LED封裝注意事項
：2018-07-26
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一☾☽❄☃、生產工藝
1⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓、生產：
a)清洗：采用超聲波清洗PCB或LED支架❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰，并烘干❣❦❧♡۵。
b)裝架：在led管芯(大圓片)底部電極備上銀膠后進行擴張✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴，將擴張后的管芯(大圓片)安置在刺晶臺上⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ，在顯微鏡下用刺晶筆將管芯一個一個安裝在PCB或LED支架相應的焊盤上ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ，隨后進行燒結使銀膠固化ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ。
c)壓焊：用鋁絲或金絲焊機將電極連接到LED管芯上♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃，以作電流注入的引線✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴。LED直接安裝在PCB上的⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓，一般采用鋁絲焊機❣❦❧♡۵。(制作白光TOP-LED需要金線焊機)
d)封裝：通過點膠⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤，用環氧將LED管芯和焊線保護起來⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ。在PCB板上點膠웃유ღ♋♂，對固化后膠體形狀有嚴格要求♀☿☼☀☁☂☄，這直接關系到背光源成品的出光亮度①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯。這道工序還將承擔點熒光粉(白光LED)的任務ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ。
e)焊接：如果背光源是采用SMD-LED或其它已封裝的LED,則在裝配工藝之前⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ，需要將LED焊接到PCB板上❣❦❧♡۵。
f)切膜：用沖床模切背光源所需的各種擴散膜☈⊙☉℃℉❅、反光膜等⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯。
g)裝配：根據圖紙要求⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤，將背光源的各種材料手工安裝正確的位置ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ。
h)測試：檢查背光源光電參數及出光均勻性是否良好⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯。
2✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥、包裝：將成品按要求包裝ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ、入庫⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯。
二⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺、封裝工藝
1❣❦❧♡۵、LED的封裝的任務
是將外引線連接到LED芯片的電極上㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂，同時保護好led芯片❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰，并且起到提高光取出效率的作用⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾。關鍵工序有裝架⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ、壓焊⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯、封裝♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃。
2⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓、LED封裝形式
LED封裝形式可以說是五花八門❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰，主要根據不同的應用場合采用相應的外形尺寸㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦，散熱對策和出光效果♀☿☼☀☁☂☄。led按封裝形式分類有Lamp-LED❣❦❧♡۵、TOP-LEDⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ、Side-LEDⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ、SMD-LED☾☽❄☃、High-Power-LED等⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺。
3웃유ღ♋♂、LED封裝工藝流程
a)芯片檢驗
鏡檢：
1♀☿☼☀☁☂☄、材料表面是否有機械損傷及麻點麻坑(lockhill);
2웃유ღ♋♂、芯片尺寸及電極大小是否符合工藝要求;
3⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ、電極圖案是否完整⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾。
b)擴片
由于LED芯片在劃片后依然排列緊密間距很小(約0.1mm)♀☿☼☀☁☂☄，不利于后工序的操作❣❦❧♡۵。电竞比赛下注平台采用擴片機對黏結芯片的膜進行擴張❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰，是LED芯片的間距拉伸到約0.6mm.也可以采用手工擴張♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃，但很容易造成芯片掉落浪費等不良問題❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣。
c)點膠
在led支架的相應位置點上銀膠或絕緣膠⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ。
(對于GaAsⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ、SiC導電襯底⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺，具有背面電極的紅光❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣、黃光⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓、黃綠芯片✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥，采用銀膠ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ。對于藍寶石絕緣襯底的藍光①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯、綠光led芯片㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦，采用絕緣膠來固定芯片①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯。)工藝難點在于點膠量的控制❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰，在膠體高度⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ、點膠位置均有詳細的工藝要求☈⊙☉℃℉❅。 由于銀膠和絕緣膠在貯存和使用均有嚴格的要求✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥，銀膠的醒料㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂、攪拌☧☬☸✡♁✙♆。，、＇：∶；、使用時間都是工藝上必須注意的事項⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯。
d)備膠
和點膠相反ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ，備膠是用備膠機先把銀膠涂在led背面電極上♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃，然后把背部帶銀膠的led安裝在led支架上❣❦❧♡۵。備膠的效率遠高于點膠⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯，但不是所有產品均適用備膠工藝⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺。
e)手工刺片
將擴張后LED芯片(備膠或未備膠)安置在刺片臺的夾具上ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ，LED支架放在夾具底下☾☽❄☃，在顯微鏡下用針將LED芯片一個一個刺到相應的位置上ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ。手工刺片和自動裝架相比有一個好處①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯，便于隨時更換不同的芯片ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ，適用于需要安裝多種芯片的產品ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ。
f)自動裝架
自動裝架其實是結合了沾膠(點膠)和安裝芯片兩大步驟ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ，先在led支架上點上銀膠(絕緣膠)⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯，然后用真空吸嘴將led芯片吸起移動位置✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥，再安置在相應的支架位置上ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ。
自動裝架在工藝上主要要熟悉設備操作編程㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂，同時對設備的沾膠及安裝精度進行調整ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ。在吸嘴的選用上盡量選用膠木吸嘴☧☬☸✡♁✙♆。，、＇：∶；，防止對led芯片表面的損傷⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓，特別是蘭✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴、綠色芯片必須用膠木的✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴。因為鋼嘴會劃傷芯片表面的電流擴散層☾☽❄☃。
g)燒結
燒結的目的是使銀膠固化ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ，燒結要求對溫度進行監控✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥，防止批次性不良웃유ღ♋♂。
銀膠燒結的溫度一般控制在150℃ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ，燒結時間2小時ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ。根據實際情況可以調整到170℃㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂，1小時❣❦❧♡۵。絕緣膠一般150℃⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯，1小時⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ。 銀膠燒結烘箱的必須按工藝要求隔2小時(或1小時)打開更換燒結的產品ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ，中間不得隨意打開✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴。燒結烘箱不得再其他用途㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂，防止污染♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃。
h)壓焊
壓焊的目的將電極引到led芯片上☈⊙☉℃℉❅，完成產品內外引線的連接工作ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ。 LED的壓焊工藝有金絲球焊和鋁絲壓焊兩種웃유ღ♋♂。右圖是鋁絲壓焊的過程⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ，先在LED芯片電極上壓上第一點☾☽❄☃，再將鋁絲拉到相應的支架上方⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺，壓上第二點后扯斷鋁絲웃유ღ♋♂。金絲球焊過程則在壓第一點前先燒個球⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓，其余過程類似☧☬☸✡♁✙♆。，、＇：∶；。
壓焊是LED封裝技術中的關鍵環節ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ，工藝上主要需要監控的是壓焊金絲(鋁絲)拱絲形狀ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ，焊點形狀ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ，拉力⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓。 對壓焊工藝的深入研究涉及到多方面的問題❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣，如金(鋁)絲材料ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ、超聲功率✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅、壓焊壓力⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ、劈刀(鋼嘴)選用⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾、劈刀(鋼嘴)運動軌跡等等❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣。(下圖是同等條件下☈⊙☉℃℉❅，兩種不同的劈刀壓出的焊點微觀照片ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ，兩者在微觀結構上存在差別①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯，從而影響著產品質量✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴。)电竞比赛下注平台在這里不再累述⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤。
i)點膠封裝
LED的封裝主要有點膠①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯、灌封㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂、模壓三種✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅。基本上工藝控制的難點是氣泡①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯、多缺料㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦、黑點㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂。設計上主要是對材料的選型⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ，選用結合良好的環氧和支架❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰。 (一般的LED無法通過氣密性試驗)如右圖所示的TOP-LED和Side-LED適用點膠封裝♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃。手動點膠封裝對操作水平要求很高(特別是白光LED)❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰，主要難點是對點膠量的控制☈⊙☉℃℉❅，因為環氧在使用過程中會變稠㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦。白光LED的點膠還存在熒光粉沉淀導致出光色差的問題ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ。
j)灌膠封裝
Lamp-led的封裝采用灌封的形式㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂。灌封的過程是先在led成型模腔內注入液態環氧♀☿☼☀☁☂☄，然后插入壓焊好的led支架☧☬☸✡♁✙♆。，、＇：∶；，放入烘箱讓環氧固化后ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ，將led從模腔中脫出即成型✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥。
k)模壓封裝
將壓焊好的led支架放入模具中ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ，將上下兩副模具用液壓機合模并抽真空⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤，將固態環氧放入注膠道的入口加熱用液壓頂桿壓入模具膠道中✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥，環氧順著膠道進入各個led成型槽中并固化ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ。
l)固化與后固化
固化是指封裝環氧的固化♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃，一般環氧固化條件在135℃⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ，1小時☈⊙☉℃℉❅。模壓封裝一般在150℃ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ，4分鐘☧☬☸✡♁✙♆。，、＇：∶；。
m)后固化
后固化是為了讓環氧充分固化⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯，同時對led進行熱老化♀☿☼☀☁☂☄。后固化對于提高環氧與支架(PCB)的粘接強度非常重要ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ。一般條件為120℃✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴，4小時✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥。
n)切筋和劃片
由于led在生產中是連在一起的(不是單個)①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯，Lamp封裝led采用切筋切斷led支架的連筋⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯。SMD-led則是在一片PCB板上㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉，需要劃片機來完成分離工作㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂。
o)測試
測試led的光電參數웃유ღ♋♂、檢驗外形尺寸✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴，同時根據客戶要求對LED產品進行分選☾☽❄☃。
p)包裝
將成品進行計數包裝ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ。超高亮LED需要防靜電包裝⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺。
第一章厨房潮水免费阅读 專業LED封裝器件研發生產
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