[分享]LED生产工艺与封装工艺介绍 [复制链接]

一、生产工艺 2Q(ZW@0  
vxPr)"Vvz  
  a) 清洗.采用超声波清洗PCB或LED支架，并烘干。 7\$}|b[9  
emJZ+:%  
  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。
`R (N3  
In%FOPO  
  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） [?<v|k  
3nh
Q^zqf  
　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。 7`L]aRS[  
D8w.r"ne  
　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。 0[ "CP:u  
>(n/  
　f)切膜.用冲床模切背光源所需的各种扩散膜、反光膜等。 z<A8S=s6n  
W=S^t_F  
　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。 GfP'  
|uFb(kL[U  
　h)测试.检查背光源光电参数及出光均匀性是否良好。 ?T%"Jgy8  
(]mBAQ#hw  
　I)包装.将成品按要求包装、入库。 SLkgIb~'X  
{
be|G^.c  
二、封装工艺 b?Q$UMAbH  
wDiq~!  
　1.LED的封装的任务 A9Ea}v9:  
G~&q  
　　是将外引线连接到LED芯片的电极上，同时保护好LED芯片，并且起到提高光取出效率的作用。关键工序有装架、压焊、封装。 V0,5c`H c  
yP-$@Ry  
　2.LED封装形式 m#Z9wf] F  
JT6Be8   
　　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。 90JWU$K  
h }&dvd  
　3.LED封装工艺流程 kW
%wt1",  
DD7D&@As  
　4.封装工艺说明 mDwuJf8}  
]x& R=)P  
　　1.芯片检验 s;Zi   
0V"(}!=2a  
　　镜检.材料表面是否有机械损伤及麻点麻坑（lockhill） {Ho_U&<  
M9VAs~&S  
　　芯片尺寸及电极大小是否符合工艺要求 SJ8 ~:"\P  
buKkm$@w  
　　电极图案是否完整 z:O:g?A  
c0jTQMe4yl  
　　2.扩片 I)3LJK  
fWg3gRI  
　　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。 XI ><;#  
.Q</0*sp  
　　3.点胶 %AT/g&M&1#  
HuA4eJ(2  
　　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。） ZLP0SCkuR  
E7SmiD@)  
　　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。 SZxnYVY  
NS
x-~)  
　　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。 vls+E o]  
!YM:?%B  
　　4.备胶 2B6y1"B  
gz:US77  
　　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。 ?v+el,  
[W'2z,S`WD  
　　5.手工刺片 {>ghX_m|  
[w FK!?  
　　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. W$D:mw7  
70R_O&f-k  
　　6.自动装架 ,k:>Z&:  
^m.%FIwR  
　　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。 8RZqoQDH  
_>t6]?*  
　　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。 T!&VT;   
\3rgwbF  
　　7.烧结
?%>S5,f_  
w0.;86<MV  
　　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。 H7{kl  
o8A(Cg}  
　　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。 "GxQ9=Z  
 </Dv?  
　　绝缘胶一般150℃，1小时。 gHH[QLD=I  
?O#"x{Pk  
　　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。 )Ee`11  
F'@[b   
8.压焊 N
71%l  
S;!7/z  
　　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。 SmP&wNHQf  
2;SiH]HNS  
　　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。 `4|:8@,3{  
:{#w-oC>6P  
　　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。 3qp\jh=FE  
UtB~joaR  
　　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。 CY@#_z  
Is ( Ji  
　　9.点胶封装 R36A_  
.Ax]SNZ+:A  
　　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。 9iK%@k  
u>03l(X6f  
　　10.灌胶封装 W_]onq6  
n8)eC2A  
　　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。 eyByAT~W,  
H$3:Ra+ S  
　　11.模压封装 F^wm&:%{`  

a7fn{VU8  
　　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。 J}VG4}L  
g % 8@pjk  
　　12.固化与后固化 kK]L(ZU+  
j@jUuYuDgl  
　　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。 @B>pPCowa  
/onZ14  
　　13.后固化 ",45p@  
]M
&KUgz  
　　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。 @t#Ju1Y  
6PRP&|.#  
　　14.切筋和划片 :T/I%|;f  
U!524"@%U`  
　　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。 Uj)`(}r  
^r 9  
　　15.测试 7MwS[N%#  
_VLA2#V>  
　　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。 8]% e[  
6
Iv &c2  
　　16.包装 2?(dS  
J4m2|HK  
　　将成品进行计数包装。超高亮LED需要防静电包装。

看看、學學