LEDLamp封装工艺与技术

课程内容封装工艺流程图固晶站焊线站白光站灌胶站分光站包装站LED的封装工艺流程点胶固晶焊线银胶烘烤点荧光胶荧光胶烘烤灌胶烘烤检测分光车间流程：点胶固晶焊线(白光)荧光胶封胶站检测包装站入库LED Lamp支架的介绍说明：说明：说明：说明：20pcs20pcs一排，有上下一排，有上下一排，有上下一排，有上下Bar.Bar.阴极杆阴极杆碗杯碗杯阳极杆阳极杆长脚长脚上上Bar下下Bar支架示意图阴极发射碗阳极面电极面电极芯片银胶绝缘胶碗杯结构示意图支架：（用以盛装晶片及二极管引脚之用）1.支架的素材：铁和铜两种，常用的为铁材，铜材的成本很高 2.支架的结构：素材铜镍银 铁/铜（导电性好，散热快）/镍（防氧化）/银（反光性好，易焊线）3.型号分类：支架有 02号，03号，04号，06号，07号，09号，食人鱼724系列4.支架的碗杯深度，碗杯形状及张角非常重要，它直接影响成品，灯的发光角度，支架的镀银层也十分重要，碗杯的镀银层厚度及均匀度不仅决定支架本身抗热，抗中击性能及使用寿命，也决定碗杯反射度，进而影响到光线的吸收与射出，一般的固焊区银层厚度在2.0um以上，非功能区在1.2um以上。5.支架的碗杯越深做出的二极管发光角越小，反之越大。支架：款式可分无导柱和有导柱支架：款式可分无导柱和有导柱(半镀及全镀银规格半镀及全镀银规格)半镀：电镀支架上半镀：电镀支架上BARBAR下约下约2mm2mm以上区域，可节省支架成以上区域，可节省支架成本，目前使用的本，目前使用的20022002系列支架大部分为半镀支架。系列支架大部分为半镀支架。全镀：整个支架电镀全镀：整个支架电镀支架的材质：支架的材质：a.铁铁支支架架：镀镀镍镍层层厚厚度度要要求求20-30m再再镀镀-二二层层薄薄铜铜，厚厚度度要要求求50m.最最后后上上BAR镀镀一一层层银银厚厚度度要要求求80m.碗碗杯杯内内 镀层银厚度要求镀层银厚度要求60m以上以上.。b.铜铜支支架架：先先镀镀一一层层镍镍再再镀镀二二层层薄薄铜铜，再再镀镀一一层层银银要要求求厚厚度度依依据据客客户户应应用用要要求求.例例如如户户外外产产品品电电镀镀层层要要求求上上BAR镀镀一一层层银银厚厚度度要要求求120m以以上上.碗碗杯杯内内镀镀银银层层厚厚度度要要求求1000m以上。以上。常用支架有：常用支架有：A、2002杯/平头：此种支架一般做对角度、亮度要求不是很高的材料，其Pin长比其他支架要短10mm左右.Pin间距为2.28mm.B、2003杯/平头：一般用来做5以上的Lamp，外露pin长为+29mm、-27mm.间距为2.54mm.C、2004杯/平头:用来做3左右的Lamp。Pin长及间距同2003支架D、2004LD/DD：用来做蓝、白、纯绿、紫色的Lamp，可焊双线，杯较深.E、2006：两极均为平头型，用来做闪烁Lamp，固IC，焊多条线。F、2009：用来做双色的Lamp，杯内可固两颗晶片，三支pin脚控制极性.G、2009-8/3009：用来做三色的Lamp，杯内可固三颗晶片，四支pin脚.H、724-B/724-C：用来做食人鱼的支架。金线1 尺寸：LED所用到的金线有1.0mil、1.2mil2 材质：LED用金线的材质一般含金量为99.93用途：利用其含金量高材质较软、易变形且导电性好、散热性好的特性，让晶片与支架间形成一闭合电路。10 胶水5.1组成：A、B两组份剂:A胶：是主剂，由环氧树脂消泡剂耐热剂稀释剂B胶：是固化剂，由酸酐 离模剂促进剂C 胶：是色剂，色素环氧树脂DP 胶：是扩散剂，扩散粉环氧树脂5.2使用条件：混合比：A/B100/100（重量比）胶化时间：120*12分钟或110 *18分钟可使用条件：室温25 约6小时。一般根据产线的生产需要，我们将它的使用条件定为2小时。硬化条件:初期硬化110 -130 40-60分钟后期硬化120 -135 *4-10小时(可视实际需要做机动性调整)模粒主要决定LED产品的外形,并对其起到一个聚光效果的作用。1 按尺寸分：有3，4，5，8,10,12，20等;2 按形状分：有圆形,塔形,方形,子弹头形，草帽形,笔帽形,墓碑形,食人鱼等;3 模条决定封装出的成品的亮度及角度。一般来讲，亮度越高，其角度就越小，这主要是模条头部的设计依据的是光学成像原理。12 （一）点胶、固晶点胶点胶点胶机图片：（来源：華勝科技股份有限公司http:/.tw）固晶 左图为扩晶机扩晶机 右图为LED手工手工固晶的工作台。自动固晶机自动固晶机近景点胶固晶 详细步骤点胶-点胶检查-固晶-固晶检查-烘烤要点:晶片投入生产前,需要对晶片参数进行挑选:亮度波长电压;点胶的检查:多胶,少胶,偏点,碗边沾胶等固晶的检查:固偏,固反,漏固,掉晶,爬丝(晶片沾胶),电极脱落,裂晶(晶片损坏),多晶,少晶.银胶与烘烤银胶的成份:75-85%的银颗粒环氧树脂催化剂等银胶的作用:固定导热导电说明说明:银胶在使用前需要解冻30分钟.待完全解冻后,顺时针搅拌15分钟,不能产生气泡.烘烤设备与温度控制设备:数显鼓风干燥箱 GZX-9030MBE (上海博讯实业有限公司医疗设备厂)温度与时间:温度:150 时间:0.5H+1.5H=2H说明:温度过高高,时间过长长,则:晶片坏死等 温度过低低,时间过短短,则:银胶未烘干(二)焊线阴极发射碗阳极芯片银胶银胶单电极示意图单电极示意图焊双线阴极发射碗阳极芯片银胶绝缘胶双电极示意图双电极示意图焊线机焊线机作用焊线机作用 用金线将芯片电极和阳极杆相连。UB863UB863型半自动金丝球焊机型半自动金丝球焊机型半自动金丝球焊机型半自动金丝球焊机 焊线的四要素焊线的四要素（1）功率 越大越好焊，太大易滑球，损坏晶片，电极焊点，形状太烂（2）压力 越大越好焊，太大则焊点太偏（3）温度 越高越好焊，太高则使支架变黄，银浆软化，损坏晶片（4）时间 越长越好焊，焊线品质越好，太长影响产量（经验）焊线的要求说明说明:(1)金线:纯度99.99%(2)拉力测试:1.0 mil 拉力 5.0g1.25 mil 8.0g 操作导致不良项目操作导致不良项目:漏焊,偏焊,错焊,塌线,虚焊,断线,重焊,掉晶,无电极,粹晶,弧线过高/低,晶片翻倒(四)封(灌)胶具体流程:(配胶水)-粘胶-灌胶-插支架-短烤-离模-长烤 设备:沾胶机,灌胶机,烤箱,真空烤箱,自动搅拌机 配胶环氧树脂成分环氧树脂成分:A胶 主剂 B胶 硬化剂 C胶 色剂 D胶 扩散剂其他成分其他成分:脱模剂,光增强剂,增白剂按一定配比:如:A:B:C:D=10:10:0.12:0.13 必须先搅拌,后抽真空.搅拌:15min 抽真空:5-10min(无气泡)欲热温度:50-80(60)配胶的说明配胶的说明:沾胶沾胶的作用沾胶的作用：防止胶体中有气泡。防止胶体中有气泡。防止胶体中有气泡。防止胶体中有气泡。灌胶灌胶的作用1、在模粒中灌注环氧树脂。2、配胶是其关键，并要保证在罐胶过程中不产生气泡，以免影响发光效果。模粒 A B C D E D C B AABCDE4.502.004.502.004.40胶体长度：3.800.1 胶体外径：4.800.1 帽沿高度：0.600.1 帽沿外径：5.800.1 BCR-037-C 模粒参数模粒参数烘烤（短烤离模长烤）短烤（60min）作用：固化LED胶体长烤（8h）作用：消除内应力离模 离模机的作用：使LED胶体经烘烤后固化并脱离模粒。离模机离模机(五)检测包装车间 LED 的几个指标 车间流程：一切-排测-全切-分光-包装一切切脚模的作用：、切去上Bar，以便排测。、对于长短脚，所需切脚模不同。排测UB835型 LED电脑检测仪 排测项目：多胶，少胶深插，浅插支架变形胶体气泡，碗杯气泡异物刮伤模糊死灯 IRVF闪烁引脚粘胶混料二切（全切）二切的作用：二切的作用：切去下切去下Bar.分光机分光机作用：分光机作用：亮度亮度波长波长电压电压色温色温LED光强度的测试杭州远方LED622 LED光强测试仪光强测试仪 LED各角度的光强值及电性能，内置恒流源，并可以根据用户设定的限值进行光强分级。操作方便、显示直观，符合CIE pub.No.127条件A或B，适合LED光强快速测试、筛选分级和质量控制。LED光通量的测试积分球积分球测试仪测试仪 用途用途：LED光度、色度、辐射度及电性能的分析测试。工序简介图形说明工序简介图形说明流程流程简简介介:支架烘烤 点银胶入碗杯 晶片放入碗杯银胶烘烤 1.空支架碗杯 3.点了银胶的碗杯 5.固晶完成后 7.银胶烘烤完成后 2.点银胶 4.晶片放入碗杯 6.烘烤银胶 使用材料:銀胶 支架 晶片 灯仔剖面圖（一）（一）固晶工序固晶工序简简介介目的目的:使晶片固定于碗杯內（二）焊线工（二）焊线工序序简简介介材料:金线 固晶后产品 灯仔剖面图:流程流程简简介介:固晶后产品 焊线 焊线后半成品 1.固晶后产品 2.焊线后产品 焊线目的目的:连接阴阳极 金球焊线机金球焊线机 实物图实物图 全自动全自动 焊线机焊线机封封胶胶目的目的:用胶水封裝支架的顶端和金线,起到保护灯仔的发光部分.裝模粒 裝好的模粒 配胶水 配好的胶水 封胶后灯仔 离模 烘烤 插支架 模粒注胶 白灯点胶量最少适中最多白灯配荧光胶配A,B胶配荧光粉搅拌荧光胶荧光胶脱泡（三）（三）封封胶胶工序工序简简介介白光白光LED lamp 点荧光粉实物图点荧光粉实物图封胶后产品 第一次切脚 一切后产品 排测 第二次切脚 二切后产品封口 装袋 机如点数 分级分bin 分级测试 分级机振子 包装（四）切脚、包装工（四）切脚、包装工序序简简介介目的目的:此工站主要是将灯仔从整条支架上切成单颗灯,然后进行单颗灯的电性测 试,并根据其电性参数分成不同的级别,将分级后的灯仔按客户要求进行相关包装。自动分光机自动分光机工艺流程简图LED lamp制程-固晶銲線利用銀膠將晶片固定在支架上，然後銲上導線(金線)支架(Lead Frame)LED lamp制程-固晶銲線框晶 將晶片膠帶繃緊於框晶環上，以利固晶擴晶擴晶擴晶擴晶框晶框晶框晶框晶晶片晶片晶片晶片LED lamp制程-固晶銲線固晶(點銀膠)銀膠銀膠銀膠銀膠解凍解凍解凍解凍攪拌攪拌攪拌攪拌點銀膠點銀膠點銀膠點銀膠支架支架支架支架LED lamp制程-固晶銲線固晶固晶固晶固晶固晶烘烤烘烤烘烤烘烤固檢固檢固檢固檢推力檢推力檢推力檢推力檢查查查查晶片晶片晶片晶片LED lamp制程-固晶銲線銲線(Ball Bond)利用溫度、壓力，超音波，將金線銲接於晶片銲墊與支架上銲線銲線銲線銲線拉力檢查拉力檢查拉力檢查拉力檢查金線金線金線金線LED lamp制程封膠沾膠 利用沾膠，將可能於灌膠時易產生之杯內氣泡，預先去除膠膠膠膠攪拌攪拌攪拌攪拌抽氣抽氣抽氣抽氣沾膠沾膠沾膠沾膠配膠配膠配膠配膠LED lamp制程-封膠配膠 根據不同型號需求，根據不同型號需求，進行各種配膠組合與進行各種配膠組合與充分攪拌充分攪拌膠膠膠膠配膠配膠配膠配膠攪拌攪拌攪拌攪拌LED lamp制程-封膠抽真空 將樹脂膠內之氣泡，利用抽氣pump排除抽氣抽氣抽氣抽氣LED lamp制程-封膠噴離模劑 將用來產生Lamp膠體形狀之TPX模，噴上離模劑TPXTPX模模模模裝模裝模裝模裝模清模清模清模清模噴離模劑噴離模劑噴離模劑噴離模劑離模劑離模劑離模劑離模劑預熱預熱預熱預熱LED lamp制程-封膠灌膠 將脫泡完成之樹脂膠，利用灌膠模組，適量灌注於TPX模穴內灌膠灌膠灌膠灌膠LED lamp制程-封膠插支架 將已沾灌支架，依極性需求，插入灌好膠之TPX模穴內，進行短烤，使膠體初期硬化短烤短烤短烤短烤插支架插支架插支架插支架LED lamp制程-封膠離模 初期硬化完成，成型離模，進行長烤，使膠體完全硬化初期硬化完成，成型離模，進行長烤，使膠體完全硬化長烤長烤長烤長烤離模離模離模離模LED lamp制程測試一次前切 將支架Upper Tie Bar切除進行電鍍電鍍液電鍍液電鍍液電鍍液/錫粒錫粒錫粒錫粒鍍錫鍍錫鍍錫鍍錫長烤長烤長烤長烤一次前切一次前切一次前切一次前切外觀外觀外觀外觀LED lamp制程測試二次前切 將LED LAMP之陰、陽極切開，陽極為長腳並且連結，陰極為短腳各自獨立二次前切二次前切二次前切二次前切LED lamp制程測試測試：依LAMP腳位進行電性測試與外觀項目檢驗品檢品檢品檢品檢外觀外觀外觀外觀測試測試測試測試 電性測試項目：電性測試項目：開路開路(Open)(Open)短路短路(Short)(Short)順向電壓順向電壓(Forward Voltage(Forward Voltage，Vf)Vf)漏電流漏電流(Reverse Current(Reverse Current，Ir)Ir)外觀檢驗項目：外觀檢驗項目：偏心偏心 雜物雜物 氣泡氣泡LED lamp制程測試後切 將陽極連結之支架Lower Tie Bar切除，使LED LAMP成為單獨個體後切後切後切後切LED lamp制程分光分光 利用自動機台，將單顆利用自動機台，將單顆LAMPLAMP逐一逐一測試，依需求特性進行分級測試，依需求特性進行分級分Bin項目 亮度亮度(Luminous Intensity(Luminous Intensity，Iv)Iv)波長波長(Wave Length(Wave Length，WL)WL)順向電壓順向電壓(Forward Voltage(Forward Voltage，Vf)Vf)原原OpenOpen，ShortShort，VfVf，Ir Ir電性項目電性項目一並測試一並測試包裝包裝包裝包裝入庫入庫入庫入庫QAQA分分分分BINBIN