白光LED封装

LED基础知识/白光LED封装

陈志忠

提纲

?LED基础知识

?LED的概念,

?LED的发光原理

?LED的历史

?LED的基本参数,

?LED的结构,

?LED的产品分类,

?LED的产业链,?白光LED封装

?白光LED的概念,

?白光LED的优点

?白光LED基本参数

?白光LED封装的基本工艺

?白光LED的封装技术

1.2 LED的基础知识:基本原理

?其核心是PN结。因此它具

有一般P-N结的I-N特性,即

正向导通,反向 截止、击

穿特性。在正向电压下,电

子由N区注入P区,空穴由P

区注入N区。进入对方区域

的少数载流子(少子)一部

分与多数载流子(多子)复

合而发光。

?量子阱把经过结区的电子空

穴限制住,提高复合效率。

PN结-》量子阱

1.3 LED的基础知识:历史

1、1965年,全球第一款商用化发光二极

管诞生,效率0.1lm/W,比白炽灯低100

倍,售价45$/只。

2、1968年,LED的研发取得了突破性进展,利用氮掺杂工

艺使GaAsP器件的效率达到了1流明/瓦,并且能够发出红光、橙光和黄色光。

3、1971年,GaP绿色芯片LED。

用途:指示用,长寿命10万小时,可靠

4、80年代AlGaAs技术使得LED效率达到10流明/瓦,

90年代的AlGaInP技术使得LED效率达到100流明/瓦。

用途:显示,信号用。用于室外的运动信息发布以及汽车的高位刹车灯。

5、1994年,中村修二研制出了第一只GaN基高亮度蓝色发光二极管。

用途:由于蓝光LED的出现,人们首次实现红黄蓝LED的全色显

示,从90年代中期开始,许多广告、体育和娱乐场所开始应用LED 大屏幕显示。

6、1997年,中村修二和美国人修博特先后研制出了GaN蓝色发光二极管激发黄光荧光粉得到白光LED,效率不足10lm/W。

7、2000年,日亚报道了15lm/W白光LED,

8、2003年,日亚报道的光效达到60lm/W,2006年3月,其光效达到100lm/W,

9、2006年7月,Cree公司报道了130lm/W白光LED,

10、2006年11月,日亚报道的光效达到150lm/W,其效率已经超过节能灯,实现了真正意义上的照明。

11 、2007年3月,美国CREE公司光效达到157lm/W,目前LED的效率向200Lm/W前进。

光学参数

1.4.2

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?峰值波长(λp,nm),半峰宽(FWHM,nm)

?色纯度:反应了单色光和白光的比例

?主波长(λd,nm),视觉函数(V(λ))

发光功率(Po,mW),光通量(Lf,lm)发光效率(Le,

lm/W)

当Lf=632∫V (λ)Po (λ )dλ,当电功率全部转化成光功率,最大的发光效率为632lm/W,若蓝光激发荧光粉或三色LED 混合得到白光,其效率小于300lm/W.

发光强度(Iv,Lop,mcd):单位立体角内的光通量.

照度(illumination,lm/m2 ,Lx):单位面积上光通量,被照表面的明亮情况。

亮度(luminance,Cd/m2):单位面积上的发光强度。光源的明亮情况。

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1.4.3 热学参数与可靠性

LED的结温定义为LED的PN结的温度,通常芯片具有很小的尺寸,因此通常把芯片的温度等效结温。

结温高将使得LED性能变差,失效。

影响结温的因素:

1)不良的器件结构,大的串连电阻发热;

2)封装材料的热阻,大的热阻导致散热的困难,材料

和导热途径;

3)发光效率低下,30%的电能转化成光能,其他转化

成电能;

4)环境的温度和联结材料,工艺。

降低结温与耐热封装材料是高可靠性LED的保证。

其他可靠性测试:

恒温恒湿:高温高湿测量其对高湿环境下的可靠性

高低温循环:测试LED对昼夜和四季的适应性

冷热冲击:测试其开关特性

高温工作:加速老化,测试寿命

过锡试验:深加工耐温能力

大电流老化测试:比加温更苛刻的老化条件,考虑结温分布不均匀性

ESD抗静电击穿能力:抗静电能力

LED寿命

LED作为电子-空穴对复合发光,对半导体而言,理论上它的寿命是无限长的。10万-100万小时的寿命概念源于半导体的性能。

使用寿命则是指能够发挥作用的寿命,一般当光衰超过50%,LED的寿命就到期了。

浴盆效应:初期和后期失效率较高,初始工作还会出现性能高低起伏的退火期,而中间期大多数器件能够正常工作。

在同一批LED样本中,统计失效率来评价整体器件水平。在规定时间内,失效率越低,可靠性越好。

寿命的测试方法

?LED的光衰一般遵循以下规律:

I=I0*EXP(-t/τ)

时间常数τ与温度有关系,在一定的时间内分别测

得温度Τ1对应的时间常数τ1,Τ2对应的τ2。我们

把LED失效的因素归结于一个激活能Εa,则有

τ=τ0? EXP(-Ea/ΚΤ)

根据上面Τ1,Τ2对应的两个时间常数τ1,τ2则可得到τ0与Εa的值,这样我们就可以求得一定结温

下的寿命值。以上的温度均指结温。

1.5 LED结构

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江苏伯乐达光电科技有限公司Lumileds Packaging

LED工艺流程图(简单介绍)

LED工艺流程图 LED封装 LED封装技术大都是在分立器件封装技术基础上发展与演变而来的,但却有很大的特殊性。一般情况下,分立器件的管芯被密封在封装体内,封装的作用主要是保护管芯和完成电气互连。而LED封装则是完成输出电信号,保护管芯正常工作,输出:可见光的功能,既有电参数,又有光参数的设计及技术要求,无法简单地将分立器件的封装用于LED。 LED的核心发光部分是由p型和n型半导体构成的pn结管芯,当注入pn 结的少数载流子与多数载流子复合时,就会发出可见光,紫外光或近红外光。但pn结区发出的光子是非定向的,即向各个方向发射有相同的几率,因此,并不是管芯产生的所有光都可以释放出来,这主要取决于半导体材料质量、管芯结构及几何形状、封装内部结构与包封材料,应用要求提高LED的内、外部量子效率。常规Φ5mm型LED封装是将边长0.25mm的正方形管芯粘结或烧结在引线架上,管芯的正极通过球形接触点与金丝,键合为内引线与一条管脚相连,负极通过反射杯和引线架的另一管脚相连,然后其顶部用环氧树脂包封。反射杯的作用是收集管芯侧面、界面发出的光,向期望的方向角内发射。顶部包封的环氧树脂做成一定形状,有这样几种作用:保护管芯等不受外界侵蚀;采用不同的形状和材料性质(掺或不掺散色剂),起透镜或漫射透镜功能,控制光的发散角;管芯折射率与空气折射率相关太大,致使管芯内部的全反射临界角很小,其有源层产生的光只有小部分被取出,大部分易在管芯内部经多次反射而被吸收,易发生全反射导致过多光损失,选用相应折射率的环氧树脂作过渡,提高管芯的光出射效率。用作构成管壳的环氧树脂须具有耐湿性,绝缘性,机械强度,对管芯发出光的折射率和透射率高。选择不同折射率的封装材料,封装几何形状对光子逸出效率的影响是不同的,发光强度的角分布也与管芯结构、光输出方式、封装透镜所用材质和形状有关。若采用尖形树脂透镜,可使光集中到LED的轴线方向,相应的视角较小;如果顶部的树脂透镜为圆形或平面型,其相应视角将增大。 一般情况下,LED的发光波长随温度变化为0.2-0.3nm/℃,光谱宽度随之增加,影响颜色鲜艳度。另外,当正向电流流经pn结,发热性损耗使结区产生温升,在室温附近,温度每升高1℃,LED的发光强度会相应地减少1%左右,封装散热;时保持色纯度与发光强度非常重要,以往多采用减少其驱动电流的办法,降低结温,多数LED的驱动电流限制在20mA左右。但是,LED的光输出会随电流的增大而增加,目前,很多功率型LED的驱动电流可以达到70mA、100mA甚至1A级,需要改进封装结构,全新的LED封装设计理念和低热阻封装结构及技术,改善热特性。例如,采用大面积芯片倒装结构,选用导热性能好的银胶,增大金属支架的表面积,焊料凸点的硅载体直接装在热沉上等方法。此外,在应用设计中,PCB线路板等的热设计、导热性能也十分重要。 1、产品封装结构类型 自上世纪九十年代以来,LED芯片及材料制作技术的研发取得多项突破,透明衬底梯形结构、纹理表面结构、芯片倒装结构,商品化的超高亮度(1cd以上)红、橙、黄、绿、蓝的LED产品相继问市,如表1所示,2000年开始在低、中光通量的特殊照明中获得应用。LED的上、中游产业受到前所未有的重视,进一步推动下游的封装技术及产业发展,采用不同封装结构形式与尺寸,不同发光颜色的管芯及其双色、或三色组合方式,可生产出多种系列,品种、规格的产品。 LED产品封装结构的类型如表2所示,也有根据发光颜色、芯片材料、发

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 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、绿色芯片必须用电木的。因为钢嘴会划伤芯片表面的电流扩散层。

中国企业LED封装技术与国外的差异

中国企业LED封装技术与国外的差异 一、概述LED产业链总体分为上、中、下游,分别是LED外延芯片、LED封装及LED 应用。作为LED产业链中承上启下的LED封装,在整个产业链中起着无可比拟的重要作用。基于LED器件的各类应用产品大量使用LED器件,如大型LED显示屏、液晶显示器的LED背光源、LED照明灯具、LED交通灯和汽车灯等,LED器件在应用产品总成本上占了40%至70%,且LED应用产品的各项性能往往70%以上由LED器件的性能决定。 中国是LED封装大国,据估计全世界80%数量的LED器件封装集中在中国,分布在各类美资、台资、港资、内资封装企业。在过去的五年里,外资LED封装企业不断内迁大陆,内资封装企业不断成长发展,技术不断成熟和创新。在中低端LED器件封装领域,中国LED 封装企业的市场占有率较高,在高端LED器件封装领域,部分中国企业有较大突破。随着工艺技术的不断成熟和品牌信誉的积累,中国LED封装企业必将在中国这个LED应用大国里扮演重要和主导的角色。 下面从LED封装产业链的各个环节来阐述这些差异。 二、封装生产及测试设备差异 LED主要封装生产设备包括固晶机、焊线机、封胶机、分光分色机、点胶机、智能烤箱等。五年前,LED自动封装设备基本是国外品牌的天下,主要来自欧洲和台湾,中国只有少量半自动固晶、焊线设备的供应。在过去的五年里,中国的LED生产设备制造业有了长足的发展,如今自动固晶机、自动封胶机、分光分色机、自动点胶机、智能烤箱等均有厂家供应,具有不错的性价比。 LED主要测试设备包括IS标准仪、光电综合测试仪、TG点测试仪、积分球流明测试仪、荧光粉测试仪等及冷热冲击、高温高湿等可靠性试验设备。除标准仪主要来自德国和美国外,其它设备目前均有国产厂家生产供应。 目前中国LED封装企业中,处于规模前列的LED封装企业均拥有世界最先进的封装设备,这是后发优势所决定的。就硬件水平来说,中国规模以上的LED封装企业是世界上最先进的。当然,一些更高层次的测试分析设备还有待进一步配备。 因此,中国在封装设备硬件上已具备世界领先水平,具备先进封装技术和工艺发展的基础。 三、LED芯片差异 目前中国大陆的LED芯片企业约有十家左右,起步较晚,规模不够大,最大的LED芯片企业年产值约3个亿人民币,每家平均年产值在1至2个亿。

LED封装基本知识

LED封装基本知识 LED(发光二极管)封装是指发光芯片的封装,相比集成电路封装有较大不同。LED的封装不仅要求能够保护灯芯,而且还要能够透光,所以LED的封装对封装材料有特殊的要求。 封装简介 LED封装技术大都是在分立器件封装技术基础上发展与演变而来的,但却有很大的特殊性。一般情况下,分立器件的管芯被密封在封装体内,封装的作用主要是保护管芯和完成电气互连。而LED封装则是完成输出电信号,保护管芯正常工作,输出:可见光的功,既有电参数,又有光参数的设计及技术要求,无法简单地将分立器件的封装用于LED。 自上世纪九十年代以来,LED芯片及材料制作技术的研发取得多项突破,透明衬底梯形结构、纹理表面结构、芯片倒装结构,商品化的超高亮度(1cd以上)红、橙、黄、绿、蓝的LED产品相继问市,2000年开始在低、中光通量的特殊照明中获得应用。LED的上、中游产业受到前所未有的重视,进一步推动下游的封装技术及产业发展,采用不同封装结构形式与尺寸,不同发光颜色的管芯及其双色、或三色组合方式,可生产出多种系列,品种、规格的产品。 技术原理 大功率LED封装由于结构和工艺复杂,并直接影响到LED的使用性能和寿命,特别是大功率白光LED封装更是研究热点中的热点。LED封装的功能主要包括:1.机械保护,以提高可靠性;2.加强散热,以降低芯片结温,提高LED性能;3.光学控制,提高出光效率,优化光束分布;4.供电管理,包括交流/直流转变,以及电源控制等。 LED封装方法、材料、结构和工艺的选择主要由芯片结构、光电/机械特性、具体应用和成本等因素决定。经过40多年的发展,LED封装先后经历了支架式(Lamp LED)、贴片式(SMD LED)、功率型LED(Power LED)等发展阶段。随着芯片功率的增大,特别是固态照明技术发展的需求,对LED封装的光学、热学、电学和机械结构等提出了新的、更高的要求。为了有效地降低封装热阻,提高出光效率,必须采用全新的技术思路来进行封装设计。 关于LED封装结构说明 LED的核心发光部分是由p型和n型半导体构成的pn结管芯,当注入pn结的少数载流子与多数载流子复合时,就会发出可见光,紫外光或近红外光。但pn结区发出的光子是非定向的,即向各个方向发射有相同的几率,因此,并不是管芯产生的所有光都可以释放出来,这主要取决于半导体材料质量、管芯结构及几何形状、封装内部结构与包封材料,应用要求提高LED的内、外部量子效率。常规Φ5mm型LED封装是将边长0.25mm的正方形管芯粘结或烧结在引线架上,管芯的正极通过球形接触点与金丝,键合为内引线与一条管脚相连,负极通过反射杯和引线架的另一管脚相连,然后其顶部用环氧树脂包封。反射杯的作用是收集管芯侧面、界面发出的光,向期望的方向角内发射。顶部包封的环氧树脂做成一定形

LED生产工艺及封装步骤

LED生产工艺及封装步骤 1.工艺: a) 清洗:采用超声波清洗PCB或LED支架,并烘干。 b) 装架:在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)安置在刺晶台上,在显微镜下用刺晶笔将管芯一个一个安装在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直接安装在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。在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)的任务。 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,将背光源的各种材料手工安装正确的位置。 h)测试:检查背光源光电参数及出光均匀性是否良好。 I)包装:将成品按要求包装、入库。 二、封装工艺 1. LED的封装的任务 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。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。 3. LED封装工艺流程 4. 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),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.备胶

LED生产工艺及封装技术

LED生产工艺及封装技术 2007-12-22 23:59 LED生产工艺及封装技术 一、生产工艺 1.工艺: a) 清洗:采用超声波清洗PCB或LED支架,并烘干。 b) 装架:在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)安置在刺晶台上,在显微镜下用刺晶笔将管芯一个一个安装在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直接安装在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。在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)的任务。 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,将背光源的各种材料手工安装正确的位置。 h)测试:检查背光源光电参数及出光均匀性是否良好。 包装:将成品按要求包装、入库。 二、封装工艺 1. LED的封装的任务 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。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。 3. LED封装工艺流程 4.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

LED封装的100多种结构形式区分大全

LED封装的100多种结构形式区分大全 LED封装技术的要素有三点:封装结构设计、选用合适封装材料和工艺水平。 目前LED封装结构形式有100多种,主要的封装类型有Lamp系列40多种、SMD(chip LED和TOP LED)系列30多种、COB系列30多种、PLCC、大功率封装、光集成封装和模块化封装等,封装技术的发展要紧跟和满足LED应用产品发展的需要。 LED封装技术的基本内容 LED封装技术的基本要求是:提高出光效率、高光色性能及器件可靠性。 (1)提高出光效率 LED封装的出光效率一般可达80~90%。 ①选用透明度更好的封装材料:透明度≥95%(1mm厚度),折射率大于1.5等。 ②选用高激发效率、高显性的荧光粉,颗粒大小适当。 ③装片基板(反射杯)要有高反射率,出光率高的光学设计外形。 ④选用合适的封装工艺,特别是涂覆工艺。 (2)高光色性能 LED主要的光色技术参数有:高度、眩光、色温、显色性、色容差、光闪烁等。 显色指数CRI≥70(室外)、≥80(室外)、≥90(美术馆等)。 色容差≤3 SDCM≤5 SDCM(全寿命期间)

封装上要采用多基色组合来实现,重点改善LED辐射的光谱量分布SPD,向太阳光的光谱量分布靠近。要重视量子点荧光粉的开发和应用,来实现更好的光色质量。 (3)LED器件可靠性 LED可靠性包含在不同条件下LED器件性能变化及各种失效模式机理(LED封装材料退化、综合应力的影响等),这是主要提到可靠性的表征值—寿命,目前LED器件寿命一般为3~5小时,可达5~10万小时。 ①选用合适的封装材料:结合力要大、应力小、匹配好、气密性好、耐温、耐湿(低吸水性)、抗紫外光等。 ②封装散热材料:高导热率和高导电率的基板,高导热率、高导电率和高强度的固晶材料,应力要小。 ③合适的封装工艺:装片、压焊、封装等结合力强,应力要小,结合要匹配。 LED光集成封装技术 LED光集成封装结构现有30多种类型,正逐步走向系统集成封装,是未来封装技术的发展方向。 (1)COB集成封装 COB集成封装现有MCOB、COMB、MOFB、MLCOB等30多种封装结构形式,COB 封装技术日趋成熟,其优点是成本低。COB封装现占LED光源约40%左右市场,光效达160~178 lm/w,热阻可达2℃/w,COB封装是近期LED封装发展的趋势。 (2)LED晶园级封装

LED 板上芯片(Chip On Board,COB)封装流程

LED 板上芯片(Chip On Board,COB)封装流程首先是正在基底表面用导热环氧树脂(一般用掺银颗粒的环氧树脂)覆盖硅片安放点,然后将硅片间接安放正在基底表面,热处理至硅片牢固地固定正在基底为行,随后再用丝焊的方法正在硅片和基底之间间接建立电气连接。其封拆流程如下: 第一步:扩晶采用扩驰机将厂商提供的零驰LED 晶片薄膜均匀扩驰,使附灭正在薄膜表面紧密陈列的LED 晶粒拉开,便于刺晶。 第二步:背胶将扩好晶的扩晶环放正在未刮好银浆层的背胶机面上,背上银浆。点银浆。适用于散拆LED 芯片。采用点胶机将适量的银浆点正在PCB 印刷线路板上。 第三步:放入刺晶架将备好银浆的扩晶环放入刺晶架外,由操做员正在显微镜下将LED 晶片用刺晶笔刺正在PCB 印刷线路板上。 第四步:放入热循环烘箱将刺好晶的PCB 印刷线路板放入热循环烘箱外恒温静放一段时间,待银浆固化后取出(不可久放,不然LED 芯片镀层会烤黄,即氧化,给邦定形成困难)。如果无LED 芯片邦定,则需要以上几个步骤; 如果只要IC 芯片邦定则取消以上步骤。 第五步:粘芯片用点胶机正在PCB 印刷线路板的IC 位放上适量的红胶(或黑胶),再用防静电设备(实空吸笔或女) 将IC 裸片准确放正在红胶或黑胶上。 第六步:烘干将粘好裸片放入热循环烘箱外放正在大平面加热板上恒温静放一段时间,也能够天然固化(时间较长)。 第七步:邦定(打线) 采用铝丝焊线机将晶片(LED 晶粒或IC 芯片)取PCB 板上对当的焊盘铝丝进行桥接,即COB 的内引线焊接。 第八步:前测使用公用检测工具(按不同用途的COB 无不同的设备,简单的就是高精密度稳压电流)检测COB 板,将不合格的板女沉新返修。 第九步:点胶采用点胶机将调配好的AB 胶适量地点到邦定好的LED 晶粒上,IC 则用黑胶封拆,然后根据客户要求进行外观封拆。 第十步:固化将封好胶的PCB 印刷线路板放入热循环烘箱外恒温静放,根据要求可设定不同的烘干时间。 第十一步:后测将封拆好的PCB 印刷线路板再用公用的检测工具进行电气性能测试,区分好坏劣劣。随着科技的进步,封装有铝基板COB 封装、COB 陶瓷COB 封装、铝基板MCOB 封装等形式。

LED封装工艺流程(精)

阐述LED 产品封装工艺流程 03、点胶 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。) 06、自动装架 自动装架其实是结合了沾胶(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、绿色芯片必须用胶木的。因为钢嘴会划伤芯片表面的电流扩散层。 07、烧结 烧结的目的是使银胶固化,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。 银胶烧结烘箱的必须按工艺要求隔2小时(或1小时)打开更换烧结的产品,中间不得随意打开。烧结烘箱不得再其它用途,防止污染。 08、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 的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是压焊金丝(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别,从而影响着产品质量。)我们在这里不再累述。 09、点胶封装 LED 的封装主要有点胶、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 的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 的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

封装工艺流程

阐述LED产品封装工艺流程 固晶站原材料准备》检查支架》清理模条》模条预热》发放支架》点胶》扩晶》固晶》固晶烤检》烘烤 焊线站焊线》焊线全检》点莹光粉》烘烤 封胶站胶水,模条准备》灌胶》支架沾胶》插支架》短烤》离模》长烤 后测一切》测试》外观》品检二切》品检》包装》入库 一、生产工艺 a) 清洗:采用超声波清洗PCB或LED支架,并烘干。 b) 装架:在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)安置在刺晶台上,在显微镜下用刺晶笔将管芯一个一个安装在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 直接安装在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。在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)的任务。 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,将背光源的各种材料手工安装正确的位置。 h)测试:检查背光源光电参数及出光均匀性是否良好。 i)包装:将成品按要求包装、入库。 二、封装工艺 1. LED的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。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。 3. LED封装工艺流程 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),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

LED生产工艺及封装技术及生产步骤

1.工艺:a) 清洗:采用超声波清洗PCB或LED支架,并烘干。b) 装架:在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)安置在刺晶台上,在显微镜下用刺晶笔将管芯一个一个安装在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直接安装在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。在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)的任务。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,将背光源的各种材料手工安装正确的位置。h)测试:检查背光源光电参数及出光均匀性是否良好。包装:将成品按要求包装、入库。 二、封装工艺1. LED的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。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。3. LED封装工艺流程4.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整 2 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),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.备胶和点胶相反,备胶是用备胶机先把银胶涂在LED背面电极上,然后把背部带银胶的LED安装在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)安置在刺片台的夹具上,LED支架放在夹具底下,在显微镜下用针将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,适用于需要安装多种芯片的产品. 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、绿色芯片必须用胶木的。因为钢嘴会划伤芯片表面的电流扩散层。 7.烧结烧结的目的是使银胶固化,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。银胶烧结烘箱的必须按工艺要求隔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的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是压焊金丝(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别,从而影响着产品质量。)我们在这里不再累述。

LED封装工艺流程

阐述LED产品封装工艺流程 03、点胶 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。) 06、自动装架 自动装架其实是结合了沾胶(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、绿色芯片必须用胶木的。因为钢嘴会划伤芯片表面的电流扩散层。 07、烧结 烧结的目的是使银胶固化,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。 银胶烧结烘箱的必须按工艺要求隔2小时(或1小时)打开更换烧结的产品,中间不得随意打开。烧结烘箱不得再其它用途,防止污染。 08、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的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是压焊金丝(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别,从而影响着产品质量。)我们在这里不再累述。 09、点胶封装

LED的封装步骤(精)

LED的封装步骤 led的封装有很多的步骤,下文将具体介绍各个步骤。一、生产工艺 1.生产: a) 清洗:采用超声波清洗PCB或LED支架,并烘干。 b) 装架:在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)安置在刺晶台上,在显微镜下用刺晶笔将管芯一个一个安装在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直接安装在PCB上的,一般 led的封装有很多的步骤,下文将具体介绍各个步骤。 一、生产工艺 1.生产: a) 清洗:采用超声波清洗PCB或LED支架,并烘干。 b) 装架:在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)安置在刺晶台上,在显微镜下用刺晶笔将管芯一个一个安装在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直接安装在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。在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)的任务。 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,将背光源的各种材料手工安装正确的位置。 h)测试:检查背光源光电参数及出光均匀性是否良好。 2.包装:将成品按要求包装、入库。 二、封装工艺 1. LED的封装的任务 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。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合采用相

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