LED工艺流程模板.doc

LED生产工艺及封装技术一、生产工艺 1.工艺：a) 清洗：采取超声波清洗PCB或LED支架，并烘干。 b) 装架：在LED管芯（大圆片）底部电极备上银胶后进行扩张，将扩张后管芯（大圆片）安置在刺晶台上，在显微镜下用刺晶笔将管芯一个一个安装在PCB或LED支架对应焊盘上，随即进行烧结使银胶固化。 c) 压焊：用铝丝或金丝焊机将电极连接到LED管芯上，以作电流注入引线。LED直接安装在PCB上，通常采取铝丝焊机。（制作白光TOP-LED需要金线焊机） d) 封装：经过点胶，用环氧将LED管芯和焊线保护起来。在PCB板上点胶，对固化后胶体形状有严格要求，这直接关系到背光源成品出光亮度。这道工序还将负担点荧光粉（白光LED）任务。 e) 焊接：假如背光源是采取SMD-LED或其它已封装LED，则在装配工艺之前，需要将LED焊接到PCB板上。 f) 切膜：用冲床模切背光源所需多种扩散膜、反光膜等。 g) 装配：依据图纸要求，将背光源多种材料手工安装正确位置。 h) 测试：检验背光源光电参数及出光均匀性是否良好。 包装：将成品按要求包装、入库。 二、封装工艺 1. LED封装任务 是将外引线连接到LED芯片电极上，同时保护好LED芯片，而且起到提升光取出效率作用。关键工序有装架、压焊、封装。 2. LED封装形式 LED封装形式能够说是五花八门，关键依据不一样应用场所采取对应外形尺寸，散热对策和出光效果。LED按封装形式分类有Lamp-LED、TOP-LED、Side-LED、SMD-LED、High-Power-LED等。 3. LED封装工艺步骤 4封装工艺说明 1.芯片检验 镜检：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.扩片 因为LED芯片在划片后仍然排列紧密间距很小（约0.1mm），不利于后工序操作。我们采取扩片机对黏结晶片膜进行扩张，是LED芯片间距拉伸到约0.6mm。也能够采取手工扩张，但很轻易造成芯片掉落浪费等不良问题。3.点胶 在LED支架对应位置点上银胶或绝缘胶。（对于GaAs、SiC导电衬底，含有后面电极红光、黄光、黄绿芯片，采取银胶。对于蓝宝石绝缘衬底蓝光、绿光LED芯片，采取绝缘胶来固定芯片。） 工艺难点在于点胶量控制，在胶体高度、点胶位置全部有具体工艺要求。 因为银胶和绝缘胶在贮存和使用全部有严格要求，银胶醒料、搅拌、使用时间全部是工艺上必需注意事项。 4.备胶 和点胶相反，备胶是用备胶机先把银胶涂在LED后面电极上，然后把背部带银胶LED安装在LED支架上。备胶效率远高于点胶，但不是全部产品均适用备胶工艺。 5.手工刺片 将扩张后LED芯片（备胶或未备胶）安置在刺片台夹具上，LED支架放在夹具底下，在显微镜下用针将LED芯片一个一个刺到对应位置上。手工刺片和自动装架相比有一个好处，便于随时更换不一样芯片，适适用于需要安装多个芯片产品。 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，再安置在对应支架位置上。 自动装架在工艺上关键要熟悉设备操作编程，同时对设备沾胶及安装精度进行调整。在吸嘴选择上尽可能选择胶木吸嘴，预防对LED芯片表面损伤，尤其是兰、绿色芯片必需用胶木。因为钢嘴会划伤芯片表面电流扩散层。 7.烧结 烧结目标是使银胶固化，烧结要求对温度进行监控，预防批次性不良。 银胶烧结温度通常控制在150，烧结时间2小时。依据实际情况能够调整到170，1小时。 绝缘胶通常150，1小时。银胶烧结烘箱必需按工艺要求隔2小时（或1小时）打开更换烧结产品，中间不得随意打开。烧结烘箱不得再其它用途，预防污染。 8.压焊 压焊目标将电极引到LED芯片上，完成产品内外引线连接工作。 LED压焊工艺有金丝球焊和铝丝压焊两种。右图是铝丝压焊过程，先在LED芯片电极上压上第一点，再将铝丝拉到对应支架上方，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，其它过程类似。 压焊是LED封装技术中关键步骤，工艺上关键需要监控是压焊金丝（铝丝）拱丝形状，焊点形状，拉力。 对压焊工艺深入研究包含到多方面问题，如金（铝）丝材料、超声功率、压焊压力、劈刀（钢嘴）选择、劈刀（钢嘴）运动轨迹等等。（下图是相同条件下，两种不一样劈刀压出焊点微观照片，二者在微观结构上存在差异，从而影响着产品质量。）我们在这里不再累述。 9.点胶封装 LED封装关键有点胶、灌封、模压三种。基础上工艺控制难点是气泡、多缺料、黑点。设计上关键是对材料选型，选择结合良好环氧和支架。（通常LED无法经过气密性试验） 如右图所表示TOP-LED和Side-LED适用点胶封装。手动点胶封装对操作水平要求很高（尤其是白光LED），关键难点是对点胶量控制，因为环氧在使用过程中会变稠。白光LED点胶还存在荧光粉沉淀造成出光色差问题。 10.灌胶封装 Lamp-LED封装采取灌封形式。灌封过程是先在LED成型模腔内注入液态环氧，然后插入压焊好LED支架，放入烘箱让环氧固化后，将LED从模腔中脱出即成型。 11.模压封装 将压焊好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.固化和后固化 固化是指封装环氧固化，通常环氧固化条件在135，1小时。模压封装通常在150，4分钟。 13.后固化 后固化是为了让环氧充足固化，同时对LED进行热老化。后固化对于提升环氧和支架（PCB）粘接强度很关键。通常条件为120，4小时。 14.切筋和划片 因为LED在生产中是连在一起（不是单个），Lamp封装LED采取切筋切断LED支架连筋。SMD-LED则是在一片PCB板上，需要划片机来完成份离工作。 15.测试 测试LED光电参数、检验外形尺寸，同时依据用户要求对LED产品进行分选。 16.包装 将成品进行计数包装。超高亮LED需要防静电包装。