LED封装技术与应用(沈洁)1-3

1、第一篇 LED封装技术天津轻工职业技术学院天津轻工职业技术学院光伏发电技术及应用专业，电子信息与自动化学院LEDLED制造技术与应用制造技术与应用 沈沈 洁洁 情境情境3 LED封装的焊线环节封装的焊线环节情境三情境三 LEDLED封装的焊线环节封装的焊线环节 焊线是LED生产中非常重要的一个环节，它是通过焊线机用金线将LED的支架管脚和LED芯片电极进行焊接，这样才能完成LED芯片的电气连接，使之发光。 3.1 焊线 焊线，也称作引线焊接、压焊、键合等。通常是采用热超声键合工艺，利用热及超声波，在压力、热量和超声波能量的共同作用下，使焊丝焊接到芯片的电极上及支架上，在芯片电极和外引线键合区形

2、成良好的欧姆接触，完成芯片的内外电路的连接工作。 焊线需要用到的材料为：焊丝（一般为金线）、待焊线的支架，如图4-2所示。 需要用到的工具设备为：超声波金丝球焊线机、拉力计、防静电手环、布指套、镊子、螺丝刀、挑晶笔、酒精、钨丝、铁盘、夹具。 3.1.1 焊线用物料金线LED键合金线是由纯度为99.99%以上的金（Au）材质键合拉丝而成。金线在LED封装中起到导线连接的作用，将芯片表面电极和支架连接起来。当导通时，电流通过金线进入芯片，使芯片发光。 1. 1. 金线的拆装金线的拆装2. 金线的检验金线的检验 金线进料检验主要是金线外观和拉力的检测，外观要求金线干净无尘和整洁，拉力测试对进料卷数抽

3、取30%做拉力测试，取每卷的510cm做拉力测试，测试结果：1.0mil金线拉力必须大于7g，小于或等于7g为不合格；1.2mil金线拉力必须大于15g，小于或等于15g为不合格。 3.1.2 焊线用物料瓷嘴 瓷嘴，也称作陶瓷劈刀，是焊线机的一个重要组成部件；金线通过焊线机的送线系统最后到达瓷嘴；在瓷嘴上下移动的过程中完成烧球、焊线等操作。 瓷嘴和金线相互作用的过程 瓷嘴堵塞的解决方法 （1）轻微堵塞：用镊子夹酒精棉球包住瓷嘴尖部，然后操作焊线机左边面板上的“超声测试”开关或按键，利用超声功率（可适当调大功率）清洗瓷嘴，每次连续时间约3秒钟； （2）一般堵塞：用金球粘结法处理。首先在支架上焊接

4、几个金球堆，然后加大压力、功率、加长时间，让瓷嘴在金球堆上焊接，即可将孔内的堵塞物粘拉出或挤拉出，最后重复第（1）项； （3）严重堵塞：用浓硝酸和浓盐酸混合液（比例1:3）浸泡，即可将堵塞物腐蚀掉，然后用清水清洗几次，再重复第（1）项； （4）特严重堵塞：可用钨丝直接将堵塞物顶出，然后重复第（1）项。3.1.3 焊线用设备 超声波金丝球焊线机 超声波金丝球焊线机的基本原理是在超声能量、温度、压力的共同作用下形成焊点，其工艺过程可简单表示为：烧球一焊拉丝二焊断丝烧球。 操作说明（1）首次操作设置好工作温度，视不同的支架和芯片设定适当的温度，待工作温度达到设定值后方可工作。对于不同的产品，建议先做

5、一次工作面高度的检测，后进行其他参数的设定。设定好参数后，便可作试焊生产。根据产品的特性和要求，操作者可对焊接进行跟踪调节（如焊接跨度、高度、金球等参数调节）。首根支架试焊完成后，送检；经检测合格后，即可进行实际生产。（2）持续操作在生产过程中，需中断工作时，可关闭电源或只关闭照明灯和停止夹具加温即可。即使电源关闭，原有设定参数仍然保存在记忆体中，不被清除（除非作数据清除操作）。终止操作时，应按“复位”键使整机恢复至原始位置，保证瓷嘴不被意外碰损。继续操作时，先调整显微镜，让工作面在视野中间，方可进行下一步的操作。 3.1.4 焊线用检测设备拉力计 在成品LED使用过程中，其封装胶体环氧树脂胶

6、等会受到环境影响，产生应力，如果该应力大于LED内部所焊金线的拉力，则会造成金线被拉断，从而LED死灯。因此，在焊线环节中，检测LED焊线的拉力大小是非常重要的一道QC工序。常见的五种断线模式 A：第一焊点和电极之间的脱离；B：第一焊点上升部位断线；C：在BD之间断线；D：在第二焊点断线；E：第二焊接点断线。其中，断线模式D、E的不同在于：D模式时，第二焊点多少有一些残留物；E模式时，第二焊接点只有压痕，确认不了有熔溃的痕迹。3.1.5 焊线流程与工艺要求1. 准备工作准备工作2. 操作步骤操作步骤3.工艺要求焊点要正、焊球光滑一致；无多余焊丝、无掉片、无损伤芯片、无压伤电极；不同外观的双电极

7、芯片焊接要有正确的走线方向，双线不能交叉、重叠。要有一定的弧度和拉力；杜绝虚、松、漏焊；作业人员应每人佩戴手指套和防静电手腕；房间温度应控制在1830，湿度应控制在3065%RH，当湿度低于30%RH时用加湿器进行加湿 4.注意事项作业前检查机台是否接地良好，作业人员要佩戴静电环，并定时检查静电环功能是否正常。所焊线支架必须是经过标准固化时间的材料。焊线前必须检查所焊支架规格与随工单是否相符，须经检验确认后方可作业。支架焊好后作业人员需自主检查支架是否有弯曲，如有发现就立即停止并请维修人员处理。4.2 焊接四要素 功率 压力 时间 温度 焊接四要素的调节方法见上文焊线机调节部分。经过调节后，所焊线的焊点应满足：第一焊点呈圆形且边沿有一定厚度、有光泽、大小一致；第二焊点呈鱼尾形、有细腻感、有一定厚度；并且焊线无伤痕，弧形一致。3.3 焊线中常见问题 焊线时要注意：焊线机温度一般设置为180200左右；第一焊点的压力设置为557