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标题: LED封装制造流程及相关注意事项 [打印本页]
作者: plug    时间: 2020-7-6 13:31
标题: LED封装制造流程及相关注意事项
一.我们可以将LED封装的具体制造流程分为以下几个步骤：
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1.清洗步骤：采用超声波清洗PCB或LED支架，并且烘干。
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2.装架步骤：在LED管芯底部电极备上银胶后进行扩张，将扩张后的管芯安置在刺晶台上，在显微镜下用刺晶笔将管芯一个一个安装在PCB或LED相应的焊盘上，随后进行烧结使银胶固化。  ?) r* O6 U1 |: y! R2 e  h. z% L

* Y: l5 m2 K6 J( K0 V1 t& Q3.压焊步骤：用铝丝或金丝焊机将电极连接到LED管芯上，以作电流注入的引线。LED直接安装在PCB上的，一般采用铝丝焊机。+ @9 Y4 ]# Y. W0 q' q; C5 h

) G- ^2 F4 H& W3 G+ X2 o4.封装步骤：通过点胶，用环氧将LED管芯和焊线保护起来。在PCB板上点胶，对固化后胶体形状有严格要求，这直接关系到背光源成品的出光亮度。这道工序还将承担点荧光粉的任务。
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! n, A$ E" r" {6 x& w5.焊接步骤：如果背光源是采用SMD-LED或其它已封装的LED，则在装配工艺之前，需要将LED焊接到PCB板上。2 g" I( q1 K+ a8 V5 u$ L, d

2 @7 J: l# e* l3 y7 `6.切膜步骤：用冲床模切背光源所需的各种扩散膜、反光膜等。
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7.装配步骤：根据图纸要求，将背光源的各种材料手工安装正确的位置。
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7 C1 O. z/ Y! f8 O" }; a8.测试步骤：检查背光源光电参数及出光均匀性是否良好。
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9.包装步骤：将成品按要求包装、入库。
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5 N! z& F7 t7 s' x. k, \二.下面是LED灯珠封装的具体流程图：
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* ?8 `9 e' ^: w9 f; p8 V/ l5 u在做LED灯珠封装的制作流程中每个细节都必须严格控制，下面对上面的流程图进行具体详细的详解：2 v; B% \3 ?+ i$ z' T8 W
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1、首先是LED芯片检验
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(1)镜检：材料表面是否有机械损伤及麻点麻坑，LED芯片电极大小及尺寸是否符合工艺要求;电极图案是否完整! M: o- \. P2 r9 @

$ [6 D! x* I; C6 S2、扩片机对其扩片" R- m  ?' I8 a7 v5 H2 J$ r

2 Y# b* {9 N5 \& A2 E  `由于LED芯片在划片后依然排列紧密间距很小，不利于后工序的操作。我们采用扩片机对黏结芯片的膜进行扩张，是LED芯片的间距拉伸到约0.6mm.也可以采用手工扩张，但很容易造成芯片掉落浪费等不良问题。( b) B- b% R  Y: S  Q: ]
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3、点胶
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在LED支架的相应位置点上银胶或绝缘胶。工艺难点在于点胶量的控制，在胶体高度、点胶位置均有详细的工艺要求。由于银胶和绝缘胶在贮存和使用均有严格的要求，银胶的醒料、搅拌、使用时间都是工艺上必须注意的事项。: x. H# H2 H* Z* X  Q' n! h0 P

. {) F) h6 I, x2 ~" E4、备胶& b/ y+ I+ F0 ^6 h$ o
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和点胶相反，备胶是用备胶机先把银胶涂在LED背面电极上，然后把背部带银胶的LED安装在LED支架上。备胶的效率远高于点胶，但不是所有产品均适用备胶工艺。
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: i: [2 ~) f" ]/ G1 }6 `( v5 K6 g* g9 ^8 ^# s5、手工刺片4 O* x* f0 u7 I8 C9 \
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将扩张后LED芯片安置在刺片台的夹具上，LED支架放在夹具底下，在显微镜下用针将LED芯片一个一个刺到相应的位置上。手工刺片和自动装架相比有一个好处，便于随时更换不同的芯片，适用于需要安装多种芯片的产品。
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6、自动装架1 B! Q% p. {& ]# N" C6 o; K: V, B
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自动装架其实是结合了沾胶和安装芯片两大步骤，先在LED支架上点上银胶，然后用真空吸嘴将LED芯片吸起移动位置，再安置在相应的支架位置上。自动装架在工艺上主要要熟悉设备操作编程，同时对设备的沾胶及安装精度进行调整。在吸嘴的选用上尽量选用胶木吸嘴，防止对LED芯片表面的损伤，特别是兰、绿色芯片必须用胶木的。因为钢嘴会划伤芯片表面的电流扩散层。( h/ l! q. \5 w0 `, u; Z
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7、烧结* \, f7 k3 \  Q$ R# W4 x$ s

5 J2 u" [: f/ s烧结的目的是使银胶固化，烧结要求对温度进行监控，防止批次性不良。银胶烧结的温度一般控制在150℃，烧结时间2小时。根据实际情况可以调整到170℃，1小时。绝缘胶一般150℃，1小时。& z) T4 c5 Z+ `6 N& y  r
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银胶烧结烘箱的必须按工艺要求隔2小时打开更换烧结的产品，中间不得随意打开。烧结烘箱不得再其他用途，防止污染。& ]. W$ x( x8 r! C' d3 o* `

* j7 @! h# u3 p( f7 F7 y8 y8、压焊
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5 i: n+ @; Y# h: C9 ^1 Z' k压焊的目的将电极引到LED芯片上，完成产品内外引线的连接工作。LED的压焊工艺有金丝球焊和铝丝压焊两种。右图是铝丝压焊的过程，先在LED芯片电极上压上第一点，再将铝丝拉到相应的支架上方，压上第二点后扯断铝丝。金丝球焊过程则在压第一点前先烧个球，其余过程类似。压焊是LED封装技术中的关键环节，工艺上主要需要监控的是压焊金丝拱丝形状，焊点形状，拉力。对压焊工艺的深入研究涉及到多方面的问题，如金丝材料、超声功率、压焊压力、劈刀选用、劈刀运动轨迹等等。3 R9 w: V$ J: E+ L  f' `# a' s
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9、点胶封装
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LED的封装主要有点胶、灌封、模压三种。基本上工艺控制的难点是气泡、多缺料、黑点。设计上主要是对材料的选型，选用结合良好的环氧和支架。一般情况下TOP-LED和Side-LED适用点胶封装。手动点胶封装对操作水平要求很高，主要难点是对点胶量的控制，因为环氧在使用过程中会变稠。白光LED的点胶还存在荧光粉沉淀导致出光色差的问题。7 `# l: d+ b/ O, m) s9 T* ^! o

: p/ Z# F' ?$ T0 E10、灌胶封装7 h. A- V7 E1 r) G0 l3 Z

8 G* e9 L' H; b8 K% V- c* u  PLamp-LED的封装采用灌封的形式。灌封的过程是先在LED成型模腔内注入液态环氧，然后插入压焊好的LED支架，放入烘箱让环氧固化后，将LED从模腔中脱出即成型。
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11、模压封装0 d5 Y' Z5 C* K4 S

  G% I& |0 _2 W% \. N将压焊好的LED支架放入模具中，将上下两副模具用液压机合模并抽真空，将固态环氧放入注胶道的入口加热用液压顶杆压入模具胶道中，环氧顺着胶道进入各个LED成型槽中并固化。
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) D; ~9 T- }- @9 c+ A" r& t* ^12、固化与后固化1 A2 q9 J; @7 @
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固化是指封装环氧的固化，一般环氧固化条件在135℃，1小时。模压封装一般在150℃，4分钟。
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4 Y! A3 n" ~! b0 x13、后固化
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后固化是为了让环氧充分固化，同时对LED进行热老化。后固化对于提高环氧与支架的粘接强度非常重要。一般条件为120℃，4小时。/ u/ e% p; C0 y( w

0 S0 B9 _5 Q" |14、切筋和划片8 U$ G( |& J* P, D; m

- P$ z) u8 w7 Y( C- m- Z# _由于LED在生产中是连在一起的，Lamp封装LED采用切筋切断LED支架的连筋。SMD-LED则是在一片PCB板上，需要划片机来完成分离工作。
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( W4 S' a) n1 ^1 @) Q% Y4 Q15、测试
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8 L+ c$ o: y+ s6 ~测试LED的光电参数、检验外形尺寸，同时根据客户要求对LED产品进行分选。
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16、包装5 m) f, h2 J7 d+ |" h3 D" j
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把成品进行计数包装。其中超高亮LED需要防静电包装。, a3 \$ Y8 |5 \$ H# h
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以上将LED灯珠到灯具的一系列制造步骤表示的很清楚，而任何事情都没有这么简单，需要我们自己亲自动手实现，因为LED灯珠的制作是一个非常精细的工作，需要外界环境没有静电，不然会将金线击毁。最后的出厂检验也很重要。下面简单从一下几个方面介绍一下在LED封装生产中如何做静电防护：
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静电防护：LED属半导体器件，对静电较为敏感，尤其对于白、绿、蓝、紫色LED要做好预防静电产生和消除静电工作。
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2 d" T& s5 F! W* n3 K, |5 z1.静电的主要有三种产生：
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4 L. c( K" ~! S: F4 t) Z/ T(1)摩擦起电：在日常生活中，任何两个不同材质的物体接触后再分离，即可产生静电，而产生静电的最常见的方法，就是摩擦生电。材料的尽缘性越好，越轻易摩擦生电。另外，任何两种不同物质的物体接触后再分离，也能产生静电.
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6 x2 q" u/ q8 G+ k% \. s(2)感应起电：针对导电材料而言，因电子能在它的表面自由活动，如将其置于一电场中，由于同性相斥，异性相吸，正负离子就会转移，在其表面就会产生电荷。
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, d3 {1 {! Q' z6 Z( Y" ?0 E(3)传导：针对导电材料而言，因电子能在它的表面自由活动，如与带电物体接]触，将发生电荷转移。+ i' X4 Z) k" ~
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2，静电对LED的危害：
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特别要注意静电对LED封装本身也存在着很大的危害。
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2 L* g2 Y! p; i. @; Q0 d- r(1)因为瞬间的电场或电流产生的热，使LED局部受伤，表现为漏电流迅速增加，仍能工作，但亮度降低(白光将会变色)，寿命受损。
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5 u5 S% C* P; A5 M(2)因为电场或电流破坏LED的尽缘层，使器件无法工作(完全破坏)，表现为死灯，既是不亮。0 [2 X+ l4 [  ]# I1 F' w
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3.消除措施：% X0 U" T1 s4 f% n" u! \5 r

0 [$ o! }# O, a1 R& r. A在整个工序(生产，测试、包装等)所有与LED直接接触的员工都要做好防止和消除静电措施。
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& {; B; p8 A& Y. a主要有：(1)工作台为防静电工作台，生产机台接地良好。
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. n1 ^3 d1 D- N. v  ~" g(2)车间展设防静电地板并做好接地。
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(3)操纵员穿防静电服、带防静电手环、手套或脚环。
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(4)包装采用防静电材料。$ p* _1 T: v! @# I, r
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(5)应用离子风机，焊接电烙铁做好接地措施。2 L9 l1 Y% F! p8 F

* W5 R4 X& @; p以上信息只是本人简单对LED封装制作流程及注意事项的大致介绍，希望能过帮到大家。, N% E# X8 w  ~

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作者: nut1    时间: 2020-7-6 14:12
很好的LED封装制造流程及相关注意事项 ，对我很有用，谢谢。



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