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.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。 9.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，然后插入压焊好的led支架，放入烘箱让固化后，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，将固态放入注胶道的入口加热用液压顶杆压入模具胶道中，顺着胶道进入各个led成型槽中并固化。 12.固化与后固化固化是指封装的固化，一般固化条件在135℃，1小时。模压封装一般在150℃，4分钟。 13.后固化 后固化是为了让充分固化，同时对led进行热老化。后固化对于提高与支架（pcb）的粘接强度非常重要。一般条件为120℃，4小时。 14.切筋和划片 由于led在生产中是连在一起的（不是单个），lamp封装led采用切筋切断led支架的连筋。smd-led则是在一片pcb板上，需要划片机来完成分离工作。 15.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。 16.包装将成品进行计数包装。超高亮led需要防静电包装。