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第三章 LED的封装制程

一、概述

1、封装(package)对于芯片来说是必需的,也是至关重要的。封装也可以说是安装半导体芯片用的外壳,它不仅起着保护芯片和增强导热性能的作用,而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁,半导体封装具有规格通用化的功能,封装的主要作用有物理保护、电气连接、标准规格化。

2、顶部包封的环氧树脂做成一定的形状,有这样几种作用:保护管芯等不受外界侵蚀;采用不同的形状的材料性质,起透镜或漫射透镜功能,控制光的发散角;选用相应折射率的环氧树脂过渡,可提高管芯的光出射效率。

3、在室温附近,温度每升高1度,LED的发光强度会相应地减少1%左右,封装散热时保持色纯度与发光强度非常重要。以往采用减少其驱动电流的办法,降低结温。全新的LED封装设计理念和低热阻封装结构及技术,改善了热特性,此外在应用设计中,PCB线路板等的热设计、导热性能也十分重要。

4、LED封装不仅将外线连接到LED芯片的电极上,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。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(引脚式LED)、TOP-LED(顶部发光LED)、Side-LED(侧发光LED)、SMD-LED(表面贴装LED)、Flip-Chip-LED(覆晶LED)、High-Power-LED(高功率LED)。

 

二、LED封装流程简介

1、LED封装整体流程:

固晶站—焊线站—灌胶站—测试站—分光站;

2、手动Lamp-LED封装线流程:

翻晶(扩晶)+手动点胶或机器点胶(银胶搅拌+排支架)+手动固晶或机器固晶+烘烤—机台调试—焊线—装模条+模条预热+模条吹尘+喷离模剂—至灌胶(胶水预热+配胶+胶水搅拌+胶水抽真空)—支架点胶—插支架—压支架—烘烤—出炉—前切—参数测试—后切—测试—包装—参数设定—分光—标签打印—包装封口—入库。

3、手动固晶站流程:

翻晶—扩晶—银胶解冻搅拌—排支架—点胶—固晶—烘烤;

4、点胶不良现象:漏点、点偏、银胶过多、银胶过少、杯壁粘胶;

5、固晶站不良:漏固、多固芯片、混芯片、银胶过高、银胶过低、芯片破损、芯片粘胶、位置不当、芯片刺伤、芯片倾斜、芯片翻倒、掉晶、支架变色、阳极粘胶、晶粒倒置、推力不足。

 

三、焊线站制程

1、焊线站总流程:转料—机台调试—焊线—转料

2、焊线站细部流程:

1)机台调试

2)焊线

3)焊线站不良的原因和解决方法:

常见的焊线不良:塌线、断线、虚焊、焊垫打穿、芯片松动、芯片龟裂、掉晶、尾线过长、偏焊、倒线、杂线、弧度过高、弧度过低、金球过大、金球过小、拉力不足、漏焊、掉电极、二焊过近、二焊过远;

 

四、灌胶站制程

1、灌胶站总流程;

2、灌胶站细部流程:

装模条—模条预热—模条吹尘—喷离模剂—支架粘胶—胶水预热—配胶搅拌—胶水抽真空—灌胶—插支架压支架—初烤—离模—长烤;

3、胶水不良原因和解决方法:

常见不良:胶水预热异常、模粒预热异常、配胶错误、多胶、少胶、插浅、插深、插反、杯内气泡、胶色不一、混模条、烤箱温度误差、刮伤、表面气泡、偏心、杂物、表面不良、卡点错误。

 

五、测试站制程

测试站总流程:转料—前切—参数设定—测试—点数后切—包装—入库(转料)

 

六、LED封装制程指导书

1、T/B机操作指导书;

2、AM机操作指导书;

3、模具定期保养操作指导书;

4、排测机操作指导书;

5、电子秤操作指导书;

6、搅拌机操作指导书;

7、真空机操作指导书;

8、封口机操作指导书;

9、AM自动固晶机参数范围作业指导书;

10、AM自动焊线机参数范围作业指导书;

11、扩晶机操作指导书;

12、AM自动固晶机易耗品定期更换作业指导书;

13、瓷嘴检验作业指导书;

14、自动焊线操作指导书;

15、自动固晶操作指导书;

16、手动焊线机操作指导书;

 

七、金线(或铝线)的正确使用

键合金丝是由含金99.99%的纯金拉制而成,规格齐全。它是优异电气、导热、机械性能以及化学稳定性极好的内引线材料,主要作为半导体的封装材料。

1、  正确取出金线(或铝线)和AL-4卷轴的方法与步骤:

先把手套戴上,并以垂直方向将盖子取出——把手指放入卷轴内侧——小心地从盒子中拿出卷轴,注意不要触及金线表面——按图示方向,用镊子把最后一层的黏带取出——握住卷轴内侧,把卷轴装在转轴上——把金线取出使用——取出空的卷轴——将卷轴放回塑胶盒里——将盖子盖回——将所有用过的卷轴排放回塑胶盒内——放好后把它们盖好——把盒子整齐地放在箱子里;

2、正确保存剩余金线(或铝线)和AL-4卷轴的方法与步骤:

在贴始端胶带前,卷轴的缺口必须向上放置——用适当的力度拉紧粘线,让金线与卷轴接触——贴上始端胶带,粘住金线——从胶带边缘,去除多余的金线——取出卷轴——将金线放回塑胶盒里——将盖子盖回。

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