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LED封裝知識

時間:2021-01-30 16:43 點擊次數:
 

 一、生產工藝

    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行擴張,將擴張后的管芯(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支架相應的焊盤上,隨后進行燒結使銀膠固化。     c)壓焊:用鋁絲或金絲焊機將電極連接到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。(制作白光TOP-LED需要金線焊機)d)封裝:通過點膠,用環氧將LED 管芯和焊線保護起來。在PCB板上點膠,對固化后膠體形狀有嚴格要求,這直接關系到背光源成品的出光亮度。這道工序還將承擔點熒光粉(白光LED)的任務。     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散膜、反光膜等。     g)裝配:根據圖紙要求,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及出光均勻性是否良好。     2.包裝:將成品按要求包裝、入庫。     二、封裝工藝     1. LED的封裝的任務是將外引線連接到LED芯片的電極上,同時保護好led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。     2. LED封裝形式LED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。按封裝形式分類有Lamp-LED、led TOP-LED、Side-LED、SMD-LED、High-Power-LED等。     3. LED封裝工藝流程     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,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。     c)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,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,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。     e)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,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,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,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,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,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封裝技術中的關鍵環節,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,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

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