LED生产制程及封装步骤

LED生产制程及封装步骤如下：
一、    制程：
a)    清洗：採用超声波清洗PCB或LED支架，并烘乾。
b)    装架：在LED晶粒（晶片）底部电极备上银胶后进行扩张，将扩张后的晶粒（晶片）安置在刺晶台上，在显微镜下用刺晶笔将晶粒一个一个安装在PCB或LED支架相应的焊盘上，随后进行烘烤使银胶固化。
c)    打线：用铝丝或金丝焊机将电极连接到LED晶粒上，以作电流注入的引线。LED直接安装在PCB上的，一般採用铝丝焊机。（製作白光TOP-LED需要金线焊机）
d)    封装：通过点胶，用环氧将LED晶粒和焊线保护起来。在PCB板上点胶，对固化后胶体形状有严格要求，这直接关係到背光源成品的出光亮度。这道製程还包含点萤光粉（白光LED）的任务。
e)    焊接：如果背光源是採用SMD-LED或其他已封装的LED，则在装配製程之前，需要将LED焊接到PCB板上。
f)    切膜：用冲床模切背光源所需的各种扩散膜、反光膜等。
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。
h)    测试：检查背光源光电参数及出光均匀性是否良好。
I)    包装：将成品按要求包装、入库。
二、    封装製程
1.    LED的封装的任务
是将外引线连接到LED晶片的电极上，同时保护好LED晶片，并且起到提高光取出效率的作用。关键製程有装架、打线、封装。
2. LED封装形式
LED封装形式可以说是五花八门，主要根据不同的应用场合採用相应的外形尺寸，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。
3.    LED封装製程流程
4.    封装製程说明
a.    晶片检验
镜检：材料表面是否有机械损伤及刮伤
晶片尺寸及电极大小是否符合製程要求
电极图桉是否完整
b.    扩片
由于LED晶片在切割后依然排列紧密间距很小（约0.1mm），不利于后製程的操作。我们採用扩片机对黏结晶片的膜进行扩张，是LED晶片的间距拉伸到约0.6mm。也可以採用手工扩张，但很容易造成晶片掉落浪费等不良问题。
c.    点胶
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、黄绿晶片，採用银胶。对于蓝宝石绝缘衬底的蓝光、绿光LED晶片，採用绝缘胶来固定晶片。）
製程困难点在于点胶量的控制，在胶体高度、点胶位置均有详细的製程要求。
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、使用时间都是製程上必须注意的事项。
d.    背胶
和点胶相反，背胶是用背胶机先把银胶涂在LED背面电极上，然后把背部带银胶的LED安装在LED支架上。背胶的效率远高于点胶，但不是所有产品均适用背胶製程。
e.    手工固晶
将扩张后LED晶片（背胶或未背胶）安置在固晶台的夹具上，LED支架放在夹具底下，在显微镜下用针将LED晶片一个一个刺到相应的位置上。手工固晶和自动固晶相比有一个好处，便于随时更换不同的晶片，适用于需要安装多种晶片的产品。
f.    自动固晶
自动固晶其实是结合了沾胶（点胶）和安装晶粒两大步骤，先在LED支架上点上银胶（绝缘胶），然后用真空吸嘴将LED晶片吸起移动位置，再安置在相应的支架位置上。
自动固晶在製程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。在吸嘴的选用上儘量选用胶质吸嘴，防止对LED晶片表面的损伤，特别是蓝、绿色晶片必须用胶质的。因为钢嘴会划伤晶片表面的电流扩散层。
g.    烘烤
烘烤的目的是使银胶固化，烘烤要求对温度进行监控，防止批次性不良。
银胶烘烤的温度一般控制在150℃，烘烤时间2小时。根据实际情况可以调整到170℃，1小时。
绝缘胶一般150℃，1小时。
银胶烘烤烘箱的必须按製程要求隔2小时（或1小时）打开更换烘烤的产品，中间不得随意打开。烘烤烘箱不得再其他用途，防止污染。
h.    打线
打线的目的将电极引到LED晶片上，完成产品内外引线的连接工作。
LED的打线製程有金丝球焊和铝丝打线两种。铝丝打线的过程，先在LED晶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，其馀过程类似。
打线是LED封装技术中的关键环节，製程上主要需要监控的是打线金丝（铝丝）拱丝形状，焊点形状，拉力。
对打线製程的深入研究涉及到多方面的问题，如金（铝）丝材料、超声功率、打线压力、噼刀（钢嘴）选用、噼刀（钢嘴）运动轨迹等等。我们在这里不再赘述。
i.    点胶封装
LED的封装主要有点胶、灌封、模压三种。基本上製程控制的难点是气泡、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准要求很高（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的点胶还存在萤光粉沉淀导致出光色差的问题。
j.    灌胶封装
Lamp-LED的封装採用灌封的形式。灌封的过程是先在LED成型模腔内注入液态环氧，然后插入打线好的LED支架，放入烘箱让环氧固化后，将LED从模腔中脱出即成型。
k.    模压封装
将打线好的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。
l.    固化与后固化
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。
m.    后固化
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。
n.    切断和切割
由于LED在生产中是连在一起的（不是单个），Lamp封装LED採用冲压切断LED支架的联板。SMD-LED则是在一片PCB板上，需要圆盘锯片切割机来完成分离工作。
o.    测试
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。
p.    包装
将成品进行计数包装。超高亮LED需要防静电包装。

nickygan-okg	2010-05-17 14:49
很不错！！！

juphiliph	2010-10-18 00:26
看看、學學

z47635219	2012-10-22 11:17
- "+"=iwEAz 看看、學學

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