作業(yè)指導(dǎo)書(shū)(20211207154436)

1、led生產(chǎn)工藝及封裝技術(shù)培訓(xùn)手冊(cè)一、生產(chǎn)工藝1. 工藝：a) 清洗：采用超聲波清洗pcb或 led支架，并烘干。b) 裝架：在 led管芯（大圓片）底部電極備上銀膠后進(jìn)行擴(kuò)張，將擴(kuò)張后的管芯（大圓片） 安置在刺晶臺(tái)上， 在顯微鏡下用刺晶筆將管芯一個(gè)一個(gè)安裝在pcb或 led支架相應(yīng)的焊盤(pán)上，隨后進(jìn)行燒結(jié)使銀膠固化。 c) 壓焊：用鋁絲或金絲焊機(jī)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，一般采用鋁絲焊機(jī)。 （制作白光 top-led 需要金線焊機(jī)） d) 封裝：通過(guò)點(diǎn)膠，用環(huán)氧將 led管芯和焊線保護(hù)起來(lái)。 在 pcb板上點(diǎn)膠， 對(duì)固化后膠體形狀有嚴(yán)格要求， 這

2、直接關(guān)系到背光源成品的出光亮度。這道工序還將承擔(dān)點(diǎn)熒光粉（白光 led ）的任務(wù)。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，需要將 led焊接到 pcb 板上。 f) 切膜：用沖床模切背光源所需的各種擴(kuò)散膜、反光膜等。g) 裝配：根據(jù)圖紙要求，將背光源的各種材料手工安裝正確的位置。h) 測(cè)試：檢查背光源光電參數(shù)及出光均勻性是否良好。包裝：將成品按要求包裝、入庫(kù)。二、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(shí)保護(hù)好led芯片，并且起到提高光取出效率的作用。關(guān)鍵工序有裝架、壓焊、封裝。2. led 封裝形式led封裝形式

3、可以說(shuō)是五花八門(mén)，主要根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合采用相應(yīng)的外形尺寸， 散熱對(duì)策和出光效果。 led按封裝形式分類有l(wèi)amp-led 、 top-led 、 side-led、smd-led 、high-power-led 等。3. led 封裝工藝流程4封裝工藝說(shuō)明1. 芯片檢驗(yàn)鏡檢：材料表面是否有機(jī)械損傷及麻點(diǎn)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2. 擴(kuò)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(kuò)片機(jī)對(duì)黏結(jié)芯片的膜進(jìn)行擴(kuò)張，是 led芯片的間距拉伸到約0.6mm 。也可以采用手工擴(kuò)張，但很容易造成芯片掉落浪費(fèi)等

4、不良問(wèn)題。3. 點(diǎn)膠在 led支架的相應(yīng)位置點(diǎn)上銀膠或絕緣膠。（對(duì)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(duì)于藍(lán)寶石絕緣襯底的藍(lán)光、綠光 led芯片，采用絕緣膠來(lái)固定芯片。）工藝難點(diǎn)在于點(diǎn)膠量的控制，在膠體高度、點(diǎn)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(shí)間都是工藝上必須注意的事項(xiàng)。4. 備膠和點(diǎn)膠相反，備膠是用備膠機(jī)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(yuǎn)高于點(diǎn)膠， 但不是所有產(chǎn)品均適用備膠工藝。5. 手工刺片將擴(kuò)張后 led芯片（備膠或未備膠）安置在刺

5、片臺(tái)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(gè)一個(gè)刺到相應(yīng)的位置上。手工刺片和自動(dòng)裝架相比有一個(gè)好處， 便于隨時(shí)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(dòng)裝架自動(dòng)裝架其實(shí)是結(jié)合了沾膠（點(diǎn)膠）和安裝芯片兩大步驟，先在led支架上點(diǎn)上銀膠（絕緣膠），然后用真空吸嘴將led芯片吸起移動(dòng)位置，再安置在相應(yīng)的支架位置上。自動(dòng)裝架在工藝上主要熟悉設(shè)備操作編程，同時(shí)對(duì)設(shè)備的沾膠及安裝精度進(jìn)行調(diào)整。在吸嘴的選用上盡量選用膠木吸嘴，防止對(duì) led芯片表面的損傷， 特別是蘭、綠色芯片必須用膠木的。因?yàn)殇撟鞎?huì)劃傷芯片表面的電流擴(kuò)散層。7. 燒結(jié)燒結(jié)的目的是使銀膠固化，燒結(jié)要求

6、對(duì)溫度進(jìn)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(shí)間 2 小時(shí)。根據(jù)實(shí)際情況可以調(diào)整到 170，1 小時(shí)。絕緣膠一般 150，1 小時(shí)。銀膠燒結(jié)烘箱的必須按工藝要求隔2 小時(shí) （或 1 小時(shí)） 打開(kāi)更換燒結(jié)的產(chǎn)品，中間不得隨意打開(kāi)。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(guò)程，先在led芯片電極上壓上第一點(diǎn)，再將鋁絲拉到相應(yīng)的支架上方，壓上第二點(diǎn)后扯斷鋁絲。金絲球焊過(guò)程則在壓第一點(diǎn)前先燒個(gè)球，其余過(guò)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

7、需要監(jiān)控的是壓焊金絲（鋁絲）拱絲形狀，焊點(diǎn)形狀，拉力。9. 點(diǎn)膠封裝led的封裝主要有點(diǎn)膠、灌封、模壓三種?；旧瞎に嚳刂频碾y點(diǎn)是氣泡、多缺料、黑點(diǎn)。設(shè)計(jì)上主要是對(duì)材料的選型，選用結(jié)合良好的環(huán)氧和支架。（一般的 led無(wú)法通過(guò)氣密性試驗(yàn)）如右圖所示的 top-led 和 side-led 適用點(diǎn)膠封裝。手動(dòng)點(diǎn)膠封裝對(duì)操作水平要求很高（特別是白光led ），主要難點(diǎn)是對(duì)點(diǎn)膠量的控制，因?yàn)榄h(huán)氧在使用過(guò)程中會(huì)變稠。白光led的點(diǎn)膠還存在熒光粉沉淀導(dǎo)致出光色差的問(wèn)題。10. 灌膠封裝lamp-led 的封裝采用灌封的形式。 灌封的過(guò)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

8、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(jī)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(jìn)入各個(gè) 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(shí)。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(shí)對(duì)led進(jìn)行熱老化。后固化對(duì)于提高環(huán)氧與支架（ pcb ）的粘接強(qiáng)度非常重要。一般條件為120，4 小時(shí)。14. 切筋和劃片由于 led在生產(chǎn)中是連在一起的（不是單個(gè)），lamp封裝 led采用切筋切斷l(xiāng)

9、ed支架的連筋。 smd-led 則是在一片 pcb板上，需要?jiǎng)澠瑱C(jī)來(lái)完成分離工作。15. 測(cè)試測(cè)試 led的光電參數(shù)、檢驗(yàn)外形尺寸，同時(shí)根據(jù)客戶要求對(duì)led產(chǎn)品進(jìn)行分選。16. 包裝將成品進(jìn)行計(jì)數(shù)包裝。超高亮led需要防靜電包裝。光的顏色與人的視覺(jué)光是在一定波長(zhǎng)范圍內(nèi)的電磁輻射現(xiàn)象，光輻射的種類有三種， 即： 紫外線、可見(jiàn)光和紅外線。 可見(jiàn)光是能直接引起視覺(jué)的電磁輻射，它僅僅是整個(gè)電磁波光譜的極小部分?？梢?jiàn)光的波長(zhǎng)范圍是380 至 760 nm ，略小于 380 nm的電磁輻射是紫外線，略大于760 nm電磁輻射是紅外線。當(dāng)電磁波從760至 380 nm變化時(shí)光色由紅橙黃綠青藍(lán)紫依次變化。人

10、眼對(duì)不同波長(zhǎng)顏色的光敏感度不一樣，最靈敏的電磁波長(zhǎng)是 555 nm，照明的基本參數(shù)（1）光通量（ lm）由于人眼對(duì)不同波長(zhǎng)的電磁波具有不同的靈敏度，我們不能直接用光源的輻射功率或輻射通量來(lái)衡量光能量，必須采用以人眼對(duì)光的感覺(jué)量為基準(zhǔn)的單位-光通量來(lái)衡量。光通量用符號(hào) 表示，單位為流明（ lm）。（2）發(fā)光強(qiáng)度（ cd）光通量是說(shuō)明某一光源向四周空間發(fā)射出的總光能量。不同光源發(fā)出的光通量在空間的分布是不同的。發(fā)光強(qiáng)度的單位為坎德拉，符號(hào)為cd，它表示光源在某單位球面度立體角 ( 該物體表面對(duì)點(diǎn)光源形成的角) 內(nèi)發(fā)射出的光通量。 1 cd = 1 lm/1 sr （sr ：立體角的球面度單位），4

11、0 w白熾燈正下方具有約30 cd的發(fā)光強(qiáng)度。而在它的上方，由于有燈頭和燈座的遮擋， 在這方向上沒(méi)有光射出，故此方向的發(fā)光強(qiáng)度為零。（3）照度（ lx ）對(duì)于被照面而言，常用落在其單位面積上的光通量多少來(lái)衡量它被照射的程度，這就是照度，符號(hào)為e，它表示被照面上的光通量密度。當(dāng)光通量 均勻分布在被照表面 a上時(shí)，則被照面的照度為e=/a。照度單位為勒克斯，符號(hào)為 lx ，它等于 1 lm 的光通量均勻分布在1 平方米的被照面上， 1 lx =1 lm/m。（4）亮度（ cd/m） 亮度是表示眼睛從某一方向所看到物體發(fā)射光的強(qiáng)度。單位為坎德拉/ 平方米cd/m 表明發(fā)光體在特定方向單位立體角單位面積內(nèi)的光通量，它等于 2 ，符號(hào)為l，1 平方米表面上發(fā)出1 坎德拉的發(fā)光強(qiáng)度。（5）色溫 ( co1or temperature ) 當(dāng)光源所發(fā)出的光的顏色與黑體在某一溫度下輻射的顏色相同時(shí)，黑體的溫度就稱為該光源的色溫， 用絕對(duì)溫度 k表示。當(dāng)光源所發(fā)出的光的顏色與黑體在某一溫度下輻射的顏色接近時(shí)， 黑體的溫度就稱為該光源的相關(guān)色溫。由于氣體放電光源一般為非連續(xù)光譜， 與黑體輻射的連續(xù)光譜不能完全吻合，所以都采用相關(guān)色溫來(lái)近似描述其顏色特性。 一個(gè)光源之色溫被定義為與其具有相同光色的“標(biāo)準(zhǔn)黑體 (black