大功率LED灯珠封装流程工艺

HIGH POWER LED

封装工艺

一 . 封装的任务

是将外引线连接到 LED 芯片的电极上, 同时保护好 LED 芯片, 并且起到提高光取出效率的 作用。

二 . 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合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-LED 、 TOP-LED 、 Side-LED 、 SMD-LED 、 High-Power-LED 等。

三.封装工艺说明

1. 芯片检验

镜检:材料表面是否有机械损伤及麻点麻坑(lockhill , 芯片尺寸及电极大小是否符合工艺 要求 , 电极图案是否完等。

2. 扩晶

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由于 LED 芯片在划片后依然排列紧密间距很小 (约 0.1mm , 不利于后工序的操作。 我们采 用扩片机对黏结芯片的膜进行扩张,是 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. 点底胶

在 LED 支架的相应位置点上银胶或绝缘胶。 (对于 GaAs 、 SiC 导电衬底,具有背面电极的 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,在胶体高度、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. 固晶

固晶分为自动固晶和手工固晶两种模式。

自动固晶其实是结合了沾胶(点胶和安装芯片两大步骤,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。

自动固晶在工艺上主要要熟悉设备操作编程, 同时对设备的沾胶及安装精度进行调整。 在吸 嘴的选用上尽量选用胶木吸嘴,防止对 LED 芯片表面的损伤,特别是兰、绿色芯

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片必须用 电木的。因为钢嘴会划伤芯片表面的电流扩散层。

5. 烘烤

烘烤的目的是使银胶固化,烘烤要求对温度进行监控,防止批次性不良。

银胶烘烤的温度一般控制在 150℃,烘烤时间 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。

银胶烘烤烘箱的必须按工艺要求隔 2小时 (或 1小时 打开更换烘烤的产品, 中间不得随意 打开。烘烤烘箱不得再其他用途,防止污染。

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6. 焊线

焊线的目的将电极引到 LED 芯片上,完成产品内外引线的连接工作。

LED 的焊线工艺一般采用金丝球焊接。右图是金丝焊线的过程,先在 LED 芯片电极上压上 第一点, 再将金丝拉到相应的支架上方, 压上第二点后扯断金丝。 特殊情况可以在第二点烧 个球。

焊线是 LED 封装技术中的关键环节,工艺上主要需要监控的是焊线金丝拱丝形状,焊点形 状,拉力。

对焊线工艺的深入研究涉及到多方面的问题,如金丝材料、超声功率、焊线压力、劈

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刀(钢 嘴选用、劈刀(钢嘴运动轨迹等等。

7. 点荧光胶

led 白光为复色光,在完成以上封装过程后需在芯片上方覆盖一层荧光粉,以促使 led 整体 发白光。此工艺使用的主要材质一般为硅胶,因此在使用过程中要注意环境防护。

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8. 烘烤

固化是指硅胶的固化,一般环氧固化条件在 120℃, 1小时。

9. 封模

将整个已完成上述步骤之构架用硅胶保护起来。涉及到的物料有透镜(lens 、硅胶两种。

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10. 测试

测试 LED 的光电参数、检验外形尺寸,同时根据客户要求对 LED 产品进行分选。

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13. 包装

将成品进行计数包装。 LED 需要防静电或朔胶管包装。

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