CN108538988A - 一种均匀气压式压模机与压膜方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种均匀气压式压模机与压膜方法，用于倒装的LED，在由舱体底座和舱体盖板组成密封舱体内通过出气孔阵列，对一层荧光硅胶或至少包含一层荧光硅胶和一层透明硅胶膜的多层胶膜和LED芯片进行压合，压合的一层荧光硅胶和一层透明硅胶膜的多层胶膜，在芯片上表面和芯片的边缘形成阶梯状，压合荧光硅胶压合的均性在±5μm~±0.5μm之间，透明硅胶压合的均匀性在±5μm~±0.5μm之间，保证不同产品都具有稳定的厚度均匀性。

Description

一种均匀气压式压模机与压膜方法

技术领域

本发明涉及半导体封装技术领域，具体涉及一种用于芯片压合的均匀气压式压模机和LED芯片压膜方法。

背景技术

随着LED倒装芯片技术的日渐成熟，LED应用需求多样化，LED封装技术的发展开始趋向于高密度封装，CSP封装技术在这样的发展趋势下应运而生。CSP封装技术自从问世，就在业内引起轰动，业内人士称CSP封装技术为下一代封装技术的标杆，是最终的封装技术形式。CSP封装技术因其免去了传统封装技术中所需的金线、支架、固晶胶等多种必须的材料，在很大程度上降低了成本；在工艺上采用倒装芯片，有效的提高了产品光效；其封装产品的尺寸较小，在实际应用中具有更好的灵活性等优点使其在业内的地位独占鳌头。

CSP制成工艺也随着发展日渐成熟。点胶、喷粉、model等工艺早已被熟练运用，但是囿于这些工艺自身的局限性，制成的CSP产品仍有难以改变的缺陷。例如喷粉工艺中荧光粉分布不均匀；点胶工艺难以制成五面发光的产品，光效较低；model工艺成本过高等。而压膜工艺利用在排好的芯片矩阵上压合荧光膜的手段，能够轻松完成CSP产品的制成，制成的产品在均匀性、发光效率以及制成成本等方面相较于之前几种制成方式都具有很大的优势。现在的压膜工艺中压合荧光膜与芯片时，普遍采用重力压合以及气囊压合两种方式，重力压合依靠在产品表面施加压力使产品粘合，气囊压合方式是在密封舱中放置一个气球，通过给气球充气，使其膨胀来压合产品。但这两种方式压合的荧光膜厚度的均匀性仍有待提高，而在芯片间隙中膜难以形成阶梯状成了一项亟需解决的问题。所以优化压膜工艺的制成手段非常重要。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种用于芯片压合的均匀气压式压模机，所述均匀气压式压模机包括：舱体，所述舱体为一个长方体，舱内为镂空腔体，所述舱体由舱体底座和舱体盖板组成，舱体底座和舱体盖板盖合时通过密封件密封，舱体盖板四周为舱体四壁，盖板中上部设置有出气孔阵列，其中所述每一个出气孔具有一根通气管连接设置在舱体外部的气压机，所述通气管在舱体盖板中间上方设置的通气管集束区集束，气压传感器，设置在舱体盖板上；舱体底座，所述舱体底座用于放置待压合的倒装的LED芯片和荧光膜；底座升降装置，所述底座升降装置用于底座的升降；所述舱体底座上还设置有抽气管，用于将舱体抽真空；舱体盖板升降装置，用于舱体盖板的升降；密封件，用于舱体盖板和舱体底座之间的密封；气压控制装置，用于控制舱体内气体的压强。底座舱体盖板的升降装置为螺旋升降，液压升降、电动升降或链条驱动。

作为优选，所述LED芯片通过在舱体底板上建模、标记和设置定位夹固定在舱体底板上。

作为优选，所述底座舱体盖板的升降装置为螺旋升降，液压升降、电动升降或链条驱动。

作为优选，所述出气孔为圆柱形孔或倒椎形孔。

作为优选，所述多个出气孔为矩阵阵列。

作为优选，所述出气孔处覆盖密集均匀分散式透气遮网。

本发明还提供了一种LED芯片压模的方法，包括：步骤1）将待压合的一个或多个倒装LED芯片建模、标记并固定在舱体底座的定位夹上，其中每个所述芯片之间具有一定的距离；步骤2）在一个或多个倒装LED芯片上放置胶膜为一层荧光硅胶或至少包含一层荧光硅胶和一层透明硅胶膜的多层胶膜；步骤3）开启底座升降装置和舱体盖板升降装置，使底座上升和/或舱体盖板下降，使舱体盖板与舱体底座通过密封件完全合实；步骤4）通过舱体底座上的抽气管对舱体抽真空；步骤5）停止抽气，通过气压机经由束集的通气管和出气孔向舱体施压，通过设置在舱体盖板上的气压传感器测量舱体内的气压，进行压合，其中所述荧光硅胶膜或或至少包含一层荧光硅胶和一层透明硅胶膜的多层胶膜的多层膜在芯片上表面和芯片的边缘形成阶梯状；步骤6）通过抽气管释放舱体内的气体，使底座升降装置和舱体盖板升降装置恢复到原设定位置，取出压合的LED芯片。

作为优选，所述压合的气压为3-15个大气压。

本发明的有益效果如下：

本发明的压合荧光硅胶压合的均性在±5μm~±0.5μm之间，透明硅胶压合的均匀性在±5μm~±0.5μm之间，保证不同产品都具有稳定的厚度均匀性。

本发明的压合的一层荧光硅胶和一层透明硅胶膜的多层胶膜，在芯片上表面和芯片的边缘形成阶梯状。

附图说明

图1为本发明的均匀气压式压模机舱体的俯视图，图中：1舱体底座，2芯片和胶膜，3舱体盖板；

图2为本发明的均匀气压式压模机舱体的仰视图，图中：1舱体底座，2芯片和胶膜，3舱体盖板，4出气孔；

图3为本发明的均匀气压式压模机结构示意图，图中：1舱体底座，2芯片和胶膜，3舱体盖板，4出气孔，5抽气管，6舱体，7通气管集束区，8舱体盖板升降装置，9底座升降装置；

图4为本发明的均匀气压式压模机舱体盖板的出气孔结构，图中：4’圆柱形出气孔，4’’倒椎形出气孔：

图5为本发明的LED芯片压模的方法压合的芯片，图中：10胶膜，11LED芯片。

具体实施方式

实施例1

参见图1-4，一种均匀气压式压模机，所述气压式压模机包括：舱体6，所述舱体为一个长方体，舱内为镂空腔体，所述舱体由舱体底座1和舱体盖板3组成，舱体底座1和舱体盖板3盖合时通过密封件密封，舱体盖板四周为舱体四壁，盖板中上部设置有出气孔4阵列，出气孔阵列优选为矩阵阵列，如图4所示，出气孔4为圆柱形孔4’或倒椎形孔4”,其中所述每一个出气孔4具有一根通气管连接设置在舱体外部的气压机，所述通气管在舱体盖板中间上方设置的通气管集束区7集束，气压传感器，设置在舱体盖板3上；舱体底座1，所述舱体底座用于放置待压合的倒装的LED芯片和胶膜2，所述胶膜为一层荧光硅胶或至少包含一层荧光硅胶和一层透明硅胶膜的多层胶膜，LED芯片通过在舱体底板上建模、标记和设置定位夹固定在舱体底板上；底座升降装置9，所述底座升降装置9用于底座的升降；所述舱体底座上还设置有抽气管5，用于将舱体6抽真空；舱体盖板升降装置8，用于舱体盖板的升降；密封件（图中未示出），用于舱体盖板和舱体底座之间的密封，所述密封件设置在舱体盖板底部的凹槽与舱体底座凹槽之间的橡胶圈构成；气压控制装置，用于控制舱体内气体的压强。

实施例2

根据实施例1所述的均匀气压式压模机，所述出气孔处覆盖密集均匀分散式透气遮网，以进一步提高出气的均匀性。所述出气孔下方的舱体侧壁上设置有倾斜向下的导流板，以进一步压合的均匀性

实施例3

参见图1-5，一种均匀气压式压模机进行LED芯片压模的方法，包括：步骤1）将待压合的一个或多个倒装LED芯片建模、标记并固定在舱体底座的定位夹上，其中每个所述芯片之间具有一定的距离；步骤2）在一个或多个倒装LED芯片上放置胶膜为一层荧光硅胶或至少包含一层荧光硅胶和一层透明硅胶膜的多层胶膜；步骤3）开启底座升降装置和舱体盖板升降装置，使底座上升和/或舱体盖板下降，使舱体盖板与舱体底座通过密封件完全合实；步骤4）通过舱体底座上的抽气管对舱体抽真空；步骤5）停止抽气，通过气压机经由束集的通气管和出气孔向舱体施压，通过设置在舱体盖板上的气压传感器测量舱体内的气压，进行压合，其中所述荧光硅胶膜或或至少包含一层荧光硅胶和一层透明硅胶膜的多层胶膜的多层膜在芯片上表面和芯片的边缘形成阶梯状；步骤6）通过抽气管释放舱体内的气体，使底座升降装置和舱体盖板升降装置恢复到原设定位置，取出压合的LED芯片。

如图5所示，其中所述荧光膜或包含荧光膜的多层膜10在芯片11上表面形成凸部，在多个芯片之间形成多个凹部，片上表面和芯片的边缘形成阶梯状。

所述压合荧光硅胶压合的均性在±5μm~±0.5μm之间，透明硅胶压合的均匀性在±5μm~±0.5μm之间。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种均匀气压式压模机，其特征在于：所述气压式压模机包括：舱体，所述舱体为一个长方体，舱内为镂空腔体，所述舱体由舱体底座和舱体盖板组成，舱体底座和舱体盖板盖合时通过密封件密封，舱体盖板四周为舱体四壁，盖板中上部设置有出气孔阵列，其中所述每一个出气孔具有一根通气管连接设置在舱体外部的气压机，所述通气管在舱体盖板中间上方设置的通气管集束区集束，气压传感器，设置在舱体盖板上；舱体底座，所述舱体底座用于放置待压合的倒装的LED芯片和胶膜，所述胶膜为一层荧光硅胶或至少包含一层荧光硅胶和一层透明硅胶膜的多层胶膜；底座升降装置，所述底座升降装置用于底座的升降；所述舱体底座上还设置有抽气管，用于将舱体抽真空；舱体盖板升降装置，用于舱体盖板的升降；密封件，用于舱体盖板和舱体底座之间的密封；气压控制装置，用于控制舱体内气体的压强。

2.根据权利要求1所述的均匀气压式压模机，其特征在于：所述LED芯片通过在舱体底板上建模、标记和设置定位夹固定在舱体底板上。

3.根据权利要求1所述的均匀气压式压模机，其特征在于：所述底座舱体盖板的升降装置为螺旋升降，液压升降、电动升降或链条驱动。

4.根据权利要求1所述的均匀气压式压模机，其特征在于：所述出气孔为圆柱形孔或倒椎形孔。

5.根据权利要求1所述的均匀气压式压模机，其特征在于：所述多个出气孔为矩阵阵列。

6.根据权利要求1所述的均匀气压式压模机，其特征在于：所述出气孔处覆盖密集均匀分散式透气遮网。

7.一种利用权利要求1-6中任一项所述的均匀气压式压模机进行LED芯片压模的方法，包括：步骤1）将待压合的一个或多个倒装LED芯片建模、标记并固定在舱体底座的定位夹上，其中每个所述芯片之间具有一定的距离；步骤2）在一个或多个倒装LED芯片上放置胶膜为一层荧光硅胶或至少包含一层荧光硅胶和一层透明硅胶膜的多层胶膜；步骤3）开启底座升降装置和舱体盖板升降装置，使底座上升和/或舱体盖板下降，使舱体盖板与舱体底座通过密封件完全合实；步骤4）通过舱体底座上的抽气管对舱体抽真空；步骤5）停止抽气，通过气压机经由束集的通气管和出气孔向舱体施压，通过设置在舱体盖板上的气压传感器测量舱体内的气压，进行压合，其中所述荧光硅胶膜或或至少包含一层荧光硅胶和一层透明硅胶膜的多层胶膜的多层膜在芯片上表面和芯片的边缘形成阶梯状；步骤6）通过抽气管释放舱体内的气体，使底座升降装置和舱体盖板升降装置恢复到原设定位置，取出压合的LED芯片。

8.根据权利要求7中的LED芯片压模的方法，其特征在于：所述压合荧光硅胶压合的均性在±5μm~±0.5μm之间，透明硅胶压合的均匀性在±5μm~±0.5μm之间。