LED生产工艺及封装技术
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一、出产工艺
1.工艺:
a) 荡涤:采用超声波清洗PCB或LED支架,并烘干。
b) 装架:在LED管芯(大圆片)底部电极备上银胶落后行扩张,将扩张后的管芯(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支架相应的焊盘上,随后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,以作电流注入的引线。LED直接安装在PCB上的,一般采用铝丝焊机。(制造白光TOP-LED需要金线焊机)
d) 封装:通过点胶,用环氧将LED管芯和焊线掩护起来。在PCB板上点胶,对固化后胶体外形有严格要求,这直接关联到背光源成品的出光明度。这道工序还将承当点荧光粉(白光LED)的任务。
e) 焊接:假如背光源是采取SMD-LED或其它已封装的LED,则在装配工艺之前,须要将LED焊接到PCB板上。
f) 切膜:用冲床模切背光源所需的各种扩散膜、反光膜等。
g) 装配:根据图纸要求,将背光源的各种材料手工安装准确的位置。
h) 测试:检讨背光源光电参数及出光平均性是否良好。
包装:将成品按要求包装、入库。
二、封装工艺
1. LED的封装的义务
是将外引线衔接到LED芯片的电极上,同时维护好LED芯片,并且起到提高光掏出效力的作用。要害工序有装架、压焊、封装。
2. LED封装情势
LED封装形式可以说是形形色色,主要根据不同的利用场所采用相应的形状尺寸,散热对策和出光后果。LED按封装形式分类有Lamp-LED、TOP-LED、Side-LED、SMD-LED、High-Power-LED等。
3. LED封装工艺流程
4.封装工艺阐明
1.芯片测验
镜检:材料名义是否有机械伤害及麻点麻坑(lockhill)
芯片尺寸及电极大小是否合乎工艺要求
电极图案是否完全
2.扩片
由于LED芯片在划片后仍然排列严密间距很小(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,LED失效的判据是什么?失效率又如何?,是LED芯片的间距拉伸到约0.6mm。也可以采用手工扩张,但很轻易造成芯片掉落挥霍等不良问题。
3.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,存在反面电极的红光、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掌握,在胶体高度、点胶位置均有具体的工艺要求。
因为银胶和绝缘胶在储存和使用均有严厉的要求,银胶的醒料、搅拌、使用时间都是工艺上必须留神的事项。
4,LED前景如何?.备胶
和点胶相反,led 行业前景如何,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。
5.手工刺片
将扩大后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比拟有一个利益,便于随时改换不同的芯片,适用于需要安装多种芯片的产品。
6.自动装架
主动装架实在是联合了沾胶(点胶)和装置芯片两大步骤,先在LED支架上点上银胶(绝缘胶),而后用真空吸嘴将LED芯片吸起挪动地位,再安顿在相应的支架位置上。
自动装架在工艺上主要要熟习设备操作编程,同时对装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,预防对LED芯片表面的损害,L6i如何下载游戏,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
烧结的目标是使银胶固化,烧结要求对温度进行监控,防止批次性不良。
银胶烧结的温度普通把持在150℃,烧结时光2小时。依据实际情形能够调剂到170℃,1小时。
绝缘胶一般150℃,1小时,KTV如何把隔音效果做好!。
银胶烧结烘箱的必需按工艺请求隔2小时(或1小时)打开调换烧结的产品,旁边不得随便翻开。烧结烘箱不得再其余用处,避免传染。
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。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,其余过程相似。
压焊是LED封装技巧中的症结环节,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,KTV场所的章程如何设立?。
对压焊工艺的深刻研讨波及到多方面的问题,如金(铝)丝资料、超声功率、压焊压力、劈刀(钢嘴)选用、劈刀(钢嘴)活动轨迹等等。(下图是等同条件下,两种不同的劈刀压出的焊点微观照片,两者在微观构造上存在差异,从而影响着产品德量。)咱们在这里不再累述。
9.点胶封装
LED的封装主要有点胶、灌封、模压三种。基础上工艺控制的难点是气泡、多缺料、斑点。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无奈通过气密性实验)
如右图所示的TOP-LED跟Side-LED实用点胶封装。手动点胶封装对操作程度要求很高(特殊是白光LED),重要难点是对点胶量的节制,由于环氧在应用进程中会变稠。白光LED的点胶还存在荧光粉积淀导致出光色差的问题。
10.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。
11.模压封装
将压焊好的LED支架放入模具中,将高低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进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.固化与后固化
固化是指封装环氧的固化,正常环氧固化条件在135℃,1小时。模压封装一般在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。后固化对进步环氧与支架(PCB)的粘接强度十分主要。个别前提为120℃,4小时。
14.切筋和划片
因为LED在生产中是连在一起的(不是单个),Lamp封装LED采用切筋堵截LED支架的连筋。SMD-LED则是在一片PCB板上,需要划片机来实现分别工作。
15.测试
测试LED的光电参数、检修形状尺寸,同时根据客户要求对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
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