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LED硅膠封裝知識簡介
閱讀次數(shù)：次 發(fā)布人：中祥商貿(mào) 添加時間：2011-2-18
LED硅膠封裝知識簡介
一 導(dǎo)電膠、導(dǎo)電銀膠
導(dǎo)電膠是IED生產(chǎn)封裝中不可或缺的一種膠水,
其對導(dǎo)電銀漿要求導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能要好,剪切強度一定要大,且粘結(jié)力要強。
二 LED封裝工藝
1. LED的封裝的任務(wù)
是將外引線連接到LED芯片的電極上,同時保護好LED芯片,
并且起到提高光輸出效率的作用。關(guān)鍵工序有裝架、壓焊、封裝。
2. LED封裝形式
LED封裝形式可以說是五花八門,主要根據(jù)不同的應(yīng)用場合采用相應(yīng)的外形尺寸,
LED按封裝形式分類有Lamp-LED、TOP-LED、Side-LED、SMD-LED、High-Power-LED等。
三LED封裝工藝流程
1）LED芯片檢驗
鏡檢：材料表面是否有機械損傷及麻點麻坑(lockhill)
芯片尺寸及電極大小是否符合工藝要求，電極圖案是否完整等等
2）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。
我們采用擴片機對黏結(jié)芯片的膜進行擴張,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。
3）點膠
在LED支架的相應(yīng)位置點上銀膠或絕緣膠。(對于GaAs、SiC導(dǎo)電襯底,具有背面電極的紅光、
黃光、黃綠芯片,采用銀膠。對于藍寶石絕緣襯底的藍光、
綠光LED芯片,采用絕緣膠來固定芯片。)
工藝難點在于點膠量的控制,在膠體高度、點膠位置均有詳細(xì)的工藝要求。
由于銀膠和絕緣膠在貯存和使用均有嚴(yán)格的要求,
銀膠的醒料、攪拌、使用時間都是工藝上必須注意的事項。
4）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。
備膠的效率遠高于點膠,但不是所有產(chǎn)品均適用備膠工藝。
5）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(yīng)的位置上。手工刺片和自動裝架相比
有一個好處,便于隨時更換不同的芯片,適用于需要安裝多種芯片的產(chǎn)品.
6）自動裝架
自動裝架其實是結(jié)合了沾膠(點膠)和安裝芯片兩大步驟,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,再安置在相應(yīng)的支架位置上。
自動裝架在工藝上主要要熟悉設(shè)備操作編程,同時對設(shè)備的沾膠及安裝精度進行調(diào)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,
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。
7）燒結(jié)
燒結(jié)的目的是使銀膠固化,燒結(jié)要求對溫度進行監(jiān)控,防止批次性不良。
銀膠燒結(jié)的溫度一般控制在150℃,燒結(jié)時間2小時。
根據(jù)實際情況可以調(diào)整到170℃,1小時。絕緣膠一般150℃,1小時。
銀膠燒結(jié)烘箱的必須按工藝要求隔2小時(或1小時)打開更換燒結(jié)的產(chǎn)品,
中間不得隨意打開。燒結(jié)烘箱不得再其他用途,防止污染。
8）壓焊
壓焊的目的將電極引到LED芯片上,完成產(chǎn)品內(nèi)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。右圖是鋁絲壓焊的過程,先在LED芯片電極上壓上第一點,再將鋁絲拉到相應(yīng)的支架上方,壓上第二點后扯斷鋁絲。金絲球焊過程則在壓第一點前先燒個球,其余過程類似。壓焊是LED封裝技術(shù)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),工藝上主要需要監(jiān)控的是壓焊金絲(鋁絲)拱絲形狀,焊點形狀,拉力。對壓焊工藝的深入研究涉及到多方面的問題,如金(鋁)絲材料、超聲功率、壓焊壓力、劈刀(鋼嘴)選用、劈刀(鋼嘴)運動軌跡等等。
(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(jié)構(gòu)上存在差別,從而影響著產(chǎn)品質(zhì)量。)我們在這里不再累述。
9）點膠封裝
LED的封裝主要有點膠、灌封、模壓三種�；旧瞎に嚳刂频碾y點是氣泡、多缺料、黑點。設(shè)計上主要是對材料的選型,選用結(jié)合良好的環(huán)氧和支架。(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),主要難點是對點膠量的控制,因為環(huán)氧在使用過程中會變稠。白光LED的點膠還存在熒光粉沉淀導(dǎo)致出光色差的問題。
10）灌膠封裝
Lamp-LED的封裝采用灌封的形式。灌封的過程是先在LED成型模腔內(nèi)注入液態(tài)環(huán)氧,然后插入壓焊好的LED支架,放入烘箱讓環(huán)氧固化后,將LED從模腔中脫出即成型。
11）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并抽真空,將固態(tài)環(huán)氧放入注膠道的入口加熱用液壓頂桿壓入模具膠道中,環(huán)氧順著膠道進入各個LED成型槽中并固化。
12）固化與后固化
固化是指封裝環(huán)氧的固化,一般環(huán)氧固化條件在135℃,1小時。模壓封裝一般在150℃,4分鐘。
13）后固化
后固化是為了讓環(huán)氧充分固化,同時對LED進行熱老化。后固化對于提高環(huán)氧與支架(PCB)的粘接強度非常重要。一般條件為120℃,4小時。
14.切筋和劃片
由于LED在生產(chǎn)中是連在一起的(不是單個),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,需要劃片機來完成分離工作。
15）測試
測試LED的光電參數(shù)、檢驗外形尺寸,同時根據(jù)客戶要求對LED產(chǎn)品進行分眩
16）包裝
將成品進行計數(shù)包裝。超高亮LED需要防靜電包裝.
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