LEDLamp封装工艺与技术.ppt

LED Lamp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：20pcs一排，有上下Bar.,阴极杆 碗杯,阳极杆 长脚,上 Bar,下 Bar,支架示意图,阴极 发射碗,阳极,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(半镀及全镀银规格),半镀：电镀支架上BAR下约2mm以上区域，可节省支架成本，目前使用的2002系列支架大部分为半镀支架。 全镀：整个支架电镀 支架的材质： a.铁支架：镀镍层厚度要求20-30m再镀-二层薄铜，厚度要求50m.最后上BAR镀一层银厚度要求80m.碗杯内 镀层银厚度要求60m以上.。 b.铜支架：先镀一层镍再镀二层薄铜，再镀一层银要求厚度依据客户应用要求.例如户外产品电镀层要求上BAR镀一层银厚度要求120m以上.碗杯内镀银层厚度要求1000m以上。,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、 1.2mil 2 材质： LED用金线的材质一般含金量为99.9 3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。 11,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。 13,（一）点胶、固晶,点胶 点胶机图片：（来源：華勝科技股份有限公司.tw）,固晶,左图为扩晶机 右图为LED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: 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,时间过长,则:晶片坏死等 温度过低,时间过短,则:银胶未烘干,(二) 焊线,阴极 发射碗,阳极,芯片,银胶,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,焊线机,焊线机作用 用金线将芯片电极和阳极杆相连。,UB863型半自动金丝球焊机,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: (1)金线:纯度99.99% (2)拉力测试: 1.0 mil 拉力 5.0g 1.25 mil 8.0g,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: A胶 主剂 B胶 硬化剂 C胶 色剂 D胶 扩散剂 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:,沾胶,沾胶的作用： 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 A,BCR-037-C 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,(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 IR VF 闪烁 引脚粘胶 混料,二切（全切）,二切的作用： 切去下Bar.,分光机,分光机作用： 亮度 波长 电压 色温,LED光强度的测试,杭州远方 LED622 LED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,测试仪 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,流程简介: 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）固晶工序简介,目的:使晶片固定于碗杯內,（二）焊线工序简介,材料:金线 固晶后产品 灯仔剖面图:,流程简介: 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:连接阴阳极,金球焊线机 实物图,全自动 焊线机,封胶目的: 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）封胶工序简介,白光LED lamp 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、包装工序简介,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,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,LED lamp制程-固晶銲線,固晶(點銀膠),LED lamp制程-固晶銲線,固晶,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,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,LED lamp制程-封膠,配膠 根據不同型號需求，進行各種配膠組合與充分攪拌,LED lamp制程-封膠,抽真空 將樹脂膠內之氣泡，利用抽氣pump排除,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,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,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,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,長烤,離模,LED lamp制程測試,一次前切 將支架Upper Tie Bar切除進行電鍍,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,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,電性測試項目： 開路(Open) 短路(Short) 順向電壓(Forward Voltage，Vf) 漏電流(Reverse