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LED导电银胶封装工艺

2013-6-14 16:08:06   人气:1808次  
  LED导电银胶封装工艺
    1. LED导电银胶的封装任务
  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导电银胶封装形式
  LED导电银胶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导电银胶封装工艺流程
  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
  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。
  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.固化与后固化固化是指封装环氧的固化,一般环氧固化条件在135℃,1小时。模压封装一般在150℃,4分钟。
  13.后固化 后固化是为了让环氧充分固化,同时对LED进行热老化。后固化对于提高环氧与支架(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<!--[编辑本段]-->LED导电银胶、导电胶及其施工要求 1、厂家导电银胶的运送过程需要冷冻保存,要用大量的冰袋或者干冰将导电银胶包裹;
  2、客户即使天气较冷也要把刚收到的导电银胶,立刻转放进0度一下的冰箱冷冻室保存;
  3、在使用前,导电银胶解冻使用时间在1-3小时(根据不同导电银胶来定);
  4、在使用过程中大约2-3个小时添加适量导电银胶,固晶机台锡鼓上面的银胶建议每12个小时清洗一次;
  5、当导电银胶出现拉丝现象,无论使用多久都要更换;
  6、导电银胶点到规定的点后,需在2分钟内进行固晶;
  7、停止固晶时,要保证锡鼓一直转动。如果装导电银胶的锡鼓停止转动在30分钟以上时,建议清洗胶鼓并且更换导电银胶;
  8、固晶后的材料尽量在一个小时内进烤,最长不能超过2个小时。
  特别提醒:导电胶、导电银胶的醒料、搅拌、使用时间都是工艺上必须注意的事项。
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