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LED封装工艺流程

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人气:-发表时间:2018-11-27 15:46【

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。

扩片

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 .

点胶

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 .)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,银胶的醒料、搅拌、使用时间都是工艺上必须注意的事项 .

备胶

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 .

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 .

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 .

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 2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 .烧结烘箱不得再其他用途 ,防止污染 .

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。 右图是铝丝压焊的过程, 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 (铝丝)拱丝形状,焊点形状,拉力 .对压焊工艺的深入研究涉及到多方面的问题, 如金(铝) 丝材料、 超声功率、压焊压力、劈刀(钢嘴)选用、劈刀(钢嘴)运动轨迹等等 .(下图是同等条件下, 两种不同的劈刀压出的焊点微观照片, 两者在微观结构上存在差别, 从而影响着产品质量 .)我们在这里不再累述 .

点胶封装 

LED 的封装主要有点胶、灌封、模压三种 .基本上工艺控制的难点是气泡、多缺料、黑点 .设计上主要是对材料的选型,选用结合良好的环氧和支架 .( 一般的 LED 无法通过气密性试验) 如右图所示的 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(特别是白光 LED ),主要难点是对点胶量的控制, 因为环氧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 .

灌胶封装

Lamp-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环氧, 然后插入压焊好的 LED 支架, 放入烘箱让环氧固化后, 将 LED 从模腔中脱出即成型 .

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 .

固化与后固化

固化是指封装环氧的固化, 一般环氧固化条件在 135℃,1小时 .模压封装一般在150℃, 4分钟 .

后固化

固化是为了让环氧充分固化,同时对 LED 进行热老化 .后固化对于提高环氧与支架( PCB )的粘接强度非常重要。一般条件为 120 ℃,4小时.

切筋和划片

由于LED在生产中是连在一起的(不是单个) ,Lamp 封装 LED 采用切筋切断 LED 支架的连筋。 SMD-LED 则是在一片 PCB 板上,需要划片机来完成分离工作.

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.

包装

将成品进行计数包装 .超高亮 LED 需要防静电包装. 

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