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LED燈珠的生產工藝

日期:2021-10-11 19:14 人氣:

一、生產工藝

1.清洗:采用超聲波清洗PCB或LED支架,并烘干。

2.裝架:在LED管芯(大圓片)底部電極備上銀膠后進行擴張,將擴張后的管芯(大圓片)安置在刺晶臺上,在顯微鏡下用刺晶筆將管芯一個一個安裝在PCB或LED支架相應的焊盤上,隨后進行燒結使銀膠固化。

3.壓焊:用鋁絲或金絲焊機將電極連接到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。(制作白光TOP-LED需要金線焊機)

4.封裝:通過點膠,用環氧將LED管芯和焊線保護起來。在PCB板上點膠,對固化后膠體形狀有嚴格要求,這直接關系到背光源成品的出光亮度。這道工序還將承擔點熒光粉(白光LED)的任務。

5.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。

6.切膜:用沖床模切背光源所需的各種擴散膜、反光膜等。

7.裝配:根據圖紙要求,將背光源的各種材料手工安裝正確的位置。

8.測試:檢查背光源參數及出光均勻性是否良好。

9.包裝:將成品按要求包裝、入庫。

二、封裝工藝

1. LED的封裝的任務

是將外引線連接到LED芯片的電極上,同時保護好LED芯片,并且起到提高光取出效率的作用。關鍵工序有裝架、壓焊、封裝。

2. LED封裝形式

LED封裝形式可以說是五花八門,主要根據不同的應用場合采用相應的外形尺寸,散熱對策和出光效果。LED按封裝形式分類有Lamp-LED、TOP-LED、Side-LED、SMD-LED、High-Power-LED等。

3. LED封裝工藝流程

三、封裝工藝說明

1.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。

2.擴片

由于LED芯片在劃片后依然排列緊密間距很?。s0.1mm),不利于后工序的操作。我們采用擴片機對黏結芯片的膜進行擴張,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支架的相應位置點上銀膠或絕緣膠。(對于GaAs、SiC導電襯底,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、點膠位置均有詳細的工藝要求。 由于銀膠和絕緣膠在貯存和使用均有嚴格的要求,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品。

6.自動裝架

自動裝架其實是結合了沾膠(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,再安置在相應的支架位置上。 自動裝架在工藝上主要要熟悉設備操作編程,同時對設備的沾膠及安裝精度進行調整。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

燒結的目的是使銀膠固化,燒結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。銀膠燒結烘箱的必須按工藝要求隔2小時(或1小時)打開更換燒結的產品,中間不得隨意打開。燒結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,完成產品內外引線的連接工作。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。設計上主要是對材料的選型,選用結合良好的環氧和支架。(一般的LED無法通過氣密性試驗)白光LED的點膠還存在熒光粉沉淀導致出光色差的問題。

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成型模腔內注入液態環氧,然后插入壓焊好的LED支架,放入烘箱讓環氧固化后,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,將固態環氧放入注膠道的入口加熱用液壓頂桿壓入模具膠道中,環氧順著膠道進入各個LED成型槽中并固化。

12.固化與后固化

固化是指封裝環氧的固化,一般環氧固化條件在135℃,1小時。模壓封裝一般在150℃,4分鐘。

13.后固化

后固化是為了讓環氧充分固化,同時對LED進行熱老化。后固化對于提高環氧與支架(PCB)的粘接強度非常重要。一般條件為120℃,6小時。

14.切筋和劃片

由于LED在生產中是連在一起的(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的參數、檢驗外形尺寸,同時根據客戶要求對LED燈珠產品進行分選。

16.包裝

將成品進行計數包裝。大功率LED燈珠需要防靜電包裝。


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