LED封装工艺常见异常浅析.pdf

深圳雷曼光电科技股份有限公司 整理 LED 封装工艺常见异常浅析封装工艺常见异常浅析 前言前言 LED 是一种可直接将电能转化为可见光的发光器件 主要是电子经由发光中心与电洞 复合而发光 具有工作电压低 体积小 寿命长 耗电量小 发光效率高 光色纯 结 构牢固 抗冲击 耐振动 性能稳定可靠 重量轻 而且能够配合轻 薄和小型化之应用 设备的需求等一系列特性 成为日常生活中十分普遍的产品 但是产品制作过程中异常问 题如果没有得到很好地解决或防治 就会造成产品光电性能达不到设计要求 生产良率偏低 等 都将严重制约公司的成长与发展 以下就一些常见生产异常进行简单的分析及说明 一 一 角度异常角度异常 LED 的发光角度是一个很重要的光学参数 特别是在要求比较高的显示屏领域 单颗 灯的角度一般要控制在 5 以内 而且 RGB 三种颜色的灯的发光角度尽量一致 最好不要 相差 8 以上 这都要求我们每批次生产的角度一致性要好 偏大或偏小都将严重影响到产 品的品质 分析及解决方案分析及解决方案 1 首先测量产品全高 卡高 胶体高度 如有异常再测量模条卡点高度 a 如卡高在 规格范围内 可确认为机台压支架时压的过深或没压下去 因此调试机台即可解决 b 如 卡高不在范围内 一个因素为模条本身来料卡点就已经不良 需及时反馈供应商改善并更换 模条 另一个因素为模条在使用过程中因为机械损耗而使卡点越做越低 因此模条在达到使 用回合数极限之前需及时换上新模 避免因此而产生角度异常 2 拿最开始承认的模条所做的灯仔样品在投影仪下画出其外形图 再拿角度异常产品 与其对比外形 如有较大差异 可初步确认模条模仁 R 角已出现不良而导致角度异常 需 更换模条生产 因一般公司都没有专门测试 R 角的仪器 因此可以寄回异常模条给模条供 应商协助分析 3 拿异常产品打磨及腐蚀 10PCS 左右 再测试其支架深度及晶片高度 支架偏深及 晶片偏浅将导致角度偏小 反之则偏大 因此如测试不在规格之内 需及时反馈供应商并更 换新的支架及晶片 以下附上一份分析报告供大家参考 型号型号 角度偏小分析报告角度偏小分析报告 1 问题点问题点 FQC 在抽测封胶型号 时发现角度偏低 规格 105 度 实测在 87 3 度 96 3 度 平均 90 7 度 2 原因推测原因推测 1 产线用错物料或者配胶时出错导致角度偏低 2 产品深插 导致角度偏低 3 模条 LENS 的 R 角发生变化 导致角度偏低 4 支架太深或晶片高度太低导致角度偏低 3 试验方法及验证过程试验方法及验证过程 深圳雷曼光电科技股份有限公司 整理 1 验证是验证是否产线用错物料或者配胶时出错导致角度偏低否产线用错物料或者配胶时出错导致角度偏低 1 1 去产线核对所使用的物料以及配胶房所登记的配胶记录 没有发现异常 结论 可排除是我公司产线用错物料或者配胶时出错导致角度偏低 2 验证是否为产品深插 导致角度偏低验证是否为产品深插 导致角度偏低 2 1 拿产线提供的产品测量产品全高 规格 8 6mm 实测平均 8 651mm 在规格 之内 2 2 拿上批次产品 平均角度在 107 度 测量全高 实测平均 8 58mm 结论 本批次产品相对上批次产品全高较高 这是导致这批次角度相对上批次角度偏低 的一个因素 3 验证是否为模条验证是否为模条 LENS 的的 R 角发生变化 导致角度偏低角发生变化 导致角度偏低 3 1 拿上批次一颗角度为 106 度的灯仔做标准 在投影仪下画一个灯仔外形图 再拿 本批次的角度偏小产品与其进行外形对比 发现本批次的产品外形明显比上批次的产品偏小 一点 图像对比见下图 深圳雷曼光电科技股份有限公司 整理 结论 从对比来看 本批次的模条 LENS 的 R 角已发生了变化 这是导致角度偏低的另 一个因素 4 验证是否为支架太深或晶片高度太低导致角度偏低验证是否为支架太深或晶片高度太低导致角度偏低 4 1 分别拿本批次和上批次各 10PCS 灯仔进行打磨 测试其支架深度和晶片高度 发 现两者相差不大 结论 从数据来看 此次支架深度和晶片高度对角度的影响很小 可排除 4 总结总结 1 导致本次角度偏低的因素主要是 a 本批次产品相对上批次产品全高较高 会导致 角度有一定的偏低 b 本批次的模条 LENS 已发生了变化 这是导致角度偏低的一个主要 因素 2 针对此次模条 LENS 的 R 角已发生了变化 请品质部回馈供应商改善 3 本批次的产品暂停止生产 后续等供应商提供新的合格模条后再继续生产 二 二 气泡气泡 气泡问题是在 LED 生产封装过程中一个非常普遍存在现象 相信大部分封装企业都或 多或少被其所困恼 以下就各种气泡的产生原因及解决方案做一个简单的分析 供各位参考 产生原因 1 支架碗杯过深时 且胶体有一定的粘度 胶体来不及从支架碗杯边沿流向支 架杯底 支架碗杯就已经被粘满 将部分空气堵在杯里而形成杯内小气泡 见图一 2 支架 变形 粘胶太少导致碗杯未沾到胶或未沾满容易产生杯内 杯上大气泡 见图二 3 抽真空不 够 配胶时间过长及机台清洗不够都容易产生灯头气泡 见图三 深圳雷曼光电科技股份有限公司 整理 解决方案解决方案 1 粘胶前对支架预热 因为支架加热后能加快胶水流动 从而能快速的排除杯内空气 2 支架碗杯过深时采取二次粘胶工艺 第一次粘胶是少量胶体先从支架碗杯边沿慢慢 流下盖注晶片 将支架杯底的空气挤出 第二次粘胶再把支架沾满 大家可根据支架的 深度 适当的调节好第一 二次粘胶时间以及两次粘胶间的时间间隔 3 粘胶处的胶水 最好 2 个小时更换 因为胶水使用太久容易变稠而影响其流动性 4 根据支架碗杯大 小 深度不同 调整封胶机台滚轮的转速 碗杯越深 滚轮的转速要调得越慢 同时粘胶 的时间要调长 但要适当 太长会影响封装速度 太短会导致胶体粘不满碗杯而产生气 泡 以胶水粘满支架碗杯为佳 如果支架碗杯浅则反之 型号型号 气泡不良分析改善报告气泡不良分析改善报告 1 问题点 生产部反映 型号封胶过程中晶片边上有气泡 不良比例为 5 左右 良率偏低 2 分析步骤 对封胶机台的气泡不良进行抽检 抽检数据如下 第一次抽检 2K 发现气泡 15PCS 不良比例为 0 75 抽检时间为刚洗沾胶机 第二次抽检 2K 发现气泡 26PCS 不良比例为 1 3 抽检时间为洗沾胶机后 3 小时 1 对气泡不良品进行分析 a 不良品中有 95 左右的在晶片的边缘 b 不良品中 90 左右的气泡在离粘胶面较远的晶片的两边 2 因此机种支架较深 杯深 0 45MM 目前采用二次沾胶的生产工艺 观察封胶机台 点 胶的地方 发现第一次粘胶后 刚洗沾胶头后胶水可以从支架碗杯边沿流向支架杯底 但 是二个小时左右后第一次粘胶有些就还没有流到支架的杯底 主要是随着时间的增 加 胶水 变稠了 流动性变差 第二次点胶就将支架填满 导致部分空气堵在碗杯而形成气泡 目 前产线胶水的使用时间在 2 5 3 5 小时左右 3 小结 气泡不良主要是第一次粘胶后 胶水还未完全从支架碗杯边沿流向支架杯底 盖住晶片 第二次点胶就已将支架填满 导致部分空气堵在碗杯而形成气泡 3 改善建议 深圳雷曼光电科技股份有限公司 整理 1 工程针对此不良原因 主要从改善胶水的流动性着手 进行了以下改善措施 a 增加两次点胶间的时间间隔 从 1 5S 增加到 2 5S 使胶水有更充足的时间流向支架 杯底 防止部分空气堵在碗杯而形成气泡 b 粘胶滚轮处的胶水需 30 分钟配好且 2 小时内更换 防止胶水使用太久而变稠 影响 其流动性 c 在支架粘胶前对支架进行 100 预热 30 分钟 支架加热后会使胶体变稀而加快流速 动 从而胶水沿支架碗杯边缘流下的速度加快 使胶水能完全盖住晶片 防止气泡的产生 2 在采取了上述 3 个措施之后 工程抽检 10K 在显微镜下发现气泡 16PCS 肉 眼最多能看到 8PCS 生产 品质 工程各一人观察 说明气泡已明显减少及变小 3 因现阶段的预热方式为烤箱预热 在拿出来再使用中支架又有了一定的降温 影 响其预热效果 4 建议尽快在每个机台上直接加上其加热装置 支架加热后会使胶体变稀而加快流 动 从而胶水沿支架碗杯边缘流下的速度加快 因此相信其气泡会有根本的改善 三 IR 反向漏电流 IR 在限定条件下反向漏电流 为二极管的基本特性 按 LED 以前的常规 规定 指反向电压在 5V 时的反向漏电流 随着发光二极管性能的提高 反向漏电流会越来 越小 IR 越小越好 产生原因为电子的不规则移动 IR 产生主要原因 1 晶片本身品质问题 图一 图二为 IR 不良品送晶片供应商分析回馈图片 经分 析 IR 原因为晶片本身切割异常所导致 深圳雷曼光电科技股份有限公司 整理 2 银胶点的太多 严重时会导致短路 3 静电击伤 4 焊线压力控制不当 造成晶片内崩导致 IR 升高 解决方案 1 银胶胶量需控制在晶片高度