LED导电银胶、导电胶及其封装工艺介绍如下,供相关专业技术人员参考: K1gZ>FEY|N
S`\03(zDA
一、导电胶、导电银胶 /O^aFIxk
uZg[PS=@!X
导电胶是IED生产封装中不可或缺的一种胶水,其对导电银浆的要求是导电、导热性能要号,剪切强度要大,并且粘结力要强。 Q[wTV3d
Fx3CY W
UNINWELL国际的导电胶和导电银胶导电性好、剪切力强、流变性也很好、并且吸潮性低。特别适合大功率高高亮度LED的封装。 U5iyvU=UG
tbH`VD"u
特别是UNINWELL的6886系列导电银胶,其导热系数为:25.8剪切强度为:14.7,堪称行业之最。 yMd<<:Ap
e}PJN6"5
二、封装工艺 ]UMt
6XFLWN-)
1.LED的封装的任务 PXx:JZsju
B%.vEk)*
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。 +=V[7^K;
mRNA ,*
2.LED封装形式 x}tg/`.=z
Z]QpH<Z
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。 >,9ah"K_x
$M0F~x
3.LED封装工艺流程 #hQ#_7
Rs +),
4.封装工艺说明 *3Vic
C)a;zU;9
1.芯片检验 UG!528;7
7eR%zNDa
镜检:材料表面是否有机械损伤及麻点麻坑(lockhill) eXYf"hU,
l!d |luqbA
芯片尺寸及电极大小是否符合工艺要求 dPm_jX
M SnRx*-
电极图案是否完整 HkL:3 E.
}3TTtd7
2.扩片 ^E#i5d+'N
!1b4q/
由于LED芯片在划片后依然排列紧密间距很小(约0.1mm),不利于后工序的操作。我们采用扩片机对黏结芯片的膜进行扩张,是LED芯片的间距拉伸到约0.6mm。也可以采用手工扩张,但很容易造成芯片掉落浪费等不良问题。 Bn<1zg5
Rt9S
3.点胶 na4^>:r~
JQ~[$OGH
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。) |c)hyw?[Y
;k=&ZV
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。 og~Uv"&?T
#3_t}<fX
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。 @CUYl*.PD
h3`\L4b
4.备胶 ,pHQv(K/
z*w.A=r
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。 |b+ZKRW
MV?#g-5
5.手工刺片 ^aONuG9
JnY.]:
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。 (oxMBd+n1
;_oJGII?br
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. 0|=,!sY
y(fJ{k
6.自动装架 *I6W6y;E=
+I>V9%%vW_
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。 !j8
DCVb
^Mm sja5K
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。 QUO'{;,
iU/v;T(
7.烧结 &*YFK/ ]
v[+ ]
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。 ]=Dzr<*v
sd,KB+)
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。 #WlTE&
Klj -dz
绝缘胶一般150℃,1小时。 2CY4nSKW
!x$6wzKa
银胶烧结烘箱的必须按工艺要求隔2小时(或1小时)打开更换烧结的产品,中间不得随意打开。烧结烘箱不得再其他用途,防止污染。 >|1$Pv?
_g2"D[I%
8.压焊 G&z^AV
g@ 2f&m
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。 RA$%3L[A!
8n"L4jb(:
LED的压焊工艺有金丝球焊和铝丝压焊两种。右图是铝丝压焊的过程,先在LED芯片电极上压上第一点,再将铝丝拉到相应的支架上方,压上第二点后扯断铝丝。金丝球焊过程则在压第一点前先烧个球,其余过程类似。 _C54l
nXT/zfS
压焊是LED封装技术中的关键环节,工艺上主要需要监控的是压焊金丝(铝丝)拱丝形状,焊点形状,拉力。 &~KAZ}xu
: =f!>_r+
对压焊工艺的深入研究涉及到多方面的问题,如金(铝)丝材料、超声功率、压焊压力、劈刀(钢嘴)选用、劈刀(钢嘴)运动轨迹等等。(下图是同等条件下,两种不同的劈刀压出的焊点微观照片,两者在微观结构上存在差别,从而影响着产品质量。)我们在这里不再累述。 eD,'M
_PPn
=kuMa
9.点胶封装 #;])/8R%
QF4)@ r{2x
LED的封装主要有点胶、灌封、模压三种。基本上工艺控制的难点是气泡、多缺料、黑点。设计上主要是对材料的选型,选用结合良好的环氧和支架。(一般的LED无法通过气密性试验)如右图所示的TOP-LED和Side-LED适用点胶封装。手动点胶封装对操作水平要求很高(特别是白光LED),主要难点是对点胶量的控制,因为环氧在使用过程中会变稠。白光LED的点胶还存在荧光粉沉淀导致出光色差的问题。 ;@FCaj&
s`2q(`}
10.灌胶封装 HDYWDp
{X EX0|TZ
Lamp-LED的封装采用灌封的形式。灌封的过程是先在LED成型模腔内注入液态环氧,然后插入压焊好的LED支架,放入烘箱让环氧固化后,将LED从模腔中脱出即成型。 fda)t1u\8
2)MX<prH
11.模压封装 3]li3B'
;-Ki`x.oJ
将压焊好的LED支架放入模具中,将上下两副模具用液压机合模并抽真空,将固态环氧放入注胶道的入口加热用液压顶杆压入模具胶道中,环氧顺着胶道进入各个LED成型槽中并固化。 i?:#lbw_
O)8$aAJ)V
12.固化与后固化 L-DL)8;`
E"zC6iYZ;
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。 :Xs3Vh,V
yXT.]%)
13.后固化 *_sSM+S
z)ndj
1,#)
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。 W
P9PX
u10;qYfL8o
14.切筋和划片 HV=P!v6
-nQ(.#-n
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。 :!/ (N
G$[Hm\V
15.测试 "9X1T]
iyv5\
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。 Gzc`5n{"
rtdEIk
16.包装 gE9x+g
jct'B}@X(
将成品进行计数包装。超高亮LED需要防静电包装。