LED封装工艺流程图解
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。
LED灯生产工艺流程
LED灯生产工艺流程§1 LED制造流程概述LED的制作流程包括上游的单晶片衬底制作、外延晶片生长；中游的芯片、电极制作、切割和测试分选；下游的产品封装。
图2.1 LED制造流程图上游中游下游§2 LED芯片生产工艺LED照明能够应用到高亮度领域归功于LED芯片生产技术的不断提高，包括单颗晶片的功率和亮度的提高。
LED上游生产技术是LED行业的核心技术，目前在该技术领先的国家主要日本、美国、韩国，还有我国台湾，而我国大陆在LED上游生产技术的发展比较靠后。
下图为上游外延片的微结构示意图。
图 2.2 蓝光外延片微结构图生产出高亮度LED芯片，一直是世界各国全力投入研制的目标，也是LED发的方向。
目前，利用大功率芯片生产出来的白光1W LED流明值已经达能到150lm之高。
LED上游技术的发展将使LED灯具的生产成本越来越低，更显LED照明的优势。
以下以蓝光LED为例介绍其外延片生产工艺如下：首先在衬低上制作氮化鎵(GaN)基的外延片,这个过程主要是在金属有机化学气相沉积外延片炉(MOCVD)中完成的。
准备好制作GaN基外延片所需的材料源和各种高纯的气体之后，按照工艺的要求就可以逐步把外延片做好。
常用的衬底主要有蓝宝石、碳化硅和硅衬底,以及GaAs、AlN、ZnO等材料。
MOCVD是利用气相反应物(前驱物)及Ⅲ族的有机金属和Ⅴ族的NH3在衬底表面进行反应,将所需的产物沉积在衬底表面。
通过控制温度、压力、反应物浓度和种类比例，从而控制镀膜成分、晶相等品质。
MOCVD外延炉是制作LED外延片最常用的设备然后是对LED PN结的两个电极进行加工，电极加工也是制作LED芯片的关键工序，包括清洗、蒸镀、黄光、化学蚀刻、熔合、研磨；然后对LED毛片进行划片、测试和分选，就可以得到所需的LED芯片了。
图2.3 LED生产流程§3 大功率LED生产工艺作为LED节能灯光源的大功率LED，它是LED节能灯的核心部分。
LED封装技术的工艺流程
LAMP LED 封装工艺流程控制1、工艺流程图3.1工艺工序介绍：固晶：采用高速固晶机将发光芯片通用粘结胶（导电银胶或散热绝缘胶）固定于引线架的碗杯中。
（注：导电银胶用于单焊电极芯片，如红、黄、橙、黄绿光；而散热绝缘胶用于双焊电极芯片，如兰、纯绿光）。
焊线：采用高速焊线机将芯片电极与引线架通过金线进行连接，所采用的金线通常为99.99%纯金制品。
点荧光粉：目前白光的实现是用兰光芯片上覆盖黄色的荧光粉，通过蓝光激发荧光粉混色达到白光的效果，点粉工序是通过高速喷粉机将荧光粉喷入已焊好线的引线架碗杯中覆盖发光蓝光芯片（）。
封胶：通过TPX 料成型模条，灌入液态环氧后将焊好线或点好荧光粉的半成品插入模中通用高温烘烤固化成型。
一次切脚：将固化成型的边体LED 通过切脚模具进行引脚分离。
测试：将已进行一次切脚的连体LED 采用测试机进行测试，挑选取出存在电性异常（如漏电或正向压降不符合要求）及外观不良品(如气泡、杂物等)。
二次切脚：将测试挑选完成的连体产品进行单颗分离，分离后上分选机进行光、电参数分级。
分光：将二次切脚的单颗LED 根据客户使用要求对单颗LED 进行光、电参数进行分级。
包装入库：对分好光、电等级后的LED 采用防静电袋包装、封口并贴标签（标直接芯片发光签上需注明光电参数分级代码），装箱。
2、产品状态流程点荧光粉半成品图3.4封胶半成品图3.5一次切脚半成品图3.6连体测试图3.7二次切脚（单颗LED）图3.8公司的初始材料是LED芯片,它们包括各种光色的芯片.先把它们放到支架上固定,即通过固晶工序把芯片固定到支架上.如图 3.2;然后用高纯度的银线将其焊接起来,如图3.3,银线的纯度越高电阻越低,就能起到节能省电的作用.为了能实现LED显示白光,技术上采用兰光芯片上覆盖黄色的荧光粉来实现的,如图3.4,为点荧光粉;之后固胶, 用高温烘烤固化成型,如图 3.5,这一步可根据需要烘烤出不同的形状,如圆形或子弹头形等.这时LED的形状差不多出来了,再经过两次切脚和一次测试即可,如图3.6、如图3.7、如图3.8,切脚就是把LED分割开来,测试主要是查看LED能否正常发光,好将死灯区分出来.3、工序设备全自动高速焊线机。
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。
LED的封装步骤及技术要领
LED的封装步骤及技术要领: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。
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应的外形尺寸，散热对策和出光效果。
按封装形式分类有Lamp-LED、led TOP-LED、Side-LED、SMD-LED、High-Power-LED等。
3. LED封装工艺流程a)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.b)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。
直插式LED封装工艺PPT课件
23
24
• 五、操作规范
• 5.1开机，由操作员调节机台、超声波、功率、时 间、压力、弧度及温度，并自行校正和检验，若 没调好可让技术员或领班（组长）调。
• 5.2取一片支架转置于工作位置，调节显微镜的焦 距和倍数至适当位置。
• 5.3每次取一支固上晶粒的支架，用操纵盘送至焊 丝工作位置。
• 5.4移动操纵盒，按下微动开关，焊嘴落下，焊球 落在电极上，完成第一焊点。
15
直插式LED封装工艺---固晶
• 一、目的：使固晶工序来格受控.保证产品品质 • 二、使用范围：固晶工序 • 三、使用设备：工具-----显微镜、固晶笔、固晶手座、夹
具 • 四、作业规范 • 4.1预备 • 1．检查支架、晶片是否与生产工作单相符. • 2.扩张好的晶片环固定在固晶手座上，固定支架的夹具放
7
1.开扩晶机电源开关。
2. 热板清温度调整至50-60℃，热机 十分钟；
3. 打开扩晶机上压架，在热板上放置 子母环内圈，圆角的一面朝上。
4. 将要扩晶之晶粒胶片放置热板上， 使晶粒位于热板中央，预热30秒之 后，扣紧上压架，晶粒在上，胶片 在下。
5. 拨动下顶开关，顶板顶上，晶粒胶 片开始扩张至定位。
• 有胶水洗干净后，再按另一批胶。
31
直插式LED封装工艺---灌胶
• 一、目的：使灌胶工序受控，保证产品品质。 • 二、适用范围：灌胶工序 • 三、使用设备、工具——自动灌胶机/点胶机 • 四、相关文件：《生产工作》 • 五、作业规范 • 5．1先将配好经抽空的胶水从胶杯内壁缓缓倒入
针筒。防止气泡产生. • 5．2调好点胶机气压,时间等参数.选择灌胶用针头 • 5．3控制出胶速度,出胶过快,透镜中的空气不易排
LED封装QC工程图
1.分级参数标准 2.分光机操作SOP 3.作业指导书 4.全自动一切机SOP 5.手动一切机SOP 6.电检测试SOP 7.分光机SOP
1.标准样品记录表 2.分光分色机校正记录表 3.分光明细表 4.成品分光良率表 5.探针更换记录表 6.分光分色报表 7.外观全检记录表 8.光学抽测记录表 9.切PIN首件检验记录 10.分光分色检验首件检 验记录 11.分光分色检验记录 12.分光分色机校正记录 13.分光作业员自检记表 14.分光成品良率统计表 15.切脚前检验记录 16.分光分色首件检验记 录 17.物料确认表1 2Fra bibliotek高温烤箱
3
底胶
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晶片扩张
5
自动固晶
6
固晶全检
1.0302底胶需要回温2小时后才能使用,直接用大针管进 行回温，将针管表面水份擦干回温，回温后直接添加到 固晶胶盘。 固晶胶、冰箱、 2.0312A/B底胶混合使用，使用比例1:1，使用精密电子 针筒 称，配好后搅拌5-7分钟直接使用，使用时间为可持续使 用，少了可直接添加，用到拉丝（大概2天）。 3.0302底胶在室温环境25°±5°正常使用时间为8h。 自动扩晶机、离 4.芯片要边撕开边吹离子风扇。 子风扇 5.自动固晶时,所用的辅助物料必须是干净的,如底胶盘, 吸嘴、点胶头、铁盘等要用丙酮彻底清洗干净，要像新 的一样，用完后换其它型号底胶时，其底胶盘和吸底胶 的吸嘴，用丙酮进行清洗，擦干后，方可用其它型号底 1.自动固晶机 胶。 1.底胶：0302 6.点胶时需点置杯中央，胶量一定要均匀。 2.芯片 7.根据晶片尺寸调节胶量多少，胶量高度要大于晶片高 3.支架 度的1/3小于晶片高度的1/2. 8.固晶时注意固晶位置，晶片需固置杯中间，（不能超 出自动焊线机的识别范围） 9.固晶完待焊线半成品不能放置在室外，要存放在湿度 60%以下的干燥箱中。 10.芯片固晶的方向统一如图所示。（圆正方负） 挑出固晶造成的不良(胶少、沾胶、固反、固歪、固斜、 15/30倍显微镜 漏固、晶片坏损等) 1.烘烤前要将烤箱内部彻底的清洗一遍，包括铁料架， 打开门，过5分钟左右，开启烤箱，设定170度，开门烤 一分钟，关上门，烘烤30分钟以上。进行消毒后方可以 硅胶专用烤箱、 使用。 闹钟 2.0302固晶烘烤温度:恒温100±5℃/1h转170±5℃/2h （在100°烘烤完后要马上转170°烘烤，中途停留时间 不能超过5min。 3.0312底胶固晶烘烤条件：恒温170±5℃/1h。
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。
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二、LED封装材料
W&J
1. 封装核心:基板 •基板的性能对于非晶粒性之失效有决定性之影响
2. 封装的基石: 固晶 3. 对外的桥梁: 焊线 4. 美丽的外衣: 成型树酯
二、LED封装材料
1.基板材料
W&J
二、LED封装材料
2.固晶材料
W&J
二、LED封装材料
3.焊线材料
W&J
三、LED封装工艺流程
• 焊线之制程重点:
– 根据芯片进行焊线参数调整
金线
– 拉力参数调整
– 线弧制程调整
晶片 支架/PCB
三、LED封装工艺流程
3.封胶
封胶之目的：利用胶水（环氧 树脂）将已固晶、焊线OK半成 品封装起来。
W&J
晶片
金线
导电支架
胶体
三、LED封装工艺流程
4.烘烤
W&J
烘烤之目的：是让环氧树脂充分固化，同时对LED进行热老化。
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6、意志坚强的人能把世界放在手中像 泥块一 样任意 揉捏。 2020年 12月13 日星期 日上午 4时2分 44秒04 :02:442 0.12.13
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7、最具挑战性的挑战莫过于提升自我 。。20 20年12 月上午 4时2分 20.12.1 304:02 December 13, 2020
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8、业余生活要有意义，不要越轨。20 20年12 月13日 星期日 4时2分 44秒04 :02:441 3 December 2020
• 固晶之制程重点:
晶片
– 根据芯片进行顶针, 吸嘴, 吸力参数调整
– 根据芯片与基座进行银胶参数调整
– 晶粒位置, 偏移角及推力制程调整
银胶
支架/PCB
三、LED封装工艺流程
2.焊线
W&J
• 焊线(Wire Bonding)
• 焊线之目的：利用金线将芯片与支架/PCB焊接在一起，形成一个 导电回路。
固晶 焊线 树脂 基材
目录
一、 LED封装简介 二、 LED封装材料 三、 LED封装工艺流程
一、LED封装简介
W&J
1.LED封装之目的: – 将半导体芯片封装程可以供商业使用之电子组件 – 保护芯片防御辐射,水气,氧气,以及外力破坏 – 提高组件之可靠度 – 改善/提升芯片性能 – 提供芯片散热机构 – 设计各式封装形式,提供不同之产品应用
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1、有时候读书是一种巧妙地避开思考 的方法 。20.1 2.1320. 12.13Sunday, December 13, 2020
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2、阅读一切好书如同和过去最杰出的 人谈话 。04:0 2:4404: 02:4404 :0212/ 13/2020 4:02:44 AM
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3、越是没有本领的就越加自命不凡。 20.12.1 304:02: 4404:0 2Dec-20 13-Dec-20
W&J
三、LED封装工艺流程
1.固晶
W&J
• 固晶(Die Attachment or Die Bonding) • 固晶之目的:利用银胶（绝缘胶）将芯片与支架（PCB）粘连在一起。 银胶的作用：1、导电;2、粘接
（主要用于单电极的芯片，单电极即发光区表面只有一个电极）
绝缘胶（白胶）作用：粘接
（主要用于双电极的芯片，即芯片发光区有二个电极）
谢 谢 大 家 2020 4:02 AM12/13/2020 4:02 AM20.12.1320.12.13
• 12、这一秒不放弃，下一秒就会有希望。13-Dec-2013 December 202020.12.13
• 13、无论才能知识多么卓著，如果缺乏热情，则无异 纸上画饼充饥，无补于事。Sunday, December 13, 20201
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9、一个人即使已登上顶峰，也仍要自 强不息 。上午 4时2分 44秒上 午4时2 分04:0 2:4420. 12.13
• 10、你要做多大的事情，就该承受多大的压力。12/13/
2020 4:02:44 AM04:02:442020/12/13
• 11、自己要先看得起自己，别人才会看得起你。12/13/
三、LED封装工艺流程
6.分bin
W&J
测试的目的是：对经过封装和老化试验的LED进行光电参数、外形尺寸 的检验，按照设定要求将成品材料分成不同的BIN。满足客户的需求。 同时将电性不良剔除。
三、LED封装工艺流程
7.包装
W&J
在管壳上打印器件型号、出厂日期等标记，进行成品的计数包 装，包装袋内放入干燥剂和标签，经过品管检验后封口，对于 超高亮LED还需要防静电包装。
3-Dec-2020.12.13
• 14、我只是自己不放过自己而已，现在我不会再逼自 己眷恋了。20.12.1304:02:4413 December 202004:02
三、LED封装工艺流程
5.切割
W&J
切割之目的：将整片的PCB或者支架切割成单颗材料 切割有两部分：前切、后切 前切：行业俗称一切，实际是半导体封装技术中的切筋环节。LED 支架在加工时，一个模具一次可以同时生产很多支架，它们是连接 在一起的，切筋的目的就是将其一个个分开。 Lamp封装LED和SMD封装LED的前切方法不同。Lamp-LED采用切筋切 断LED支架的连筋。SMD-LED是采用划片，在一片PCB板上用划片机 完成前切工作。 后切：行业俗称二切，是根据客户的要求调整LED管脚长短的过程。
•Байду номын сангаас
4、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的 错儿。 04:02:4 404:02: 4404:0 2Sunda y, December 13, 2020
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5、知人者智，自知者明。胜人者有力 ，自胜 者强。 20.12.1 320.12. 1304:0 2:4404: 02:44D ecembe r 13, 2020
初烤：初烤又称为固化，3Φ、5Φ的产品初烤温度为125℃/60分钟； 8Φ—10Φ的产品，初烤温度为110℃/30分钟+125℃/30分钟。
长烤：离模后进行长烤(又称后固化)，温度为125℃/6-8小时，目的是让环 氧树脂充分固化，同时对LED进行热老化。 后固化对于提高环氧树脂与支架(或PCB)的粘结强度非常重要。