LED工藝流程(精)

1、1 / 3LED 生產(chǎn)工藝及封裝技術(shù)一、 生產(chǎn)工藝1.工藝：a）清洗：采用超聲波清洗PCB 或 LED 支架，并烘干。b）裝架：在 LED 管芯（大圓片）底部電極備上銀膠后進(jìn)行擴(kuò)張，將擴(kuò)張后的管芯（大圓片）安置在刺晶臺上，在顯微鏡下用刺晶筆將管芯一個一個安裝在PCB 或 LED 支架相應(yīng)的焊盤上，隨后進(jìn)行燒結(jié)使銀膠固化。C）壓焊：用鋁絲或金絲焊機(jī)將電極連接到LED 管芯上，以作電流注入的引線。LED 直接安裝在 PCB 上的，一般采用鋁絲焊機(jī)。（制作白光TOP-LED 需要金線焊機(jī)）d）封裝：通過點(diǎn)膠，用環(huán)氧將LED 管芯和焊線保護(hù)起來。在PCB 板上點(diǎn)膠，對固化后膠體形狀有嚴(yán)格要求，這直接關(guān)

2、系到背光源成品的出光亮度。這道工序還將承擔(dān)點(diǎn)熒光粉（白光LED ）的任務(wù)。e）焊接：如果背光源是采用SMD-LED 或其它已封裝的 LED，則在裝配工藝之前，需要將LED 焊接到 PCB板上。f） 切膜：用沖床模切背光源所需的各種擴(kuò)散膜、反光膜等。g）裝配：根據(jù)圖紙要求，將背光源的各種材料手工安裝正確的位置。h）測試：檢查背光源光電參數(shù)及岀光均勻性是否良好。包裝：將成品按要求包裝、入庫。二、封裝工藝1. LED 的封裝的任務(wù)是將外引線連接到 LED 芯片的電極上，同時保護(hù)好LED 芯片，并且起到提高光取岀效率的作用。關(guān)鍵工序有裝架、壓焊、封裝。2. LED 封裝形式LED 封裝形式可以說是五花

3、八門，主要根據(jù)不同的應(yīng)用場合采用相應(yīng)的外形尺寸，散熱對策和岀光效果。LED按封裝形式分類有 Lamp-LED 、TOP-LED、Side-LED 、SMD-LED 、High-Power-LED 等。3. LED 封裝工藝流程4 封裝工藝說明1. 芯片檢驗(yàn)鏡檢：材料表面是否有機(jī)械損傷及麻點(diǎn)麻坑（lockhill ）芯片尺寸及電極大小是否符合工藝要求電極圖案是否完整2 / 32. 擴(kuò)片3 / 3由于 LED 芯片在劃片后依然排列緊密間距很?。s 晶片的膜進(jìn)行擴(kuò)張，是 LED 芯片的間距拉伸到約 等不良問題。3.點(diǎn)膠在 LED 支架的相應(yīng)位置點(diǎn)上銀膠或絕緣膠。 （對于 芯片，采用銀膠。對于藍(lán)寶石絕

4、緣襯底的藍(lán)光、綠光 工藝難點(diǎn)在于點(diǎn)膠量的控制，在膠體高度、點(diǎn)膠位置均有詳細(xì)的工藝要求。由于銀膠和絕緣膠在貯存和使用均有嚴(yán)格的要求，銀膠的醒料、攪拌、使用時間都是工藝上必須注意的事項(xiàng)。4.備膠和點(diǎn)膠相反，備膠是用備膠機(jī)先把銀膠涂在LED 背面電極上，然后把背部帶銀膠的LED 安裝在 LED 支架上備膠的效率遠(yuǎn)高于點(diǎn)膠，但不是所有產(chǎn)品均適用備膠工藝。5.手工刺片將擴(kuò)張后 LED 芯片（備膠或未備膠）安置在刺片臺的夾具上，LED 支架放在夾具底下，在顯微鏡下用針將 LED芯片一個一個刺到相應(yīng)的位置上。手工刺片和自動裝架相比有一個好處，便于隨時更換不同的芯片，適用于需 要安裝多種芯片的產(chǎn)品6. 自動裝

5、架自動裝架其實(shí)是結(jié)合了沾膠（點(diǎn)膠）和安裝芯片兩大步驟，先在LED 支架上點(diǎn)上銀膠（絕緣膠），然后用真空吸嘴將 LED 芯片吸起移動位置，再安置在相應(yīng)的支架位置上。自動裝架在工藝上主要要熟悉設(shè)備操作編程，同時對設(shè)備的沾膠及安裝精度進(jìn)行調(diào)整。在吸嘴的選用上盡量選用膠木吸嘴，防止對 LED 芯片表面的損傷，特別是蘭、綠色芯片必須用膠木的。因?yàn)殇撟鞎潅酒砻娴碾?流擴(kuò)散層。7. 燒結(jié)燒結(jié)的目的是使銀膠固化，燒結(jié)要求對溫度進(jìn)行監(jiān)控，防止批次性不良。銀膠燒結(jié)的溫度一般控制在150C,燒結(jié)時間 2 小時。根據(jù)實(shí)際情況可以調(diào)整到170C,1 小時。絕緣膠一般 150C，1 小時。銀膠燒結(jié)烘箱的必須按工藝要

6、求隔2 小時（或 1 小時）打開更換燒結(jié)的產(chǎn)品，中間不得隨意打開。燒結(jié)烘箱不得再其它用途，防止污染。8. 壓焊壓焊的目的將電極引到LED 芯片上，完成產(chǎn)品內(nèi)外引線的連接工作。LED 的壓焊工藝有金絲球焊和鋁絲壓焊兩種。右圖是鋁絲壓焊的過程，先在LED 芯片電極上壓上第一點(diǎn)，再0.1mm ），不利于后工序的操作。我們采用擴(kuò)片機(jī)對黏結(jié)0.6mm。也可以采用手工擴(kuò)張，但很容易造成芯片掉落浪費(fèi)GaAs、SiC 導(dǎo)電襯底，具有背面電極的紅光、黃光、黃綠LED 芯片，采用絕緣膠來固定芯片。）4 / 3將鋁絲拉到相應(yīng)的支架上方，壓上第二點(diǎn)后扯斷鋁絲。金絲球焊過程則在壓第一點(diǎn)前先燒個球，其余過程類似。壓焊是

7、LED 封裝技術(shù)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，工藝上主要需要監(jiān)控的是壓焊金絲（鋁絲）拱絲形狀，焊點(diǎn)形狀，拉力。對壓焊工藝的深入研究涉及到多方面的問題，如金（鋁）絲材料、超聲功率、壓焊壓力、劈刀（鋼嘴）選用、 劈刀（鋼嘴）運(yùn)動軌跡等等。 （下圖是同等條件下，兩種不同的劈刀壓岀的焊點(diǎn)微觀照片，兩者在微觀結(jié)構(gòu)上 存在差別，從而影響著產(chǎn)品質(zhì)量。 ）我們在這里不再累述。9.點(diǎn)膠封裝LED 的封裝主要有點(diǎn)膠、灌封、模壓三種。基本上工藝控制的難點(diǎn)是氣泡、多缺料、黑點(diǎn)。設(shè)計(jì)上主要是對材料的選型，選用結(jié)合良好的環(huán)氧和支架。（一般的LED 無法通過氣密性試驗(yàn)）如右圖所示的 TOP-LED 和 Side-LED 適用點(diǎn)膠封裝。手動

8、點(diǎn)膠封裝對操作水平要求很高（特別是白光 LED ），主要難點(diǎn)是對點(diǎn)膠量的控制，因?yàn)榄h(huán)氧在使用過程中會變稠。白光 LED 的點(diǎn)膠還存在熒光粉沉淀導(dǎo)致岀光色差的問題。10. 灌膠封裝Lamp-LED 的封裝采用灌封的形式。 灌封的過程是先在 LED 成型模腔內(nèi)注入液態(tài)環(huán)氧，然后插入壓焊好的 LED支架，放入烘箱讓環(huán)氧固化后，將LED 從模腔中脫岀即成型。11. 模壓封裝將壓焊好的 LED 支架放入模具中，將上下兩副模具用液壓機(jī)合模并抽真空，將固態(tài)環(huán)氧放入注膠道的入口加熱用液壓頂桿壓入模具膠道中，環(huán)氧順著膠道進(jìn)入各個LED 成型槽中并固化。12. 固化與后固化固化是指封裝環(huán)氧的固化，一般環(huán)氧固化條件在135C，1 小時。模壓封裝一般在150C，4 分鐘。13. 后固化后固化是為了讓環(huán)氧充分固化，同時對LED 進(jìn)行熱老化。后固化對于提高環(huán)氧與支架（PCB ）的粘接強(qiáng)度非常重要。一般條件為 120C，4 小時。14. 切筋和劃片由于 LED 在生產(chǎn)中是連在一起的（不是單個），Lamp 封