LED的大致封装步骤docx

2023/11/15 | 作者：BOB体育地址

　　二封装工艺二封装工艺的封装的任务是将外引的大致封装步骤生产的基本工艺工艺清洗生产的基本工艺工艺清洗或支架并烘干清洗采用超声波装架在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个一个安装在或支架相应的焊盘上随后进行烧结使银胶固化烧结使银胶固化压焊用铝丝或金丝焊机将电极连接到管芯上以作电流注入的引线直接安装在上的一般采用铝丝焊机制作白光需要金线焊机线焊机封装通过点胶用环氧将管芯和焊线保护起来在板上点胶对固化后胶体形状有严格要求这必然的联系到背光源成品的出光亮度这道

　　二、封装工艺 二、封装工艺 1. LED 的封装的任务 是将外引 LED 的大致封装步骤 、生产的基本工艺1.工艺：清洗 、生产的基本工艺 1.工艺： 清洗 PCB 或 LED 支架，并烘干。 a） 清洗：采用超声波 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 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。c） 烧结使银胶固化。 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， 一般都会采用铝丝焊机。 （制作白光 TOP-LED 需要金 线焊机）d） 线焊机） 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，这必然的联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 担点荧光粉（白光 LED ）的任务。 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。 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，将背光源的很多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。 等。 g）装配：根据图纸要求，将背光源的很多材料手工 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。 包装：将成品按要求包装、入库。 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。 2. LED 封装形式 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采取对应的外观尺寸，散热对策和出 3. LED光效果。 LED 按封装形式分类有 Lamp-LED 、TOP-LED 、 3. LED Side-LED 、 SMD-LED 、High-Power-LED 等。 封装工艺流程4．封装工艺说明 封装工艺流程 4．封装工艺说明 1.芯片检验 镜检：材料表面是否有机械损伤及麻点麻坑( lockhill ) 芯片尺寸及电极大小是不是满足工艺技术要求电极图案是否完整2.扩片 芯片尺寸及电极大小是不是满足工艺技术要求 电极图案是否 完整 2.扩片 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。也能够使用手工扩张，但非常容易导致芯片掉落浪费 等不良问题。3.点胶在 LED 支架的相应位置点上银胶或绝缘胶。对于 GaAs 等不良问题。 3.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。 ) 艺难点在于点胶量的控制，在胶体高度、点胶位置均有详细 的工艺技术要求。 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、使用时间都是工艺上一定要注意的事项。4. 料、搅拌、使用时间都是工艺上一定要注意的事项。 4. 备胶和点胶相反，备胶是用备胶机先把银胶涂在 备胶 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，但不是全部的产品均适用备胶工艺。 5.手工刺片 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 . 6.自动装架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 安装多种芯片的产品 . 6.自动装架 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。 自动装架在工艺 主要要熟悉设备操作编程，同时对设备的沾胶及安装精度 做调整。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。7.烧结 钢嘴会划伤芯片表面的电流扩散层。 7.烧结 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。银胶烧结的温度一般控制在 性不良。 银胶烧结的温度一般控制在 150C,烧结时间 2小时。根据真实的情况能调整到 170C, 1小时。绝缘胶 2小般150 C, 1 2小 时（或 1 小时）打开更换烧结的产品，中间不得随意打开。 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。 8.压焊 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。LED 作。 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， 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。 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。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，进而影响着产品质 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 量。）我们在这里不再累述。9.点胶封装 量。）我们在这里不再累述。 9.点胶封装 LED 的封 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，因为环氧在使用的过程中会变稠。白光 LED 的点胶还存在荧光粉沉淀导致出光色差的问题。 10.灌胶封装 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。 11.模压封装 11.模压封装 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。12.固化与后固化固化是指封指封装环氧的固化，般环氧固化条件在 135 个 LED 成型槽中并固化。 12.固化与后固化 固化 是指封 指封装环氧的固化， 般环氧固化条件在 135 C, 1 小时。 模压封装一般在150 C, 4分钟。 13. 后固化 后固 后固化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）的粘接强度很重要。一般条 件为120 C, 件为120 C, 4小时。 14.切筋和划片 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。15. 测试 需要划片机来完成分离工作。 15. 测试 测试 LED 的光电参数、 检验外观尺寸，同时按照每个客户要求对 的光电参数、 检验外形尺寸， 同时根据客户真正的需求对 LED 产品 进行分选。16. 包装将成品进行计数包装。 超高亮LED 进行分选。 16. 包装 将成品进行计数包装。 超高亮 LED 需要防静电包装。 LED 封装常见要素 、 LED 引脚成形方法 1 必需离胶体 2 毫米才能折弯支架。 支架成形必须用夹具或由专业技术人员来完成。 支架成形必须在焊接前完成。 支架成形需保证引脚和间距与线、LED 弯脚 及切脚时注意 因设计需要弯脚及切脚， 在对 LED 进行弯脚及切脚时， 弯脚 及切脚的位置距胶体底面大于 3mm 。 弯脚应在焊接前进行。 使用 LED 插灯时， PCB 板孔间距与 LED 脚间距要相对应。 。3、切脚时由于切脚机振动磨擦产生很高电压的静电，故机器要 可靠的接地， 做好防静电工作 （可吹离子风扇消除静电） 关于 LED 清洗 当用化学品清洗胶体时必须特别小心，因为有些化学品对胶 体表面有损伤并引起褪色如三氯乙烯、丙酮等。可用乙醇擦 拭、浸渍，时间在常温下不超过 3 分钟。 4、关于 LED 过流 保护 过流保护能是给 LED 串联保护电阻使其工作稳定 电阻值计算公式为： R=（ VCC-VF 。3、 VCC 为电源电压， VF 为 LED 驱动电压， IF 为顺向电流 5、 LED 焊接条件 1烙铁焊接：烙铁（最高 30W ）尖端温度不超过 300 C,焊 接时间不超过 3 秒，焊接位置至少离胶体 2 毫米。 2波峰焊：浸焊最高温度 260C,浸焊时间不超过 5秒，浸 焊位置至少离胶体 2 毫米。 照明用 LED 封装技术关键 半导体发光二极管 (light- emitting diode) 简称 LED ，从 世纪 60 年代研制出来并逐步走向市场化，其封装技术也在 一直在改进和发展。由最早用玻璃管封装发展至支架式环氧封 装和表面贴装式封装，使得小功率 LED 获得广泛的应用。 世纪 90 年代开始， 由于 LED 外延、芯片技术上的突 破，四元系 Al2GaInP 和 GaN 基的 LED 相继问世，实现了 LED 全色化， 发光亮度大幅度的提升， 并可组合各种颜色和白光 1〕。器件输入功率上有很大提高。目前单芯片 1W 大功率 LED 已产业化并推向市场，这使得超高亮度 LED 已产业化并推向市场，这使得超高亮度 LED 的应用面 逐步扩大，由特种照明的市场领域，逐步向普通照明市场迈 进。由于 LED 芯片输入功率的逐步的提升， 对其封装技术提出 了更高的要求 .LED 要在照明领域发展，关键要将其发光效 率、光通量提高到现有照明光源的水平。 大功率 LED 所用的 rH步外延材料采取使用 MOCVD 的外延生长技术和多量子阱结构， 虽 然其外量子效率还需进一步提升，但获得高光通量的最大障 碍是芯片的取光效率低。现有的大功率 LED 的设计采用了 倒装焊新结构来提高芯片的取光效率，改善芯片的热特性， rH 步 效率，从而获得较高的光通量。除了芯片外，器件的封装技 术也举足轻重。关键的封装技术工艺有：1、散热技术 术也举足轻重。关键的封装技术工艺有： 1、散热技术 传统的指示灯型 LED 封装结构，一般是用导电或非导电胶 将芯片装在小尺寸的反射杯中或载片台上，由金丝完成器件 的内外连接后用环氧树脂封装而成，其热阻高达 250 300 C / W，新的大功率芯片若采用传统式的 LED封装形 式，将会因为散热不良而导致芯片结温迅速上升和环氧碳化 变黄，从而造成器件的加速光衰直至失效，甚至因为迅速的 热膨胀所产生的应力造成开路而失效。因此，对于大工作电 流的大

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