LED燈珠封裝流程及注意事項

                                                                          LED燈珠封裝流程及注意事項

一.我們可以將LED封裝的具體制造流程分為以下幾個步驟:

1.清洗步驟:采用超聲波清洗PCB或LED支架,并且烘干。

2.裝架步驟:在LED管芯底部電極備上銀膠后進行擴張,將擴張后的管芯 安置在刺晶臺上,在顯微鏡下用刺晶筆將管芯一個一個安裝在PCB或LED相應 的焊盤上,隨后進行燒結使銀膠固化。

3.壓焊步驟: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。LED直接安裝在PCB上的,一般采用鋁絲焊機。

4.封裝步驟:通過點膠,用環氧將LED管芯和焊線保護起來。在PCB板上 點膠,對固化后膠體形狀有嚴格要求,這直接關系到背光源成品的出光亮度。這 道工序還將承擔點熒光粉的任務。

5.焊接步驟: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。

6.切膜步驟:用沖床模切背光源所需的各種擴散膜、反光膜等。

7.裝配步驟:根據圖紙要求,將背光源的各種材料手工安裝正確的位置。

8.測試步驟:檢查背光源光電參數及出光均勻性是否良好。

9.包裝步驟:將成品按要求包裝、入庫。

二.下面是LED燈珠封裝的具體流程圖:

在做LED燈珠封裝的制作流程中每個細節都必須嚴格控制,下面對上面的 流程圖進行具體詳細的詳解:

1、首先是LED芯片檢驗

鏡檢:材料表面是否有機械損傷及麻點麻坑,LED芯片電極大小及尺 寸是否符合工藝要求;電極圖案是否完整

2、擴片機對其擴片

由于LED芯片在劃片后依然排列緊密間距很小,不利于后工序的操作。我 們采用擴片機對黏結芯片的膜進行擴張,是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題。

3、點膠

在LED支架的相應位置點上銀膠或絕緣膠。工藝難點在于點膠量的控制, 在膠體高度、點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、使用時間都是工藝上必須注意的事項。

4、備膠

和點膠相反,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膠,但不是所有產品均 適用備膠工藝。

5、手工刺片

將擴張后LED芯片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芯片一個一個刺到相應的位置上。手工刺片和自動裝架相比 有一個好處,便于隨時更換不同的芯片,適用于需要安裝多種芯片的產品。

6、自動裝架

自動裝架其實是結合了沾膠和安裝芯片兩大步驟,先在LED支架上點上銀 膠,然后用真空吸嘴將LED芯片吸起移動位置,再安置在相應的支架位置上。 自動裝架在工藝上主要要熟悉設備操作編程,同時對設備的沾膠及安裝精度進行 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 是蘭、綠色芯片必須用膠木的。因為鋼嘴會劃傷芯片表面的電流擴散層。

7、燒結

燒結的目的是使銀膠固化,燒結要求對溫度進行監控,防止批次性不良。銀 膠燒結的溫度一般控制在150°C,燒結時間2小時。根據實際情況可以調整到 170°C,1小時。絕緣膠一般150C,1小時。

銀膠燒結烘箱的必須按工藝要求隔2小時打開更換燒結的產品,中間不得隨 意打開。燒結烘箱不得再其他用途,防止污染。

8、壓焊

壓焊的目的將電極引到LED芯片上,完成產品內外引線的連接工作。LED 的壓焊工藝有金絲球焊和鋁絲壓焊兩種。右圖是鋁絲壓焊的過程,先在LED芯 片電極上壓上第一點,再將鋁絲拉到相應的支架上方,壓上第二點后扯斷鋁絲。 金絲球焊過程則在壓第一點前先燒個球,其余過程類似。壓焊是LED封裝技術 中的關鍵環節,工藝上主要需要監控的是壓焊金絲拱絲形狀,焊點形狀,拉力。對壓焊工藝的深入研究涉及到多方面的問題,如金絲材料、超聲功率、壓焊壓力、 劈刀選用、劈刀運動軌跡等等。

9、點膠封裝

LED的封裝主要有點膠、灌封、模壓三種?;旧瞎に嚳刂频碾y點是氣泡、 多缺料、黑點。設計上主要是對材料的選型,選用結合良好的環氧和支架。一般 情況下TOP-LED和Side-LED適用點膠封裝。手動點膠封裝對操作水平要求很 高,主要難點是對點膠量的控制,因為環氧在使用過程中會變稠。白光LED的 點膠還存在熒光粉沉淀導致出光色差的問題。

10、灌膠封裝

Lamp-LED的封裝采用灌封的形式。灌封的過程是先在LED成型模腔內注 入液態環氧,然后插入壓焊好的LED支架,放入烘箱讓環氧固化后,將LED從 模腔中脫出即成型。

11、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, 將固態環氧放入注膠道的入口加熱用液壓頂桿壓入模具膠道中,環氧順著膠道進 入各個LED成型槽中并固化。

12、固化與后固化

固化是指封裝環氧的固化,一般環氧固化條件在135°C,1小時。模壓封裝 一般在150 C,4分鐘。

13、后固化

后固化是為了讓環氧充分固化,同時對LED進行熱老化。后固化對于提高 環氧與支架的粘接強度非常重要。一般條件為120C,4小時。

14、切筋和劃片

由于LED在生產中是連在一起的,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,需要劃片機來完成分離工作。

15、測試

測試LED的光電參數、檢驗外形尺寸,同時根據客戶要求對LED產品進行 分選。

16、包裝

把成品進行計數包裝。其中超高亮LED需要防靜電包裝。

以上將LED燈珠到燈具的一系列制造步驟表示的很清楚,而任何事情都沒 有這么簡單,需要我們自己親自動手實現,因為LED燈珠的制作是一個非常精 細的工作,需要外界環境沒有靜電,不然會將金線擊毀。最后的出廠檢驗也很重 要。下面簡單從一下幾個方面介紹一下在LED封裝生產中如何做靜電防護:

靜電防護:LED屬半導體器件,對靜電較為敏感,尤其對于白、綠、藍、 紫色LED要做好預防靜電產生和消除靜電工作。

1.靜電的主要有三種產生:

(1)摩擦起電:在日常生活中,任何兩個不同材質的物體接觸后再分離, 即可產生靜電,而產生靜電的最常見的方法,就是摩擦生電。材料的盡緣性越好, 越輕易摩擦生電。另外,任何兩種不同物質的物體接觸后再分離,也能產生靜電。

(2)感應起電:針對導電材料而言,因電子能在它的表面自由活動,如將 其置于一電場中,由于同性相斥,異性相吸,正負離子就會轉移,在其表面就會 產生電荷。

(3)傳導:針對導電材料而言,因電子能在它的表面自由活動,如與帶電 物體接]觸,將發生電荷轉移。

2.靜電對LED的危害:

特別要注意靜電對LED封裝本身也存在著很大的危害。

(1)因為瞬間的電場或電流產生的熱,使LED局部受傷,表現為漏電流迅 速增加,仍能工作,但亮度降低(白光將會變色),壽命受損。

(2)因為電場或電流破壞LED的盡緣層,使器件無法工作(完全破壞), 表現為死燈,既是不亮。

3.消除措施:

在整個工序(生產,測試、包裝等)所有與LED直接接觸的員工都要做好防 止和消除靜電措施。

主要有:

(1)工作臺為防靜電工作臺,生產機臺接地良好。

(2)車間展設防靜電地板并做好接地。

(3)操縱員穿防靜電服、帶防靜電手環、手套或腳環。

(4)包裝采用防靜電材料。

(5)應用離子風機,焊接電烙鐵做好接地措施。

(以上文字素材由網上整理而來,僅提供交流學習)