LED封裝與檢測實訓任務書

LED封裝與檢測實訓任務書實訓目的LED封裝與檢測實訓是《LED封裝與檢測》課程的實踐內容之一，是專業(yè)核心課程的重要組成部分，在實際操作中更好理解理論知識，實訓應達到以下目的：加深對課程內容的認識和理解，能夠運用所學的知識分析和處理實際問題。了解LED封裝技術中的固晶的原理和作用。掌握手動/自動固晶流程的擴晶、刷銀膠、固晶、烘烤等工序。了解超聲波焊線機的基本原理與結構。掌握正確使用超聲波焊接機的方法，以及對數碼管芯片進行焊接。理解LED灌膠封裝的意義和目的，掌握LED手動灌膠的工藝過程。掌握熒光粉工藝、手工配比，掌握擴散劑使用等。設計一款燈具，實現簡單的智能控制，完成自制LED燈具的電氣性能測試。實訓內容與要求：主要內容：1、剖析直插式、SMT、COB燈珠，了解其材料、作用、電氣參數和工藝等。2、熟悉元器件、組件，正確組裝LED并測試電學參數。3、掌握控制LED燈的技巧，分析調試原理。4、利用網絡，學習專業(yè)資源庫實訓課程資料，對某一類專題展開調研。5、參考《手動LED封裝實驗資料》,寫出實訓報告。實驗儀器必備：示波器，萬用表，十字起子、烙鐵?？蛇x：積分球、光度計及各種電源相關設備。實驗要求1．熟悉封裝基本原理，能夠運用所學的理論知識分析和處理實驗現象。2．掌握基本實驗技能，能夠正確使用常用儀器儀表進行基本光、電參數的測量及數據分析、處理、檢查和判斷。3．正確地書寫實驗報告，心得體會。4．實訓課前要認真查閱相關資料。5．實訓課上認真聽老師講解。四、考核要求1.考核內容：出勤，課前預習，實訓報告與產品效果。2.考核辦法：出勤，課前預習20%，實訓報告40%，產品效果40%。

3.成績評定：優(yōu)、良、中、不及格四級要求：自備記錄紙、筆。實訓指導老師：實訓時間：教學第18周實訓地點：第四工業(yè)樓LED封裝工藝實訓室C201、LED測試實訓室C2022022-5-20附件1實訓安排一二三四五六上午1-2配件分發(fā)講解芯片檢驗壓焊組裝與測試電氣參數分析補做實訓上午3-4制作產品視頻演示擴片點膠封裝或灌膠封裝組裝與測試電氣參數分析下午7-11實訓前準備、生產設備講解點膠、備膠、手工刺片、裝架模壓封裝、切筋和劃片電氣參數分析檢測儀器使用演示封裝工藝剖析、完成實訓報告晚上12-14燒結固化

附件2實訓材料實驗項目及內容學時易耗品名、數量及金額指導教師實驗室備注燈珠剖析，了解其材料、作用、電氣參數和工藝23W全光譜LED燈珠全波長400-840(帶板粉光，植物生長燈調控用)，*40=120顆LED測試實訓室每人3顆備用210w集成LED恒流驅動電源3串3并模式投光燈高功率電流900mA，5個LED測試實訓室按小組備用2免驅3V-6V光源板3W白色15cm線LED測試實訓室2藍白光1比2照明專用5730燈珠貼片燈條水族燈DIY燈具配件59.5cm長12顆燈LED測試實訓室21W塑膠殼300mA大功率燈珠LED恒流電源LED燈驅動電源LED燈具電源。LED測試實訓室2試燈器LED試燈線帶夾子帶開關老化接線夾試電盒夾子實驗試電檢測LED測試實訓室2LED調光器單色調光器PWM調光器LED燈帶調光器DC12-24V調光開關LED測試實訓室

附件3實訓步驟和封裝工藝參考LED產品封裝的任務將外引線連接到LED產品芯片的電極上，同時保護好LED產品芯片，并且起到提高光取出效率的作用。關鍵工序有裝架、壓焊、封裝。LED產品封裝形式LED產品封裝形式可以說是五花八門，主要根據不同的應用場合采用相應的外形尺寸，散熱對策和出光效果。LED產品按封裝形式分類有Lamp-LED產品、TOP-LED產品、Side-LED產品、SMD-LED產品、High-Power-LED產品等。LED產品封裝工藝流程（發(fā)給學生視頻觀摩）a)芯片檢驗

鏡檢：材料表面是否有機械損傷及麻點麻坑（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

b)擴片

由于LED產品芯片在劃片后依然排列緊密間距很?。s0.1mm），不利于后工序的操作。我們采用擴片機對黏結芯片的膜進行擴張，是LED產品芯片的間距拉伸到約0.6mm。也可以采用手工擴張，但很容易造成芯片掉落浪費等不良問題。

c)點膠

在LED產品支架的相應位置點上銀膠或絕緣膠。（對于GaAs、SiC導電襯底，具有背面電極的紅光、黃光、黃綠芯片，采用銀膠。對于藍寶石絕緣襯底的藍光、綠光LED產品芯片，采用絕緣膠來固定芯片。）

工藝難點在于點膠量的控制，在膠體高度、點膠位置均有詳細的工藝要求。

由于銀膠和絕緣膠在貯存和使用均有嚴格的要求，銀膠的醒料、攪拌、使用時間都是工藝上必須注意的事項。

d)備膠和點膠相反，備膠是用備膠機先把銀膠涂在LED產品背面電極上，然后把背部帶銀膠的LED產品安裝在LED產品支架上。備膠的效率遠高于點膠，但不是所有產品均適用備膠工藝。

e)手工刺片

將擴張后LED產品芯片（備膠或未備膠）安置在刺片臺的夾具上，LED產品支架放在夾具底下，在顯微鏡下用針將LED產品芯片一個一個刺到相應的位置上。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品。

f)自動裝架

自動裝架其實是結合了沾膠（點膠）和安裝芯片兩大步驟，先在LED產品支架上點上銀膠（絕緣膠），然后用真空吸嘴將LED產品芯片吸起移動位置，再安置在相應的支架位置上。

自動裝架在工藝上主要要熟悉設備操作編程，同時對設備的沾膠及安裝精度進行調整。在吸嘴的選用上盡量選用膠木吸嘴，防止對LED產品芯片表面的損傷，特別是蘭、綠色芯片必須用膠木的。因為鋼嘴會劃傷芯片表面的電流擴散層。

g)燒結

燒結的目的是使銀膠固化，燒結要求對溫度進行監(jiān)控，防止批次性不良。

銀膠燒結的溫度一般控制在150℃，燒結時間2小時。根據實際情況可以調整到170℃，1小時。絕緣膠一般150℃，1小時。

銀膠燒結烘箱的必須按工藝要求隔2小時（或1小時）打開更換燒結的產品，中間不得隨意打開。燒結烘箱不得再其他用途，防止污染。

h)壓焊

壓焊的目的將電極引到LED產品芯片上，完成產品內外引線的連接工作。

LED產品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產品芯片電極上壓上第一點，再將鋁絲拉到相應的支架上方，壓上第二點后扯斷鋁絲。金絲球焊過程則在壓第一點前先燒個球，其余過程類似。

壓焊是LED產品封裝技術中的關鍵環(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）運動軌跡等等。（下圖是同等條件下，兩種不同的劈刀壓出的焊點微觀照片，兩者在微觀結構上存在差別，從而影響著產品質量。）我們在這里不再累述。

i)點膠封裝

LED產品的封裝主要有點膠、灌封、模壓三種?；旧瞎に嚳刂频碾y點是氣泡、多缺料、黑點。設計上主要是對材料的選型，選用結合良好的環(huán)氧和支架。（一般的LED產品無法通過氣密性試驗）如右圖所示的TOP-LED產品和Side-LED產品適用點膠封裝。手動點膠封裝對操作水平要求很高（特別是白光LED產品），主要難點是對點膠量的控制，因為環(huán)氧在使用過程中會變稠。白光LED產品的點膠還存在熒光粉沉淀導致出光色差的問題。

j)灌膠封裝

Lamp-LED產品的封裝采用灌封的形式。灌封的過程是先在LED產品成型模腔內注入液態(tài)環(huán)氧，然后插入壓焊好的LED產品支架，放入烘箱讓環(huán)氧固化后，將LED產品從模腔中脫出即成型。

k)模壓封裝

將壓焊好的LED產品支架放入模具中，將上下兩副模具用液壓機合模并抽真空，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)氧順著膠道進入各個LED產品成型槽中并固化。

l)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135℃，1小時。模壓封裝一般在150℃，4分鐘。

m)后固化

后固化是為了讓環(huán)氧充分固化，同時對LED產品進行熱老化。后固化對于提高環(huán)氧與支架（PCB）的粘接強度非常重要。一般條件為120℃，4小時。

n)切筋和劃片

由于LED產品在生產中是連在一起的（不是單個），Lamp封裝LED產品采用切筋切斷LED產品支架的連筋。SMD-LED產品則是在一片PCB板上，需要劃片機來完成分離工作。

o)測試

測試LED產品的光電參數、檢驗外形尺寸，同時根據客戶要求對LED產品產品進行分選。p)包裝

將成品進行計數包裝。超高亮LED產品需要防靜電包裝。4.LED燈具組裝計算植物燈燈板、燈珠陣列等參數，完成制作。5.LED燈具電學指標測試（課堂發(fā)放具體要求）參考說明：LED變色燈由穩(wěn)壓電源、LED變色控制器和三基色LED陣列構成。LED變色燈的顏色變換功能是由變色控制器來完成的，變色控制器的核心是芯片CD4060。在電路板上，按照原理圖焊接元器件，完成電路制作。電路板分為兩塊，一塊是電源部分及變色控制器部分，另一塊是LED陣列。兩塊電路板之間有4條連接線，利用這4條連接線將原理圖中網絡標號（R、G、B、L）相同的點連接起來，在兩板間用絕緣墊隔離。檢查接線是否有錯誤，若準確無誤則裝上外殼。需要強調的是，泡殼必須采用乳白色的，這樣才能較好的混色，不可采用透明的材料。裝好外殼后，與普通燈泡一樣，直接裝到燈座上即可點亮。上電就可以看到變色燈循環(huán)地發(fā)出紫、黃、紅、青、