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你知道LED封装工艺吗
来源: 管理员 | 发布时间: 2020-02-13 | 416 次浏览
  LED电子显示屏的灯珠是经过封装后再焊在PCB板上的,LED封装工艺和流程也影响着LED电子显示屏的质量,那么封装工艺是怎么样的呢?
  答:1.工艺:
  a清洗:采用超声波清洗 PCB或 LED支架,并烘干 .
  b装架:LED管芯(大圆片)底部电极备上银胶后进行扩张 ,将扩张后的管芯(大圆片)安顿在刺晶台上 ,显微镜下用刺晶笔将管芯一个一个安装在LED电子显示屏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直接装置在LED电子显示屏PCB上的,一般采用铝丝焊机 .制作白光 TOP-LED需要金线焊机)
  d封装:通过点胶,用环氧将 LED管芯和焊线保护起来 .LED电子显示屏PCB板上点胶,对固化后胶体形状有严格要求 ,这直接关系到背光源成品的出光亮度。这道工序还将承担点荧光粉(白光 LED任务 .
  e焊接:如果背光源是采用 SMD-LED或其它已封装的LED则在装配工艺之前,需要将 LED焊接到LED电子显示屏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,将背光源的各种资料手工装置正确的位置 .
  h测试:检查背光源光电参数及出光均匀性是否良好 .
  1.LED封装的任务
  将外引线连接到LED芯片的电极上,同时维护好 LED芯片,并且起到提高光取出效率的作用 .关键工序有装架、压焊、封装 .
  2.LED封装形式
  LED封装形式可以说是五花八门 ,主要根据不同的应用场所采用相应的外形尺寸 ,散热对策和出光效果 .LED按封装形式分类有 Lamp-LEDTOP-LEDSide-LEDSMD-LEDHigh-Power-LED等.
  3.LED封装工艺流程
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  4.封装工艺说明
  1.芯片检验
  镜检:资料外表是否有机械损伤及麻点麻坑(lockhil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 .
  2.扩片
  由于 LED芯片在划片后依然排列紧密间距很小(约 0.1mm有利于后工序的操作。采用扩片机对黏结芯片的膜进行扩张,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 .
  3.点胶
  LED支架的相应位置点上银胶或绝缘胶 .对于 GaA SiC导电衬底,具有反面电极的红光、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控制,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 .
  4.备胶
  和点胶相反,备胶是用备胶机先把银胶涂在LED反面电极上,然后把背部带银胶的LED装置在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
  将扩张后 LED芯片(备胶或未备胶)安顿在刺片台的夹具上,LED支架放在夹具底下,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,适用于需要装置多种芯片的产品 .
  6.自动装架
  自动装架其实是结合了沾胶(点胶)和装置芯片两大步骤,先在LED支架上点上银胶 绝缘胶),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装置精度进行调整 .吸嘴的选用上尽量选用胶木吸嘴,防止对 LED芯片外表的损伤,特别是兰、绿色芯片必需用胶木的因为钢嘴会划伤芯片外表的电流扩散层 .
  7.烧结
  烧结的目的使银胶固化,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.银胶烧结烘箱的必需按工艺要求隔 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 .
  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异,从而影响着产品质量 .这里不再累述 .
  9.点胶封装 LED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点胶还存在荧光粉沉淀导致出光色差的问题 .
  10.灌胶封装
  Lamp-LED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 .
  12.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150℃,4分钟 .
  13.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粘接强度非常重要。一般条件为 120℃,4小时.
  14.切筋和划片
  由于 LED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则是一片 PCB板上,需要划片机来完成分离工作 .
  15.测试
  测试 LED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.
  16.包装
  将废品进行计数包装 .超高亮 LED需要防静电包装 .

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