主页 > 客服专区 > 技术库 >

浅谈LED封装生产工艺流程

来源:未知作者:木牛发布时间:2018-02-23 20:42

 

LED(发光二极管)封装是指发光芯片的封装,相比集成电路封装有较大不同。LED的封装不仅要求能够保护灯芯,而且还要能够透光。所以LED的封装对封装材料有特殊的要求。

一般来说,封装的功能在于提供芯片足够的保护,防止芯片在空气中长期暴露或机械损伤而失效,以提高芯片的稳定性;对于LED封装,还需要具有良好光取出效率和良好的散热性,好的封装可以让LED具备更好的发光效率和散热环境,进而提升LED的寿命。

下面,我们对LED封装生产工艺流程做一个简单介绍。

1、芯片检验

外观检验:材料表面是否有机械损伤及麻点麻坑(lockhill)芯片尺寸及电极大小是否符合工艺要求电极图案是否完整。


2、扩晶

由于LED芯片在划片后依然排列紧密间距很小(约0.1mm),不利于后工序的操作。我们采用扩片机对黏结芯片的膜进行扩张,是LED芯片的间距拉伸到约0.6mm.也可以采用手工扩张,但很容易造成芯片掉落浪费等不良问题。


3、点固晶胶

在LED支架的相应位置点上银胶或绝缘胶.(对于GaAs、SiC导电衬底,具有背面电极的红光、黄光、黄绿芯片,采用银胶。对于蓝宝石绝缘衬底的蓝光、绿光LED芯片,采用绝缘胶来固定芯片),评估一款银胶的好坏主要有两点:

a、粘稠度(一般在3000-4000cps)

b、热量传导率

工艺难点在于点胶量的控制,在胶体高度、点胶位置均有详细的工艺要求. 由于银胶和绝缘胶在贮存和使用均有严格的要求,银胶的解冻、搅拌、使用时间都是工艺上必须注意的事项。


4、备固晶胶

和点胶相反,备胶是用备胶机先把银胶涂在LED背面电极上,然后把背部带银胶的LED安装在LED支架上。备胶的效率远高于点胶,但不是所有产品均适用备胶工艺(一般应用于做数码管生产上面)。


5、手工刺片

将扩张后LED芯片(备胶或未备胶)安置在刺片台的夹具上,LED支架放在夹具底下,在显微镜下用针将LED芯片一个一个刺到相应的位置上.手工刺片和自动装架相比有一个好处,便于随时更换不同的芯片,适用于需要安装多种芯片的产品。


6、自动装架

自动装架其实是结合了沾胶(点胶)和安装芯片两大步骤,先在LED支架上点上银胶(绝缘胶),然后用真空吸嘴将LED芯片吸起移动位置,再安置在相应的支架位置上. 自动装架在工艺上主要要熟悉设备操作编程,同时对设备的沾胶及安装精度进行调整.在吸嘴的选用上尽量选用胶木吸嘴,防止对LED芯片表面的损伤,特别是兰、绿色芯片必须用胶木的。因为钢嘴会划伤芯片表面的电流扩散层。


7、烧结

烧结的目的是使银胶固化,烧结要求对温度进行监控,防止批次性不良.银胶烧结的温度一般控制在150℃,烧结时间1.5小时.根据实际情况可以调整到170℃,1小时.绝缘胶一般150℃,1小时 银胶烧结烘箱的必须按工艺要求隔2小时(或1小时)打开更换烧结的产品,中间不得随意打开.烘箱不得再其他用途,防止污染。


8、压焊

压焊的目的将电极引到LED芯片上,完成产品内外引线的连接工作. LED的压焊工艺有金丝球焊和铝丝压焊两种,先在LED芯片电极上压上第一点,再将铝丝拉到相应的支架上方,压上第二点后扯断铝丝。金丝球焊过程则在压第一点前先烧个球,其余过程类似. 压焊是LED封装技术中的关键环节,工艺上主要需要监控的是压焊金丝拱丝形状(弧形),第一、二焊点形状大小都有规定,金线拉力,大功率金线一般用1.2mil直径。


9、点胶封装

LED的封装主要有点荧光粉胶、灌封、模压三种.基本上工艺控制的难点是气泡、多胶、少胶、黑点.设计上主要是对材料的选型,选用结合良好的胶水和支架, TOP-LED和芯片模组LED适用点胶封装。手动点胶封装对操作水平要求很高(特别是白光LED),主要难点是对点胶量的控制,因为胶水在使用过程中会变稠。白光LED的点胶还存在荧光粉沉淀导致出光色差的问题。


10、灌胶封装

Lamp-LED、大功率LED的封装采用灌封的形式.灌封的过程是先在LED成型模腔内注入液态胶体,然后插入压焊好的LED支架,放入烘箱让其固化后,将LED从模腔中脱出即成型。


11、模压封装

将压焊好的LED支架放入模具中,将上下两副模具用液压机合模并抽真空,将固态环氧放入注胶道的入口加热用液压顶杆压入模具胶道中,环氧顺着胶道进入各个LED成型槽中并固化。


12、短烤、常烤

短烤是指封装胶水的初步固化,透镜封装一般固化条件在100℃,30分钟.模压封装一般在150℃,40分钟。常烤是为了让胶体充分固化,同时对LED进行热老化. 常烤对于提高硅胶与支架(PCB)的粘接强度非常重要。一般条件为150℃,4小时。


13、测试

测试LED的光电参数、检验外形尺寸,同时根据客户要求对LED产品进行分选. 一般情况下透镜封装比平面封装的亮度要高8%-10%左右。


14、包装

将成品进行计数包装。超高亮LED需要防静电包。