第一步:擴晶。采用擴張機將廠(chǎng)商提供的整張LED晶片薄膜均勻擴張,使附著(zhù)在薄膜表面緊密排列的LED晶粒拉開(kāi),便于刺晶。
第二步:背膠。將擴好晶的擴晶環(huán)放在已刮好銀漿層的背膠機面上,背上銀漿。點(diǎn)銀漿。適用于散裝LED芯片。采用點(diǎn)膠機將適量的銀漿點(diǎn)在PCB印刷線(xiàn)路板上。
第三步:將備好銀漿的擴晶環(huán)放入刺晶架中,由操作員在顯微鏡下將LED晶片用刺晶筆刺在PCB印刷線(xiàn)路板上。
第四步:將刺好晶的PCB印刷線(xiàn)路板放入熱循環(huán)烘箱中恒溫靜置一段時(shí)間,待銀漿固化后取出(不可久置,不然LED芯片鍍層會(huì )烤黃,即氧化,給邦定造成困難)。如果有LED芯片邦定,則需要以上幾個(gè)步驟;如果只有IC芯片邦定則取消以上步驟。
第五步:粘芯片。用點(diǎn)膠機在PCB印刷線(xiàn)路板的IC位置上適量的紅膠(或黑膠),再用防靜電設備(真空吸筆或子)將IC裸片正確放在紅膠或黑膠上。
第六步:烘干。將粘好裸片放入熱循環(huán)烘箱中放在大平面加熱板上恒溫靜置一段時(shí)間,也可以自然固化(時(shí)間較長(cháng))。
第七步:邦定(打線(xiàn))。采用鋁絲焊線(xiàn)機將晶片(LED晶粒或IC芯片)與PCB板上對應的焊盤(pán)鋁絲進(jìn)行橋接,即COB的內引線(xiàn)焊接。
第八步:前測。使用專(zhuān)用檢測工具(按不同用途的COB有不同的設備,簡(jiǎn)單的就是高精密度穩壓電源)檢測COB板,將不合格的板子重新返修。
第九步:點(diǎn)膠。采用點(diǎn)膠機將調配好的AB膠適量地點(diǎn)到邦定好的LED晶粒上,IC則用黑膠封裝,然后根據客戶(hù)要求進(jìn)行外觀(guān)封裝。
第十步:固化。將封好膠的PCB印刷線(xiàn)路板放入熱循環(huán)烘箱中恒溫靜置,根據要求可設定不同的烘干時(shí)間。
第十一步:后測。將封裝好的PCB印刷線(xiàn)路板再用專(zhuān)用的檢測工具進(jìn)行電氣性能測試,區分好壞優(yōu)劣。
選擇好合適大小,發(fā)光率,顏色,電壓,電流的晶片, LED燈珠封裝流程1:擴晶,采用擴張機將廠(chǎng)商提供的整張LED晶片薄膜均勻擴張,使附著(zhù)在薄膜表面緊密排列的LED晶粒拉開(kāi),便于刺晶。
LED燈珠封裝流程2:背膠,將擴好晶的擴晶環(huán)放在已刮好銀漿層的背膠機面上,背上銀漿。 點(diǎn)銀漿。
適用于散裝LED芯片。采用點(diǎn)膠機將適量的銀漿點(diǎn)在PCB印刷線(xiàn)路板上。
LED燈珠封裝流程3:固晶,將備好銀漿的擴晶環(huán)放入刺晶架中,由操作員在顯微鏡下將LED晶片用刺晶筆刺在PCB印刷線(xiàn)路板上。 LED燈珠封裝流程4:定晶,將刺好晶的PCB印刷線(xiàn)路板放入熱循環(huán)烘箱中恒溫靜置一段時(shí)間,待銀漿固化后取出(不可久置,不然LED芯片鍍層會(huì )烤黃,即氧化,給邦定造成困難)。
如果有LED芯片邦定,則需要以上幾個(gè)步驟;如果只有IC芯片邦定則取消以上步驟。 LED燈珠封裝流程5:焊線(xiàn),采用鋁絲焊線(xiàn)機將晶片(LED晶粒或IC芯片)與PCB板上對應的焊盤(pán)鋁絲進(jìn)行橋接,即COB的內引線(xiàn)焊接。
a)清洗:采用超聲波清洗PCB或LED支架,并烘干。
b)裝架:在LED管芯(大圓片)底部電極備上銀膠后進(jìn)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(gè)一個(gè)安裝在PCB或LED支架相應的焊盤(pán)上,隨后進(jìn)行燒結使銀膠固化。 c)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(xiàn)。
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(xiàn)焊機) d)封裝:通過(guò)點(diǎn)膠,用環(huán)氧將LED管芯和焊線(xiàn)保護起來(lái)。
在PCB板上點(diǎn)膠,對固化后膠體形狀有嚴格要求,這直接關(guān)系到背光源成品的出光亮度。 這道工序還將承擔點(diǎn)熒光粉(白光LED)的任務(wù)。
e)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。 f)切膜:用沖床模切背光源所需的各種擴散膜、反光膜等。
g)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。 h)測試:檢查背光源光電參數及出光均勻性是否良好。
I)包裝:將成品按要求包裝、入庫。 。
LED封裝工藝
芯片檢驗-擴晶-點(diǎn)膠(備膠)-手工刺片(自動(dòng)裝架)-燒結-壓焊-封膠-
固化與后固化-切筋和劃片
——芯片檢驗
——擴晶:1mm至0.6mm
——點(diǎn)膠: 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(lái)固定芯片。
——手工刺片:在顯微鏡下用針將LED芯片一個(gè)一個(gè)刺到相應的位置上,可換多種芯片。
自動(dòng)裝架:點(diǎn)膠-安裝(用膠木吸嘴,防止劃傷表面的電流擴散層)
——燒結:使銀膠固化,150℃/2H,實(shí)際可170℃/1H。絕緣膠一般150℃/1H
——壓焊:金絲球焊-燒球/第一點(diǎn)/第二點(diǎn);鋁絲壓焊-第一點(diǎn)/第二點(diǎn)/扯斷鋁絲
——封膠:點(diǎn)膠/灌膠封裝/模壓封裝
——固化與后固化:135℃/1H
——切筋和劃片:插針式/切筋,貼片式/劃片
——測試:測光電、外形尺寸
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1.LED芯片檢驗 鏡檢:材料表面是否有機械損傷及麻點(diǎn)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.LED擴片 由于LED芯片在劃片后依然排列緊密間距很小(約0.1mm),不利于后工序的操作。采用擴片機對黏結芯片的膜進(jìn)行擴張,使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(wèn)題。3.LED點(diǎn)膠 在LED支架的相應位置點(diǎn)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(lái)固定芯片。
工藝難點(diǎn)在于點(diǎn)膠量的控制,在膠體高度、點(diǎn)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(shí)間都是工藝上必須注意的事項。
4.LED備膠 和點(diǎn)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(diǎn)膠,但不是所有產(chǎn)品均適用備膠工藝。
5.LED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(gè)一個(gè)刺到相應的位置上。手工刺片和自動(dòng)裝架相比有一個(gè)好處,便于隨時(shí)更換不同的芯片,適用于需要安裝多種芯片的產(chǎn)品。
6.LED自動(dòng)裝架 自動(dòng)裝架其實(shí)是結合了沾膠(點(diǎn)膠)和安裝芯片兩大步驟,先在LED支架上點(diǎn)上銀膠(絕緣膠),然后用真空吸嘴將LED芯片吸起移動(dòng)位置,再安置在相應的支架位置上。自動(dòng)裝架在工藝上主要要熟悉設備操作編程,同時(shí)對設備的沾膠及安裝精度進(jìn)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,特別是藍、綠色芯片必須用膠木的。因為鋼嘴會(huì )劃傷芯片表面的電流擴散層。
7.LED燒結 燒結的目的是使銀膠固化,燒結要求對溫度進(jìn)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(shí)間2小時(shí)。
根據實(shí)際情況可以調整到170℃,1小時(shí)。絕緣膠一般150℃,1小時(shí)。
銀膠燒結烘箱的必須按工藝要求隔2小時(shí)(或1小時(shí))打開(kāi)更換燒結的產(chǎn)品,中間不得隨意打開(kāi)。燒結烘箱不得再其他用途,防止污染。
8.LED壓焊 壓焊的目的是將電極引到LED芯片上,完成產(chǎn)品內外引線(xiàn)的連接工作。LED的壓焊工藝有金絲球焊和鋁絲壓焊兩種。
鋁絲壓焊的過(guò)程為先在LED芯片電極上壓上第一點(diǎn),再將鋁絲拉到相應的支架上方,壓上第二點(diǎn)后扯斷鋁絲。金絲球焊過(guò)程則在壓第一點(diǎn)前先燒個(gè)球,其余過(guò)程類(lèi)似。
壓焊是LED封裝技術(shù)中的關(guān)鍵環(huán)節,工藝上主要需要監控的是壓焊金絲(鋁絲)拱絲形狀,焊點(diǎn)形狀,拉力。9.LED封膠 LED的封裝主要有點(diǎn)膠、灌封、模壓三種。
基本上工藝控制的難點(diǎn)是氣泡、多缺料、黑點(diǎn)。設計上主要是對材料的選型,選用結合良好的環(huán)氧和支架。
(一般的LED無(wú)法通過(guò)氣密性試驗) LED點(diǎn)膠TOP-LED和Side-LED適用點(diǎn)膠封裝。手動(dòng)點(diǎn)膠封裝對操作水平要求很高(特別是白光LED),主要難點(diǎn)是對點(diǎn)膠量的控制,因為環(huán)氧在使用過(guò)程中會(huì )變稠。
白光LED的點(diǎn)膠還存在熒光粉沉淀導致出光色差的問(wèn)題。LED灌膠封裝 Lamp-LED的封裝采用灌封的形式。
灌封的過(guò)程是先在LED成型模腔內注入液態(tài)環(huán)氧,然后插入壓焊好的LED支架,放入烘箱讓環(huán)氧固化后,將LED從模腔中脫出即成型。LED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(tài)環(huán)氧放入注膠道的入口加熱用液壓頂桿壓入模具膠道中,環(huán)氧順著(zhù)膠道進(jìn)入各個(gè)LED成型槽中并固化。
10.LED固化與后固化 固化是指封裝環(huán)氧的固化,一般環(huán)氧固化條件在135℃,1小時(shí)。模壓封裝一般在150℃,4分鐘。
后固化是為了讓環(huán)氧充分固化,同時(shí)對LED進(jìn)行熱老化。后固化對于提高環(huán)氧與支架(PCB)的粘接強度非常重要。
一般條件為120℃,4小時(shí)。11.LED切筋和劃片 由于LED在生產(chǎn)中是連在一起的(不是單個(gè)),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(lái)完成分離工作。12.LED測試 測試LED的光電參數、檢驗外形尺寸,同時(shí)根據客戶(hù)要求對LED產(chǎn)品進(jìn)行分選。
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