專題1LEDLamp封裝工藝與技術(shù)

1、專題一LED Lamp封裝工藝與技術(shù)封裝工藝與技術(shù) 課程內(nèi)容封裝工藝流程圖固晶站焊線站白光站灌膠站分光站包裝站LED的封裝工藝流程點(diǎn)膠固晶焊線銀膠烘烤點(diǎn)熒光膠熒光膠烘烤灌膠烘烤檢測(cè)分光車間流程：點(diǎn)膠固晶焊線(白光)熒光膠封膠站檢測(cè)包裝站入庫LED Lamp支架的介紹陰極桿陰極桿碗杯碗杯陽極桿陽極桿長(zhǎng)腳長(zhǎng)腳上上Bar下下Bar支架示意圖陰極發(fā)射碗陽極面電極面電極芯片銀膠絕緣膠碗杯結(jié)構(gòu)示意圖支架：（用以盛裝晶片及二極管引腳之用）1.支架的素材：鐵和銅兩種，常用的為鐵材，銅材的成本很高 2.支架的結(jié)構(gòu)：鐵(/銅)（導(dǎo)電性好，散熱快）/鎳（防氧化）/銀（反光性好，易焊線）3.型號(hào)分類： 支架有 02號(hào)

2、，03號(hào)，04號(hào)，06號(hào)，07號(hào)，09號(hào)，食人魚724系列4. 支架的碗杯深度，碗杯形狀及張角非常重要，它直接影響成品，燈的發(fā)光角度，支架的鍍銀層也十分重要，碗杯的鍍銀層厚度及均勻度不僅決定支架本身抗熱，抗沖擊性能及使用壽命，也決定碗杯反射度，進(jìn)而影響到光線的吸收與射出，一般的固焊區(qū)銀層厚度在2.0um以上，非功能區(qū)在1.2um以上。 5.支架的碗杯越深做出的二極管發(fā)光角越小，反之越大。 支架：款式可分無導(dǎo)柱和有導(dǎo)柱支架：款式可分無導(dǎo)柱和有導(dǎo)柱(半鍍及全鍍銀規(guī)格半鍍及全鍍銀規(guī)格) 半鍍：電鍍支架上半鍍：電鍍支架上BARBAR下約下約2mm2mm以上區(qū)域，可節(jié)省支架成以上區(qū)域，可節(jié)省支架成本，目

3、前使用的本，目前使用的20022002系列支架大部分為半鍍支架。系列支架大部分為半鍍支架。 全鍍：整個(gè)支架電鍍?nèi)儯赫麄€(gè)支架電鍍 支架的材質(zhì)：支架的材質(zhì)： a.鐵支架：鍍鎳層厚度要求鐵支架：鍍鎳層厚度要求20-30m再鍍?cè)馘?二層薄銅，厚二層薄銅，厚度要求度要求50m.最后上最后上BAR鍍一層銀厚度要求鍍一層銀厚度要求80m.碗杯碗杯內(nèi)內(nèi) 鍍層銀厚度要求鍍層銀厚度要求60m以上以上.。 b.銅支架：先鍍一層鎳再鍍二層薄銅，再鍍一層銀要求銅支架：先鍍一層鎳再鍍二層薄銅，再鍍一層銀要求厚度依據(jù)客戶應(yīng)用要求厚度依據(jù)客戶應(yīng)用要求.例如戶外產(chǎn)品電鍍層要求上例如戶外產(chǎn)品電鍍層要求上BAR鍍一層銀厚度要求鍍

4、一層銀厚度要求120m以上以上.碗杯內(nèi)鍍銀層厚度要求碗杯內(nèi)鍍銀層厚度要求1000m以上。以上。常用支架有：常用支架有： A、2002杯/平頭：此種支架一般做對(duì)角度、亮度要求不是很高的材料，其Pin長(zhǎng)比其他支架要短10mm左右.Pin間距為2.28mm.B、2003杯/平頭：一般用來做5以上的Lamp，外露pin長(zhǎng)為+29mm、-27mm.間距為2.54mm.C、2004杯/平頭:用來做3左右的Lamp。Pin長(zhǎng)及間距同2003支架D、2004LD/DD：用來做藍(lán)、白、純綠、紫色的Lamp，可焊雙線，杯較深.E、2006：兩極均為平頭型，用來做閃爍Lamp，固IC，焊多條線。F、2009：用來做

5、雙色的Lamp，杯內(nèi)可固兩顆晶片，三支pin腳控制極性.G、2009-8/3009：用來做三色的Lamp，杯內(nèi)可固三顆晶片，四支pin腳.H、724-B/724-C：用來做食人魚的支架。 銀膠（銀膠（Silver EpoxySilver Epoxy）/ /絕緣膠（絕緣膠（insulstion epoxyinsulstion epoxy）：）： 1.通過加熱銀膠/絕緣膠使之固化，達(dá)到把晶片粘固在支架上的目的，以 便于焊線作業(yè)。當(dāng)前生產(chǎn)所用的銀膠是圖盟的826-1DS，一種含Ag/ Epoxy 氯/鈉/鉀導(dǎo)電膠體。絕緣膠是津鼎峰的QT-1000，它是一種不導(dǎo)電膠體。 在LED制程中，單電極晶片使用

6、銀膠作業(yè)，雙電極晶片使用絕緣膠作業(yè)。 銀膠與絕緣膠均須冷藏保存，以維持其粘度及避免填充物沉淀。 2.判定銀膠異常： 1）銀膠粘度上升一倍以上，變色； 2）銀膠烘烤干后推力過低； 3）銀膠烘烤干后表面呈粉狀（炭化）。 3.使用前銀膠進(jìn)行回溫時(shí)要用碎布不停地擦拭針筒的目的： 1）使針筒內(nèi)的空氣與室溫相同，避免產(chǎn)生水氣留在里面； 2）水氣、水分是銀膠的天敵。 4.使用前銀膠攪拌的原因： 1）銀粉會(huì)沉淀，攪拌使之均勻，利用均勻之沾度產(chǎn)生緊密的粘著力； 2）攪拌速度要輕輕而緩慢，快速攪拌會(huì)因摩擦產(chǎn)生熱量，造成銀膠的 硬化加快，不利于作業(yè)或儲(chǔ)存。銀膠銀膠項(xiàng)目普通銀膠高導(dǎo)熱銀膠絕緣膠導(dǎo)電性可導(dǎo)電可導(dǎo)電絕緣適

7、用晶片單電極/雙電極單電極/雙電極雙電極固化條件加熱150/30min加熱175/45sec或150/5min加熱150/1H主要成分銀粉、環(huán)氧樹脂、固化劑、稀釋劑銀粉、環(huán)氧樹脂、固化劑、稀釋劑環(huán)氧樹脂、固化劑、稀釋劑、填充劑運(yùn)輸條件干冰保存運(yùn)輸常溫運(yùn)輸干冰保存運(yùn)輸儲(chǔ)存條件低溫儲(chǔ)存常溫儲(chǔ)存低溫儲(chǔ)存使用前須回溫解凍攪拌須回溫解凍熱傳導(dǎo)性2.0W/mK29W/mK0.2W/mK粘度18000cps22003200cps2400033000cpsTG約120大于80 約100 類別金線1 金線的作用 金線時(shí)將晶片表面電極與支架連接起來,起導(dǎo)通電流的作用,當(dāng)支架上通入電流時(shí),電流由金線傳導(dǎo)到晶片上,使

8、晶片發(fā)光.2 金線的分類, 目前LED常用的金線直徑有1.0mil與1.2mil規(guī)格.每卷500m.3 金線的材質(zhì) 金線是由純度99.99%以上的金屬合金鍵拉絲而成.其加外含少量的Ag/Cu/Fe/Mg/Si4 金線的檢驗(yàn) 1).外觀檢察:檢察金絲是否的破損痕跡。 2).斷裂負(fù)荷 (CN)Breaking load，檢驗(yàn)金線承受拉力的能力。 一般1.0mil直徑的金線拉力在10g以上為合格。 1.2mil直徑的金線拉力在12g以上為合格。3).延伸率（%）Elongation 一般在2-10%為合格。膠水膠水膠水的作用膠水的注入模粒后高溫固化成形,具有保護(hù)LED內(nèi)部結(jié)構(gòu)并對(duì)晶片發(fā)出的光透射與折

9、射以達(dá)到希望的外觀與光學(xué)效果.膠水的分類（按成分不同可分為環(huán)氧樹脂與硅膠） A.A.環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂 主要成份為電子級(jí)、低粘度環(huán)氧樹脂和助劑、酸無水物、高擴(kuò)散性填料組成. 用于LED封裝，具有高透光性,較好的水透性佳、的一定的Tg點(diǎn)、耐熱黃變性及冷熱沖擊性能等特點(diǎn)。 目前工廠主要使用的是惠利 WL-800A/B-5 、 WL-800A/B-6 精密聚合:6671/H592 、 T-2024A/B 永固絕緣材料公司 短烤的作用：使膠體初步硬化 。 長(zhǎng)烤的作用： 1）讓化學(xué)反應(yīng)完全，使膠體完全固化； 2）消除膠體的內(nèi)應(yīng)力，增強(qiáng)膠體的抗震性和耐環(huán)境溫度的能力。 配膠比例不當(dāng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)： 1）A膠過多會(huì)

10、偏黃，導(dǎo)致烘烤不干； 2）B膠過多會(huì)使膠體變脆，易于破損. WL-800A/B-6WL-800A/B-6性能如下性能如下 主劑 WL-800A-6 固化劑WL-800B-6 顏 色 無色透明液體 無色透明液體 粘 度25 45006500CPS 80120cps 密 度g/m3 1.1380.005 1.260.005 保存期限 6個(gè)月 3個(gè)月 混合比例： 100 100（重量比） 混合物粘度： 25 800960cps 凝膠時(shí)間： 1301215分鐘 可使用時(shí)間： 25305小時(shí) 固化條件： 初烤1201小時(shí)，長(zhǎng)烤1308小時(shí) 固化后特性： 表面電阻25 Ohm 2.81015 耐 電 壓2

11、5 KV/mm 25 硬 度 SHORE D 87 吸 水 率100 %1小時(shí) 0.2 玻璃轉(zhuǎn)移溫度 152（Tg點(diǎn)) 線膨脹系數(shù) cm/cm/ 6.010-5 WL-800A/B-6對(duì)擴(kuò)散劑及色膏建議用量： 25% 膠水膠水 B B 硅膠硅膠 硅膠與環(huán)氧樹脂成分不同,其特性也不盡相同.它在碳?xì)溲趸衔镏屑?入有機(jī)硅,可提高膠體的抗老化,耐高溫等特點(diǎn),一般用于保護(hù)晶片及大功 率產(chǎn)品上. 目前常用的硅膠有 信越的KER-2500A/B 主要用于TOP SMD產(chǎn)品. 道康寧 JCR6175 主要用于大功率LED封裝. Q1-4939A/B 主要用于Lamp做白光及保護(hù)晶片用 膠水膠水 B B 硅膠

12、硅膠 KER-2500A/B參數(shù) KER-2500A KER-2500B 顏 色 無色透明液體 無色透明液體 粘 度25 8300 2700mPa.s 密 度g/m3 1.06 1.06 混合比例： 100 100（重量比） 混合物粘度： 4300 mPa.S 固化條件： 初烤1001小時(shí)，長(zhǎng)烤1505小時(shí) 固化后特性： 彈性率 4.6 Mpa 表面電阻25 160 T 耐 電 壓25 25 KV/mm 硬 度 SHORE A 70 玻璃轉(zhuǎn)移溫度 123（Tg點(diǎn)) 線膨脹系數(shù) cm/cm/ 272 ppm膠水膠水使用時(shí)的注意事項(xiàng)：使用時(shí)的注意事項(xiàng)： 1 主劑和硬化劑混合后即慢慢起化學(xué)反應(yīng)，造成

13、粘度變高，因此須在 規(guī)定時(shí)間內(nèi)用完，以免因粘度過高無法灌注或產(chǎn)生氣泡。灌注后須 立即進(jìn)烤箱，以免表面吸濕造成產(chǎn)品不良。 2 硬化劑屬于酸酐類物質(zhì)，易于吸收空氣中的濕氣，形成羧酸類沉淀 物，造成產(chǎn)品不良，使用完后須立即蓋緊，以免變質(zhì)無法使用。瓶 蓋亦擦干凈，以免打開不易。 3 配好的膠體暫時(shí)不用或倒如膠桶有剩余時(shí)，要用塑料袋封緊，以免 表面吸濕，產(chǎn)生產(chǎn)品不良。 4 沾到皮膚上要用肥皂水洗凈，沾到眼睛要以大量清水沖洗并請(qǐng)醫(yī)生 治療，配膠時(shí)要戴手套作業(yè)。膠水膠水色劑與擴(kuò)散劑色劑與擴(kuò)散劑1 色劑與擴(kuò)散劑作用 在LED膠水中加入適當(dāng)?shù)牟煌伾纳珓┛梢愿淖僉ED外觀顏色,同時(shí)可達(dá)到預(yù)期的發(fā)光效果,(如通

14、過擴(kuò)散劑可擴(kuò)散光),有利于在使用LED時(shí)辨別其顏色.2 常用劑與擴(kuò)散劑 廣州惠利 紅色透明色劑PC-003 綠色透明色劑PC-04 藍(lán)色透明色劑PC-05 擴(kuò)散劑DF-090 寶和林 擴(kuò)散劑D-20B 黃色Y-200S 朋諾(佛山)電子 橙色色劑FD-2 力上 紅色R-100、黃色Y-200S、橙色O-300S、綠色G-400B 3 色膠長(zhǎng)期放置或低溫下，會(huì)因飽和而沉淀析出，使用前須預(yù)熱溶解，并攪拌均勻后才可使用。使用時(shí)的注意事項(xiàng)：沾到皮膚上要用肥皂水洗凈，沾到眼睛要以大量清水沖洗并請(qǐng)醫(yī)生治療。4 色劑與擴(kuò)散劑與膠水的重量比以2-5%為宜.模粒模粒1 模粒的作用 Lamp LED在封裝不同的外

15、形時(shí)，都需要用到不同的模粒（模條），模粒是LED成形的模腔。主要決定LED產(chǎn)品的外形,并對(duì)其起到一個(gè)聚光效果的作用。2 模粒的分類 每種LED的外形都對(duì)應(yīng)相應(yīng)的模粒。通常用到的模粒是維昌（WR系列與優(yōu)點(diǎn)UP系列）。1）按尺寸分：有3， 4，5， 8, 10, 12，20等;2）按形狀分：有圓形,塔形,方形,子彈頭形，草帽形,筆帽形,墓碑形,食人魚等 3 模粒的材質(zhì) 模粒是由鋼片經(jīng)注塑TPX料而制成?？c(diǎn)導(dǎo)柱珠體模粒模粒4 模粒的使用 模粒在使用時(shí)，根據(jù)不同的產(chǎn)品需求選擇使用，在使用前要預(yù)熱，并噴離模劑。使用時(shí)注意觀察做出LED外觀是否的不良。模粒在使用一定次數(shù)后要及時(shí)更換，一般使次數(shù)為50次。

16、模粒在便用時(shí)要與鋁船一起使用.5 模粒的檢驗(yàn)1).外觀檢查模粒內(nèi)是否的雜物,氣泡,變形等不良; 2).測(cè)量尺寸做出LED的尺寸與模?？c(diǎn)高度.3).使用壽命測(cè)試 反復(fù)使用模粒直到出現(xiàn)不良形象.此時(shí)的使用次數(shù)為模粒的壽命次數(shù).（一）點(diǎn)膠、固晶點(diǎn)膠點(diǎn)膠點(diǎn)膠機(jī)圖片：（來源：華勝科技股份有限公司http:/.tw）固晶 左圖為擴(kuò)晶機(jī)擴(kuò)晶機(jī) 右圖為L(zhǎng)ED手工手工固晶的工作臺(tái)。自動(dòng)固晶機(jī)自動(dòng)固晶機(jī)近景點(diǎn)膠固晶 詳細(xì)步驟點(diǎn)膠-點(diǎn)膠檢查-固晶-固晶檢查-烘烤要點(diǎn):晶片投入生產(chǎn)前,需要對(duì)晶片參數(shù)進(jìn)行挑選:亮度波長(zhǎng)電壓;點(diǎn)膠的檢查:多膠,少膠,偏點(diǎn),碗邊沾膠等固晶的檢查:固偏,固反,漏固,掉晶,爬絲(晶片沾膠),

17、電極脫落,裂晶(晶片損壞),多晶,少晶.銀膠與烘烤銀膠的成份:75-85%的銀顆粒環(huán)氧樹脂催化劑等銀膠的作用:固定導(dǎo)熱導(dǎo)電說明說明: 銀膠在使用前需要解凍30分鐘.待完全解凍后,順時(shí)針攪拌15分鐘,不能產(chǎn)生氣泡.烘烤設(shè)備與溫度控制 設(shè)備:數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱 GZX-9030MBE (上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠) 溫度與時(shí)間: 溫度:150 時(shí)間:0.5H+1.5H=2H 說明: 溫度過高高,時(shí)間過長(zhǎng)長(zhǎng),則:晶片壞死等 溫度過低低,時(shí)間過短短,則:銀膠未烘干(二) 焊線陰極發(fā)射碗陽極芯片銀膠銀膠單電極示意圖單電極示意圖焊雙線陰極發(fā)射碗陽極芯片銀膠絕緣膠雙電極示意圖雙電極示意圖焊線機(jī)焊線機(jī)作用焊線

18、機(jī)作用 用金線將芯片電極和陽極桿相連。 焊線的四要素焊線的四要素（1）功率 越大越好焊，太大易滑球，損壞晶片，電極焊點(diǎn)，形狀太爛（2）壓力 越大越好焊，太大則焊點(diǎn)太偏（3）溫度 越高越好焊，太高則使支架變黃，銀漿軟化，損壞晶片（4）時(shí)間 越長(zhǎng)越好焊，焊線品質(zhì)越好，太長(zhǎng)影響產(chǎn)量（經(jīng)驗(yàn)）焊線的要求說明說明:(1)金線:純度99.99%(2)拉力測(cè)試:1.0 mil 拉力 5.0g1.25 mil 8.0g 操作導(dǎo)致不良項(xiàng)目操作導(dǎo)致不良項(xiàng)目: 漏焊,偏焊,錯(cuò)焊,塌線,虛焊,斷線,重焊,掉晶,無電極,粹晶,弧線過高/低,晶片翻倒(四)封(灌)膠 具體流程: (配膠水)-粘膠-灌膠-插支架-短烤-離模-

19、長(zhǎng)烤 設(shè)備: 沾膠機(jī),灌膠機(jī),烤箱,真空烤箱,自動(dòng)攪拌機(jī) 配膠 環(huán)氧樹脂成分環(huán)氧樹脂成分: A膠 主劑 B膠 硬化劑 C膠 色劑 D膠 擴(kuò)散劑 其他成分其他成分: 脫模劑,光增強(qiáng)劑,增白劑 按一定配比: 如: A:B:C:D=10:10:0.12:0.13 必須先攪拌,后抽真空. 攪拌:15min 抽真空:5-10min(無氣泡) 欲熱溫度:50-80 (60)沾膠沾膠的作用沾膠的作用灌膠 灌膠的作用1、在模粒中灌注環(huán)氧樹脂。2、配膠是其關(guān)鍵，并要保證在罐膠過程中不產(chǎn)生氣泡，以免影響發(fā)光效果。模粒 A B C D E D C B AABCDE4.502.004.502.004.40膠體長(zhǎng)度：3

20、.800.1 膠體外徑： 4.800.1 帽沿高度：0.600.1 帽沿外徑： 5.800.1 BCR-037-C 模粒參數(shù)模粒參數(shù)烘烤（短烤離模長(zhǎng)烤） 短烤（60min）作用：固化LED膠體 長(zhǎng)烤（8h）作用：消除內(nèi)應(yīng)力離模 離模機(jī)的作用： 使LED膠體經(jīng)烘烤后固化并脫離模粒。離模機(jī)離模機(jī)(五)檢測(cè)包裝車間 LED 的幾個(gè)指標(biāo) 車間流程： 一切-排測(cè)-全切-分光-包裝一切切腳模的作用：、切去上Bar，以便排測(cè)。、對(duì)于長(zhǎng)短腳，所需切腳模不同。排測(cè)UB835型 LED電腦檢測(cè)儀 排測(cè)項(xiàng)目：多膠，少膠深插，淺插支架變形膠體氣泡，碗杯氣泡異物刮傷模糊死燈 IRVF閃爍引腳粘膠混料二切（全切）分光機(jī)L

21、ED光強(qiáng)度的測(cè)試杭州遠(yuǎn)方LED622 LED光強(qiáng)測(cè)試儀光強(qiáng)測(cè)試儀 LED各角度的光強(qiáng)值及電性能，內(nèi)置恒流源，并可以根據(jù)用戶設(shè)定的限值進(jìn)行光強(qiáng)分級(jí)。操作方便、顯示直觀，符合CIE pub.No.127條件A或B，適合LED光強(qiáng)快速測(cè)試、篩選分級(jí)和質(zhì)量控制 。LED光通量的測(cè)試積分球積分球測(cè)試儀測(cè)試儀 用途用途： LED光度、色度、輻射度及電性能的分析測(cè)試。工序簡(jiǎn)介圖形說明工序簡(jiǎn)介圖形說明流程簡(jiǎn)介流程簡(jiǎn)介: 支架烘烤 點(diǎn)銀膠入碗杯 晶片放入碗杯銀膠烘烤 1.空支架碗杯 3.點(diǎn)了銀膠的碗杯 5.固晶完成后 7.銀膠烘烤完成后 2.點(diǎn)銀膠 4.晶片放入碗杯 6.烘烤銀膠 使用材料:銀膠 支架 晶片 燈仔剖面圖（一）固晶工序簡(jiǎn)介（一）固晶工序簡(jiǎn)介目的目的:使晶片固定于碗杯內(nèi)（二）焊線工序簡(jiǎn)介