LED灯生产工艺.doc

LED灯生产工艺 1 LED制造流程概述LED的制作流程包括上游的单晶片衬底制作、外延晶片生长；中游的芯片、电极制作、切割和测试分选；下游的产品封装。图2.1 LED制造流程图制程：金属蒸镀 光罩腐蚀 热处理（正负电极制作） 切割 测试分选成品：芯片晶片：单晶棒（砷化镓、磷化镓） 单晶片衬底 在衬底上生长外延层 外延片成品：单晶片、外延片封装：固晶 焊线 树脂封装 切脚 测试分选成品：LED灯珠、LED贴片和组件上游下游中游2 LED芯片生产工艺LED照明能够应用到高亮度领域归功于LED芯片生产技术的不断提高，包括单颗晶片的功率和亮度的提高。LED上游生产技术是LED行业的核心技术，目前在该技术领先的国家主要日本、美国、韩国，还有我国台湾，而我国大陆在LED上游生产技术的发展比较靠后。下图为上游外延片的微结构示意图。图2.2 蓝光外延片微结构图P型GaNP型AlGaNInGaN量子阱（well）N型InGaNN型AlGaNGaN缓冲层（buffer）蓝宝石衬底（subatrate）P型GaNN型GaN正极负极生产出高亮度LED芯片，一直是世界各国全力投入研制的目标，也是LED发的方向。目前，利用大功率芯片生产出来的白光1W LED流明值已经达能到150lm之高。 LED上游技术的发展将使LED灯具的生产成本越来越低，更显LED照明的优势。以下以蓝光LED为例介绍其外延片生产工艺如下：首先在衬低上制作氮化鎵(GaN)基的外延片,这个过程主要是在金属有机化学气相沉积外延片炉(MOCVD)中完成的。准备好制作GaN基外延片所需的材料源和各种高纯的气体之后，按照工艺的要求就可以逐步把外延片做好。常用的衬底主要有蓝宝石、碳化硅和硅衬底,以及GaAs、AlN、ZnO等材料。MOCVD是利用气相反应物(前驱物)及族的有机金属和族的NH3在衬底表面进行反应,将所需的产物沉积在衬底表面。通过控制温度、压力、反应物浓度和种类比例，从而控制镀膜成分、晶相等品质。MOCVD外延炉是制作LED外延片最常用的设备然后是对LED PN结的两个电极进行加工，电极加工也是制作LED芯片的关键工序，包括清洗、蒸镀、黄光、化学蚀刻、熔合、研磨；然后对LED毛片进行划片、测试和分选，就可以得到所需的LED芯片了。图2.3 LED生产流程基板（衬底）磊晶制程（扩散、溅射、化学气相沉淀）磊晶片清洗蒸镀黄光作业化学蚀刻熔合研磨切割测试单晶炉、切片机、磨片机等外延炉（MOCVD）清洗机蒸镀机、电子枪烘烤、上光阻、照相曝光、显影刻蚀机减薄机、清洗机切割机探针测试台、颗粒度检测仪3 大功率LED生产工艺作为LED节能灯光源的大功率LED，它是LED节能灯的核心部分。大功率LED的生产工艺如何直接影响LED的性能，进而影响LED灯具的性能，如光衰、光效等。3.1 LED封装工艺流程以大功率LED封装产品为例，介绍它的封装制程如下：图2.4 大功率LED封装制程扩晶框晶晶片银胶解冻搅拌固晶烘烤焊线灌胶長烤点胶固检推力检查拉力检查支架金線胶荧光粉Lens测试包裝入库品检外观分BINQA切脚测试搅拌配胶抽气套Lens搅拌配胶抽气3.2 大功率LED生产工艺流程站别使用设备及工具作业条件备注固晶1.储存银胶冰箱2.银胶搅拌机3.扩晶机4.固晶机（如AD809）5.烤箱6离子风扇1储存银胶：0一下保存。2银胶退冰：室温4小时3扩晶机温度：50104点银胶高度为晶片厚度的1/45作业时静电环必须做测试记录6固晶时须使用离子风扇，离子风扇正面与晶片距离为20cm140cm之间。7晶片固于支架杯子正中央，偏移量小于1/4晶片宽度，具体参考固晶图。8烤银胶条件：15010/2小时。焊线1. 339EG焊线机2. 1.2mil的瓷嘴 3. 大功率打线制具1339EG焊线机热板温度15010，焊线方式参固晶焊线图。2瓷嘴42K更换一次。注焊线时第二焊点一定要按照固晶焊线图上第二焊点位置(打斜线区域)焊线。点胶1.电子称2.烤箱3.抽真空机4.点胶机1抽气时间：个大气压/5mins。2荧光胶烘烤条件12010/2Hrs。 荧光胶配比参考实验数据。套盖1.镊子1.在套Lens前材料要用15010烘烤15分钟然而lens也要烘烤8010/20min然后套Lens。2.夹起Lens，判别双耳朵位置后，放置于支架上白壳配合孔内并压到位。注意不要压塌金线，否则送到返修站，并记录事故率。灌胶1.电子称2.烤箱3.抽真空机4.点胶机5.镊子6.棉花棒 7.不锈钢盘1.以Silicone乔越OE-6250(A): 乔越OE-6250(B)=1:1进行配胶。2.抽气:个大气压/5mins。3.以镊子压制lens上方，再将针头插至lens耳朵孔位进行灌胶，在点胶时点胶机气压先调至0.15MPA然后根椐胶的粘度来做调整直至胶由对面孔位少量溢出。4.将整片支架倒置水平后，用力压实。5.用棉花棒将多胶部分擦拭干净。6.灌好胶后不用烘烤在常温下将支架水平倒置整齐存放在不锈钢盘内24小时即可。配好的胶要在30分钟内用完，且一次不宜配太多胶。切脚&弯脚1.手动弯脚机1.弯脚后，Pin脚总长度为14.5mm0.2mm（注：弯脚时要注意Pin脚的长度及平整度）。外观检验1.静电环1.有无汽泡、杂物铜柱发黄。2.PIN脚变形多胶缺脚。作业前做静电环测试。测试1.维明658H测试机2.积分球1.测试IF=350mA,VF4.0V为不良VR=5V,IR10uA为不良。2.测试机只能开单向电源测试（详情请参TS）。包装1.Tapping机2.静电袋使用Carrier Tape包装1000PCS/卷，1卷/袋，10袋/箱。QA1.维明658H测试机1.测试IF=350mA，VF4.0V为不良，VR=5V，IR10uA为不良。2.测试后外观有无汽泡、杂物铜柱发黄。3.型号、数量、包装方式正确，包装外观无缺损。4 LED节能灯具生产流程LED灯具是利用LED做光源结合光学、热学、力学、电学、美学等学科知识生产出来的一种高效节能灯具。图2.5 LED节能灯生产技术LED光源灯具物料与工艺LED节能灯具光学热学力学电学美学图2.6 LED路灯生产流程以路灯为例介绍LED节能灯的生产流程如下：LED光源电路板散热硅纸散热器电源反光罩透光玻璃LED检测LED焊接电路检测电路板与散热器凝合组装电源烧机固定反光罩安装透光玻璃防水处理水浴测试烧机测试包装QA其中专业理论知识内容包括：保安理论知识、消防业务知识、职业道德、法律常识、保安礼仪、救护知识。作技能训练内容包括：岗位操作指引、勤务技能、消防技能、军事技能。二培训的及要求培训目的安全生产目标责任书为了进一步落实安全生产责任制，做到“责、权、利”相结合，根据我公司2015年度安全生产目标的内容，现与财务部签订如下安全生产目标：一、目标值：1、全年人身死亡事故为零，重伤事故为零，轻伤人数为零。2、现金安全保管，不发生盗窃事故。3、每月足额提取安全生产费用，保障安全生产投入资金的到位。4、安全培训合格率为100%。二、本单位安全工作上必须做到以下内容： 1、对本单位的安全生产负直接领导责任，必须模范遵守公司的各项安全管理制度，不发布与公司安全管理制度相抵触的指令，严格履行本人的安全职责，确保安全责任制在本单位全面落实，并全力支持安全工作。 2、保证公司各项安全管理制度和管理办法在本单位内全面实施，并自觉接受公司安全部门的监督和管理。 3、在确保安全的前提下组织生产，始终把安全工作放在首位，当“安全与交货期、质量”发生矛盾时，坚持安全第一的原则。 4、参加生产碰头会时，首先汇报本单位的安全生产情况和安全问题落实情况；在安排本单位生产任务时，必须安排安全工作内容，并写入记录。 5、在公司及政府的安全检查中杜绝各类违章现象。 6、组织本部门积极参加安全检查，做到有检查、有整改，记录全。 7、以身作则，不违章指挥、不违章操作。对发现的各类违章现象负有查禁的责任，同时要予以查处。 8、虚心接受员工提出的问题，杜绝不接受或盲目指挥；9、发生事故，应立即报告主管领导，按照“四不放过”的原则召开事故分析会，提出整改措施和对责任者的处理意见，并填写事故登记表，严禁隐瞒不报或降低对责任者的处罚标准。 10、必须按规定对单位员工进行培训和新员工上岗教育；11、严格执行公司安全生产十六项禁令，保证本单位所有人员不违章作业。 三、 安全奖惩： 1、对于全年实现安全目标的按照公司生产现场管理规定和工作说明书进行考核奖励；对于未实现安全目标的按照公司规定进行处罚。 2、每月接受主管领导指派人员对安全生产责任状的落