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    [分享]LED生产工艺与封装工艺介绍 [复制链接]

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    只看楼主 正序阅读 楼主  发表于: 2008-04-14
    关键词: LED封装
    一、生产工艺 @-Y,9mM   
    ]"^ p}:  
      a) 清洗.采用超声波清洗PCB或LED支架,并烘干。 8 &v)Vi-  
    'Fc$?$c\  
      b) 装架.在LED管芯(大圆片)底部电极备上银胶后进行扩张,将扩张后的管芯(大圆片)安置在刺晶台上,在显微镜下用刺晶笔将管芯一个一个安装在PCB或LED支架相应的焊盘上,随后进行烧结使银胶固化。 p"7[heExw  
    f$5\ b[O  
      c)压焊.用铝丝或金丝焊机将电极连接到LED管芯上,以作电流注入的引线。LED直接安装在PCB上的,一般采用铝丝焊机。(制作白光TOP-LED需要金线焊机) VoQhzp6&  
    ]q"y P 0  
     d)封装.通过点胶,用环氧将LED管芯和焊线保护起来。在PCB板上点胶,对固化后胶体形状有严格要求,这直接关系到背光源成品的出光亮度。这道工序还将承担点荧光粉(白光LED)的任务。 =**Q\ Sl  
    'MW O3  
     e)焊接.如果背光源是采用SMD-LED或其它已封装的LED,则在装配工艺之前,需要将LED焊接到PCB板上。 Ms5R7<O.7  
    uH(M@7"6_!  
     f)切膜.用冲床模切背光源所需的各种扩散膜、反光膜等。 0|i|z !N>  
    CMyz!jZ3  
     g)装配.根据图纸要求,将背光源的各种材料手工安装正确的位置。 Q,Y^9g"B`~  
    %eh.@8GL`  
     h)测试.检查背光源光电参数及出光均匀性是否良好。 B~M6l7^?  
    z_=V6MDM  
     I)包装.将成品按要求包装、入库。 52NI{"  
    LM 1Vsh<  
    二、封装工艺  4CtWEq  
    |lk:(~DM  
     1.LED的封装的任务 pe>?m^gz[  
    7F_N{avr  
      是将外引线连接到LED芯片的电极上,同时保护好LED芯片,并且起到提高光取出效率的作用。关键工序有装架、压焊、封装。 F\v~2/J5v  
    lauq(aD_C  
     2.LED封装形式 4)>S3Yr  
    $~j9{*]5  
      LED封装形式可以说是五花八门,主要根据不同的应用场合采用相应的外形尺寸,散热对策和出光效果。LED按封装形式分类有Lamp-LED、TOP-LED、Side-LED、SMD-LED、High-Power-LED等。 N7KG_o%  
    ^.  
     3.LED封装工艺流程 P RNq8nmxC  
    sl(go^  
     4.封装工艺说明 ic4hO>p&  
    yqtaQ0F~  
      1.芯片检验 ];5Auh 0o  
    r:Q=6j,  
      镜检.材料表面是否有机械损伤及麻点麻坑(lockhill) 1*'gaa&y  
    G'';VoW=   
      芯片尺寸及电极大小是否符合工艺要求 I~Qi):&x  
    |7Ab_  
      电极图案是否完整 NxDVU?@p*  
    \rO!lvX  
      2.扩片 6#.9T;&  
    ~=t9-AF-  
      由于LED芯片在划片后依然排列紧密间距很小(约0.1mm),不利于后工序的操作。我们采用扩片机对黏结芯片的膜进行扩张,是LED芯片的间距拉伸到约0.6mm。也可以采用手工扩张,但很容易造成芯片掉落浪费等不良问题。 a#x@ e?GvI  
    Ab:ah 7!  
      3.点胶 ykH@kv Qt  
    xP;>p| M  
      在LED支架的相应位置点上银胶或绝缘胶。(对于GaAs、SiC导电衬底,具有背面电极的红光、黄光、黄绿芯片,采用银胶。对于蓝宝石绝缘衬底的蓝光、绿光LED芯片,采用绝缘胶来固定芯片。) 1C]BaPbL  
    NB86+2stu  
      工艺难点在于点胶量的控制,在胶体高度、点胶位置均有详细的工艺要求。 lDF7~N9J_  
    1_]%,  
      由于银胶和绝缘胶在贮存和使用均有严格的要求,银胶的醒料、搅拌、使用时间都是工艺上必须注意的事项。 sY?wQ:  
    Z }Q/u^Z  
      4.备胶 Y^U^yh_!^  
    U[OUIXUi  
      和点胶相反,备胶是用备胶机先把银胶涂在LED背面电极上,然后把背部带银胶的LED安装在LED支架上。备胶的效率远高于点胶,但不是所有产品均适用备胶工艺。 (<@`MPI\@  
    `s3:Vsv4  
      5.手工刺片 la4%Vqwgu  
    2- (}=N  
      将扩张后LED芯片(备胶或未备胶)安置在刺片台的夹具上,LED支架放在夹具底下,在显微镜下用针将LED芯片一个一个刺到相应的位置上。手工刺片和自动装架相比有一个好处,便于随时更换不同的芯片,适用于需要安装多种芯片的产品. g6S-vSX,  
    \hb$v  
      6.自动装架 PnB2a'(^@?  
    uq7/G|  
      自动装架其实是结合了沾胶(点胶)和安装芯片两大步骤,先在LED支架上点上银胶(绝缘胶),然后用真空吸嘴将LED芯片吸起移动位置,再安置在相应的支架位置上。 N3a ]!4Y\  
    \3%3=:  
      自动装架在工艺上主要要熟悉设备操作编程,同时对设备的沾胶及安装精度进行调整。在吸嘴的选用上尽量选用胶木吸嘴,防止对LED芯片表面的损伤,特别是兰、绿色芯片必须用胶木的。因为钢嘴会划伤芯片表面的电流扩散层。 4x?I,cAN  
    :S7[<SwL  
      7.烧结 i70\`6*;B  
    ]{#Xcqx  
      烧结的目的是使银胶固化,烧结要求对温度进行监控,防止批次性不良。 ipt]qJFd  
     -)KNsW  
      银胶烧结的温度一般控制在150℃,烧结时间2小时。根据实际情况可以调整到170℃,1小时。 OsVz[wN  
    J4z&J SY  
      绝缘胶一般150℃,1小时。 s8qpK; O  
    \" m&WFm  
      银胶烧结烘箱的必须按工艺要求隔2小时(或1小时)打开更换烧结的产品,中间不得随意打开。烧结烘箱不得再其他用途,防止污染。 '<*%<J{(  
    qPJSVo  
    8.压焊 ;B(16&l=q  
    wuXH'  
      压焊的目的将电极引到LED芯片上,完成产品内外引线的连接工作。 cWo__EE  
    tL1\q Qg  
      LED的压焊工艺有金丝球焊和铝丝压焊两种。右图是铝丝压焊的过程,先在LED芯片电极上压上第一点,再将铝丝拉到相应的支架上方,压上第二点后扯断铝丝。金丝球焊过程则在压第一点前先烧个球,其余过程类似。 yX%> %#$  
    sJl>evw  
      压焊是LED封装技术中的关键环节,工艺上主要需要监控的是压焊金丝(铝丝)拱丝形状,焊点形状,拉力。 8DbP$Wwi  
    (v:8p!QN  
      对压焊工艺的深入研究涉及到多方面的问题,如金(铝)丝材料、超声功率、压焊压力、劈刀(钢嘴)选用、劈刀(钢嘴)运动轨迹等等。(下图是同等条件下,两种不同的劈刀压出的焊点微观照片,两者在微观结构上存在差别,从而影响着产品质量。)我们在这里不再累述。 Qw|y%Td8r  
    PL!dkaD^y>  
      9.点胶封装 +^J;ic  
    'YYT1H)  
      LED的封装主要有点胶、灌封、模压三种。基本上工艺控制的难点是气泡、多缺料、黑点。设计上主要是对材料的选型,选用结合良好的环氧和支架。(一般的LED无法通过气密性试验) 如右图所示的TOP-LED和Side-LED适用点胶封装。手动点胶封装对操作水平要求很高(特别是白光LED),主要难点是对点胶量的控制,因为环氧在使用过程中会变稠。白光LED的点胶还存在荧光粉沉淀导致出光色差的问题。 4!-R&<TLve  
    BO6XY90(  
      10.灌胶封装 Gl6:2  
    0tPwhJ  
      Lamp-LED的封装采用灌封的形式。灌封的过程是先在LED成型模腔内注入液态环氧,然后插入压焊好的LED支架,放入烘箱让环氧固化后,将LED从模腔中脱出即成型。 /OMgj7olD  
    ~x@V"rxGw  
      11.模压封装 y&\t72C$Fi  
    8493O x4 O  
      将压焊好的LED支架放入模具中,将上下两副模具用液压机合模并抽真空,将固态环氧放入注胶道的入口加热用液压顶杆压入模具胶道中,环氧顺着胶道进入各个LED成型槽中并固化。 "T<7j.P?  
    J~ +p7S  
      12.固化与后固化 Ad>@8^  
    *YX:e@Fm.a  
      固化是指封装环氧的固化,一般环氧固化条件在135℃,1小时。模压封装一般在150℃,4分钟。 KZaiy*>)  
    zzh7 "M3Qn  
      13.后固化 nr( C*E  
    }g|9P SbJ  
      后固化是为了让环氧充分固化,同时对LED进行热老化。后固化对于提高环氧与支架(PCB)的粘接强度非常重要。一般条件为120℃,4小时。 Mii&doU  
    9i{(GO  
      14.切筋和划片 +JXn   
    /rK/ l  
      由于LED在生产中是连在一起的(不是单个),Lamp封装LED采用切筋切断LED支架的连筋。SMD-LED则是在一片PCB板上,需要划片机来完成分离工作。 YhooD,[.  
    S@~ReRew2  
      15.测试 +Mn(s36f2  
    s&wm^R  
      测试LED的光电参数、检验外形尺寸,同时根据客户要求对LED产品进行分选。 c|(Q[=   
    CWB<I  
      16.包装 -*-"kzgd  
    +Q[SddI  
      将成品进行计数包装。超高亮LED需要防静电包装。
     
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    只看该作者 1楼 发表于: 2012-10-22
    看看、學學