LED封裝工程師必備的工藝要求

文章來源:恒光電器

發布時間:2014-05-10

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　1.LED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
2.LED擴片
由于LED芯片在劃片后依然排列緊密間距很小(約0.1mm)，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，恒光電器，是LED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。
3.LED點膠
在LED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，車間照明，采用銀膠。對于藍寶石絕緣襯底的藍光、綠光LED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，裝修照明，銀膠的醒料、攪拌、使用時間都是工藝上必須注意的事項。
4.LED備膠和點膠
相反，備膠是用備膠機先把銀膠涂在LED背面電極上，然后把背部帶銀膠的LED安裝在LED支架上。備膠的效率遠高于點膠，但不是所有產品均適用備膠工藝。
5.LED手工刺片
將擴張后LED芯片(備膠或未備膠)安置在刺片臺的夾具上，醫院led照明，照明產品，辦公照明，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， led室內照明，適用于需要安裝多種芯片的產品。
6.LED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支架上點上銀膠(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，節能與環保，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芯片表面的損傷，特別是藍、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。
7.LED燒結
燒結的目的是使銀膠固化，燒結要求對溫度進行監控，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。
8.LED壓焊
壓焊的目的將電極引到LED芯片上，完成產品內外引線的連接工作。 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，商業照明，先在LED芯片電極上壓上第一點，再將鋁絲拉到相應的支架上方，大功率led照明，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，設計，其余過程類似。 壓焊是LED封裝技術中的關鍵環節，恒光，工藝上主要需要監控的是壓焊金絲(鋁絲)拱絲形狀，焊點形狀， led質量，拉力。
9.LED封膠
LED的封裝主要有點膠、灌封、模壓三種。基本上工藝控制的難點是氣泡、多缺料、黑點。設計上主要是對材料的選型，選用結合良好的環氧和支架。(一般的LED無法通過氣密性試驗)
9.1LED點膠：
TOP-LED和Side-LED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)，主要難點是對點膠量的控制，LED射燈，因為環氧在使用過程中會變稠。白光LED的點膠還存在熒光粉沉淀導致出光色差的問題。
9.2LED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成型模腔內注入液態環氧，然后插入壓焊好的LED支架，放入烘箱讓環氧固化后，將LED從模腔中脫出即成型。
9.3LED模壓封裝
將壓焊好的LED支架放入模具中，裝修照明，將上下兩副模具用液壓機合模并抽真空，將固態環氧放入注膠道的入口加熱用液壓頂桿壓入模具膠道中，環氧順著膠道進入各個LED成型槽中并固化。
10.LED固化與后固化
固化是指封裝環氧的固化，一般環氧固化條件在135℃，1小時。模壓封裝一般在150℃，4分鐘。后固化是為了讓環氧充分固化，同時對LED進行熱老化。后固化對于提高環氧與支架(PCB)的粘接強度非常重要。一般條件為120℃，4小時。
11.LED切筋和劃片
由于LED在生產中是連在一起的(不是單個)，Lamp封裝LED采用切筋切斷LED支架的連筋。SMD-LED則是在一片PCB板上，需要劃片機來完成分離工作。
12.LED測試
測試LED的光電參數、檢驗外形尺寸，同時根據客戶要求對LED產品進行分選。