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我想了解 LED 製程

  資料:ledinside,LED燈具-宜冠科技有限公司(Everchamp)  

 

LED製程初步介紹

在LED工廠生產中主要步驟是:清洗-裝架-壓焊-封裝-銲接-切膜-裝配-測試-包裝。其中封裝工藝尤為重要,下面的過程提供給各位網友簡單瞭解一下目前LED的製程情形。


一、晶片檢驗 
鏡檢:材料表面是否有機械損傷及細微的坑洞。

二、擴片 
由於LED晶片在劃片後依然排列緊密間距很小(約0.1mm),不利於後工序的操作。我們採用擴片機對黏結晶片的膜進行擴張,是LED晶片的間距拉伸到約0.6mm。也可以採用手工擴張,但很容易造成晶片掉落浪費等不良問題。


三、點膠
在LED支架的相應位置點上銀膠或絕緣膠。(對於GaAs、SiC導電襯底,具有背面電極的紅光、黃光、黃綠晶片,採用銀膠。對於藍寶石絕緣襯底的藍光、綠光LED晶片,採用絕緣膠來固定晶片。)製程難點在於點膠量的控制,在膠體高度、點膠位置均有詳細的製程要求。

四、備膠 
和點膠相反,備膠是用備膠機先把銀膠塗在LED背面電極上,然後把背部帶銀膠的LED安裝在LED支架上。備膠的效率遠高於點膠,但不是所有產品均適用備膠製程。

五、手工刺片 
將擴張後LED晶片(備膠或未備膠)安置在刺片台的夾具上,LED支架放在夾具底下,在顯微鏡下用針將LED晶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,便於隨時更換不同的晶片,適用於需要安裝多種晶片的產品。

六、自動裝架 
自動裝架其實是結合了沾膠(點膠)和安裝晶片兩大步驟,先在LED支架上點上銀膠(絕緣膠),然後用真空吸嘴將LED晶片吸起移動位置,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,同時對設備的沾膠及安裝精度進行調整。在吸嘴的選用上儘量選用膠木吸嘴,因為鋼嘴會劃傷晶片表面的電流擴散層。

七、燒結 
燒結的目的是使銀膠固化,燒結要求對溫度進行監控,防止批次性不良。 銀膠燒結的溫度一般控制在150℃,燒結時間2小時。根據實際情況可以調整到170℃,1小時。絕緣膠一般150℃,1小時。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,防止污染。

八、壓焊
壓焊的目的將電極引到LED晶片上,完成產品內外引線的連接工作。LED的壓焊工藝有金絲球焊和鋁絲壓焊兩種。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,拉力。

九、封膠
LED的封裝主要有點膠、灌封、模壓三種。基本上工藝控制的難點是氣泡、多缺料、黑點。設計上主要是對材料的選型,選用結合良好的環氧和支架。
1.點膠:
TOP-LED和Side-LED適用點膠封裝。手動點膠封裝對操作水準要求很高,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。白光LED的點膠還存在螢光粉沉澱導致出光色差的問題。
2.灌膠封裝
Lamp-LED的封裝採用灌封的形式。灌封的過程是先在LED成型模腔內注入液態環氧,然後插入壓焊好的LED支架,放入烘箱讓環氧固化後,將LED從模腔中脫出即成型。
3.模壓封裝 
將壓焊好的LED支架放入模具中,將上下兩副模具用液壓機合模並抽真空,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,環氧順著膠道進入各個LED成型槽中並固化。

十、固化與後固化
固化是指封裝環氧的固化,一般環氧固化條件在135℃,1小時。模壓封裝一般在150℃,4分鍾。 後固化是為了讓環氧充分固化,同時對LED進行熱老化。後固化對於提高環氧與支架(PCB)的粘接強度非常重要。一般條件為120℃,4小時。

十一、切筋和劃片 
由於LED在生產中是連在一起的(不是單個),Lamp封裝LED採用切筋切斷LED支架的連筋。SMD-LED則是在一片PCB板上,需要劃片機來完成分離工作。

十二、測試 
測試LED的光電參數、檢驗外形尺寸,同時根據客戶要求對LED產品進行分選。

十三、包裝
將成品進行計數包裝。超高亮LED需要防靜電包裝。