基于熔盐电镀的mini led封装系统，其特征在于：包括以下步骤：

8. 根据权利要求7所述的一种基于熔盐电镀的mini led封装工艺，其特征在于：步骤一中配置熔盐溶液的化学试剂为金属氯化物和钠盐、钾盐的混合物，配置过程需边加热边搅拌，且还需通入惰性气体，直到所有试剂全部熔融；

9. 根据权利要求7所述的一种基于熔盐电镀的mini led封装工艺，其特征在于：步骤二中焊料层的制备过程中需要将熔盐溶液的温度维持在395k-415k，通过电动搅拌装置不断的搅拌熔盐溶液。

10. 根据权利要求7所述的一种基于熔盐电镀的mini led封装工艺，其特征在于：电镀的焊料层厚度为5~15μm，尺寸为单个焊盘尺寸的60%~80%。

技术总结本发明提供了一种基于熔盐电镀的Mini LED封装系统及工艺，属于LED焊接技术领域；解决了传统锡膏印刷工艺存在的良率低、印刷质量差的问题；包括加热搅拌装置、导电装置、喷涂装置和芯片转移装置，所述加热搅拌装置用于配置含有焊料金属离子的熔盐溶液，所述导电装置用于将熔盐溶液中的焊料金属离子电镀到承载基板的焊盘上，所述喷涂装置用于将助焊剂喷涂在电镀后的承载基板的焊盘表面，所述芯片转移装置用于将Mini LED芯片准确的转移到对应的焊盘上，实现Mini LED芯片与焊盘的稳固电连接；导电装置包括阳极和阴极，阴极采用针刺导电头，阳极和阴极分别伸入加热搅拌装置内，且阴极的针刺导电头与对应的承载基板上的焊盘点对点接触；本发明应用于LED封装。技术研发人员：李慧,程文静,付桂花,马洪毅受保护的技术使用者：山西高科视像科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/1