LED封裝流程及注意事項

2021-03-26 05:59:32 字數 2596 閱讀 3251

杭州創元光電工程部-王**

2023年,通用電氣公司第一只led的發明揭開了世界led產業的序幕。伴隨著led產業的飛速發展,led封裝技術也在不斷進步與完善。led封裝技術大都是在分立器件封裝技術基礎上發展與演變而來的,但卻有很大的特殊性。

led封裝是完成輸出電訊號,保護管芯正常工作,輸出可見光的功能,既有電引數又有光引數的設計及技術要。led封裝主要有三個作用:物理保護、電氣連線以及標準格式化。

led產品封裝形式五花八門,根據不同的應用場合、不同的外形尺寸、散熱方案和發光效果設計和確定led的封裝形式。目前led封裝形式分類主要有;垂直(lamp)led、平面封裝(flat pack)led、貼片式封裝(**d)led、側發光(side)led、頂部發光(top)led、高功率(high power)led、覆晶封裝(flip chip)led、整合封裝、cob封裝(chip on board)led。

本文以**d3528貼片封裝為例介紹led封裝流程以及相關注意事項。

一、原物料的檢驗

1.晶元:主要表現為焊墊汙染、晶元破損、晶元切割大小不

一、晶元切割傾斜等。

2.支架:主要表現為尺寸偏差過大,支架變色生鏽,支架變形等。

3.固晶膠:主要表現為粘度不良,使用期限超過,儲存條件和解凍條件與實際標準不符等。

來料不良均屬**商的問題,應知會**商改善和嚴格控制進料。

二、固晶製程

1. 擴晶

圖1 擴晶前圖2 擴晶後

由於led晶元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元的膜進行擴張,使led晶元的間距拉伸到約0.

6mm。也可以採用手工擴張,但很容易造成晶元掉落浪費等不良問題。

2. 點膠

圖3 點膠

在led支架的相應位置點上絕緣膠來固定晶元。(對於gaas、sic導電襯底,具有背面電極的紅光、黃光、黃綠晶元,採用銀膠。對於藍寶石絕緣襯底的藍光、綠光led晶元,採用絕緣膠來固定晶元。

)點膠工藝需嚴格控制膠量、膠體高度、點膠位置等細節;另外由於不同固晶膠的貯存和使用要求各不相同,醒料、攪拌、使用時間等都應嚴格按照相關要求操作使用。

3. 固晶(自動)

將擴好的晶元固定於支架杯碗的合適位置。注意事項:

(1) 減少不利的人為因素:操作人員違章作業、維護人員調機不當;

(2) 保證機台運轉正常:主要表現為機台的零部件或機械結構、識別系統等不良造成固晶不良,因此必須保證機台各項功能運轉良好。

(3) 執行正確的調機方法:嚴格把握光點的對齊、引數的調整、機台除錯標準等方面的詳細要求。

圖4 對點圖5 取晶

4. 烘烤

烘烤的目的是使固晶膠固化,烘烤過程中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。)

注意:固晶膠烘烤的烤箱必須按工藝要求隔1小時(銀膠為2或1小時)開啟更換烘烤的半成品,中間不得隨意開啟,烘烤烤箱不得再其他用途,防止汙染。

圖6 烘烤定溫圖7 烘烤定時

三、焊線製程

圖8 焊線

焊線的目的是將電極引到led晶元上,完成led內外引線的連線工作。led的焊線工藝有金絲球焊和鋁絲焊線兩種。鋁絲焊線的過程先在led晶元電極上壓上第一點,再將鋁絲拉到相應的支架上方,壓上第二點後扯斷鋁絲。

金絲球焊過程則在壓第一點前先燒個球,其餘過程類似。

焊線是led封裝技術中的關鍵環節,工藝上主要需要監控的是焊線金絲(鋁絲)拱絲形狀、焊點形狀、魚尾形狀、拉力以及斷點。所以要求操作人員在機器除錯過程當中必須嚴格按照作業書將功率、壓力、時間等引數調整適當。

四、封膠製程

封膠的目的是將配好的螢光膠點在支架杯碗當中,實現對晶元的物理保護,以及藍光激發後黃光的生成。基本上工藝控制的難點是氣泡、多缺料、黑點。

1. 配膠

將矽膠ab組分和螢光粉按照工程試驗所確定的配比進行混合,手工略微攪拌之後再用攪拌脫泡機再次攪拌抽真空,使得各組分充分混合無起泡。

2. 點膠

對於**d3528來說,封膠與焊線一樣屬於封裝技術中的關鍵環節,工藝主要需要監控的是點膠量的多少。因此必須嚴格按照作業標準書進行作業,將氣壓溫度等引數調節適當。

3. 烘烤

點膠之後必須控制好入烤時間,否則會導致螢光粉沉澱,另外烘烤時應嚴格按照物料烘烤條件操作。

圖9 配膠

五、測試分光

1. 切筋

由於led在生產中是連在一起的(不是單個),所以測試分光前需要對其進行切割。切筋過程中應注意支架的放置和機器的引數設定,還需時刻注意安全。

圖10 切筋

2. 分光

測試led的光電引數、檢驗外形尺寸,同時根據客戶要求對led產品進行分選。

圖11 分光

3. 編帶

將分選過後的成品進行編帶分裝。

圖12.編帶

六、包裝入庫

1. 包裝

將分裝後的成品進行計數包裝,包裝應用防靜電袋真空包裝。

2. 入庫

將包裝好的成品入庫貯存,貯存期間需注意貯存環境條件。

led的封裝形式多種多樣,不論何種封裝,都是為了實現晶元與支架的電氣連線,保護晶元不受外界侵蝕,實現led產品的標準格式化。封裝技術的發展對於led產業的發展起著舉足輕重的作用。

LED安裝注意事項

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