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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 倒序阅读 楼主  发表于: 2008-04-14
    关键词: LED封装
    一、生产工艺 JBCJVWUt  
    Y unY'xY  
      a) 清洗.采用超声波清洗PCB或LED支架,并烘干。 5YQq*$|'+  
    *a2 y  
      b) 装架.在LED管芯(大圆片)底部电极备上银胶后进行扩张,将扩张后的管芯(大圆片)安置在刺晶台上,在显微镜下用刺晶笔将管芯一个一个安装在PCB或LED支架相应的焊盘上,随后进行烧结使银胶固化。 \!_:<"nX.  
    /P8`)?f~y  
      c)压焊.用铝丝或金丝焊机将电极连接到LED管芯上,以作电流注入的引线。LED直接安装在PCB上的,一般采用铝丝焊机。(制作白光TOP-LED需要金线焊机) bns([F  
    9W~3E^x  
     d)封装.通过点胶,用环氧将LED管芯和焊线保护起来。在PCB板上点胶,对固化后胶体形状有严格要求,这直接关系到背光源成品的出光亮度。这道工序还将承担点荧光粉(白光LED)的任务。 EXrOP]Kl  
    y9>?  
     e)焊接.如果背光源是采用SMD-LED或其它已封装的LED,则在装配工艺之前,需要将LED焊接到PCB板上。 ,fQs+*j  
    qU/,&C  
     f)切膜.用冲床模切背光源所需的各种扩散膜、反光膜等。 "?yu^  
    qUMM}ls  
     g)装配.根据图纸要求,将背光源的各种材料手工安装正确的位置。 FQ72VY  
    bN',-[E  
     h)测试.检查背光源光电参数及出光均匀性是否良好。 qZ8 V/  
    =u+.o<   
     I)包装.将成品按要求包装、入库。 QvF UFawN  
    7T)J{:+0!|  
    二、封装工艺 G#~6a%VW  
    CL U[')H0  
     1.LED的封装的任务 S(5aJ[7Zm  
    aK ly1G  
      是将外引线连接到LED芯片的电极上,同时保护好LED芯片,并且起到提高光取出效率的作用。关键工序有装架、压焊、封装。 ~ 3HI;  
    sT^^#$ub  
     2.LED封装形式 05+uBwH  
    9=-!~ _'1-  
      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。 HKr6h?Si^  
    fR4O^6c:  
     3.LED封装工艺流程 [P*w$Hn  
    6 s+ Z  
     4.封装工艺说明 %mda=%Yn  
    (:p&[HNuN  
      1.芯片检验 Dyx3N5?C  
    CDz-IQi  
      镜检.材料表面是否有机械损伤及麻点麻坑(lockhill) ^<@9ph  
    wN])"bmB  
      芯片尺寸及电极大小是否符合工艺要求 X5@rPGc  
    fYU-pdWPT  
      电极图案是否完整 &UWSf  
    ,a I0Aw  
      2.扩片 /FZ@Z]Q0G  
    e:BKdZGW  
      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。 /}]Irj4m  
    LZ@4,Uj  
      3.点胶 U[S#axak  
    GUe&WW:Sqk  
      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。) R ks3L  
    iG[an*#X  
      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。 jocu=Se@  
    8bB'[gJ]{  
      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。 FafOd9>AO  
    Dl3Df u8  
      4.备胶 j HOE%  
    #_tixg  
      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。 r9/PmZo4x  
    0<+=Ew5Z  
      5.手工刺片 B=:7N;BT  
    BO b#9r  
      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*hRYgaX3  
    i%+p\eeq*  
      6.自动装架 _fH.#C  
    %#rH~E  
      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。 =NH p%|  
    * Yr)>;^  
      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。 89>U Koc?  
    [T;0vv8  
      7.烧结 (R*K)(Nw[  
    bP`.teO\  
      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。 mis cmD  
    +oY[uF  
      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。 7P`|wNq  
    05zBB  
      绝缘胶一般150℃,1小时。 A|#9  
    /5@V $c8  
      银胶烧结烘箱的必须按工艺要求隔2小时(或1小时)打开更换烧结的产品,中间不得随意打开。烧结烘箱不得再其他用途,防止污染。 "lo:"y(u  
    +2kJuoj:  
    8.压焊 o;XzJ#P  
    P9/5M4]tt  
      压焊的目的将电极引到LED芯片上,完成产品内外引线的连接工作。 ;zD1#dD  
    a_YE[6  
      LED的压焊工艺有金丝球焊和铝丝压焊两种。右图是铝丝压焊的过程,先在LED芯片电极上压上第一点,再将铝丝拉到相应的支架上方,压上第二点后扯断铝丝。金丝球焊过程则在压第一点前先烧个球,其余过程类似。 *dn~-W.  
    :XK.A   
      压焊是LED封装技术中的关键环节,工艺上主要需要监控的是压焊金丝(铝丝)拱丝形状,焊点形状,拉力。 VRYj&s'@  
    3,8>\yf`  
      对压焊工艺的深入研究涉及到多方面的问题,如金(铝)丝材料、超声功率、压焊压力、劈刀(钢嘴)选用、劈刀(钢嘴)运动轨迹等等。(下图是同等条件下,两种不同的劈刀压出的焊点微观照片,两者在微观结构上存在差别,从而影响着产品质量。)我们在这里不再累述。 M`$s dZ"  
    swvn*xr  
      9.点胶封装 m4{F-++dk  
    6mJa  
      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。  ZqQJFyV*  
    >!|Hns  
      10.灌胶封装 {I|iUfy  
    LL+ROX^M  
      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。 )miY>7K  
    GZ# 6}/;b  
      11.模压封装 gG0P &9xz  
    q/Dc*Qn m  
      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。 }qlU  
    n$Z@7r  
      12.固化与后固化 AvdxDN  
    , ;L  
      固化是指封装环氧的固化,一般环氧固化条件在135℃,1小时。模压封装一般在150℃,4分钟。  h&\%~LO.  
    P SDzs\s  
      13.后固化 .'C$w1[w  
    7@u0;5p|  
      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。 Paz yY   
    q1sK:)Hu+  
      14.切筋和划片  $9dm2#0d  
    N\?%944R  
      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。 $d M: 5y  
    9"g=it2Rh6  
      15.测试 m!3L/UZ  
    s7 IaU|m  
      测试LED的光电参数、检验外形尺寸,同时根据客户要求对LED产品进行分选。 "ZDc$v:Qa  
    LuQ4TT  
      16.包装 Hxft~*  
    ]w.:K*_=  
      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