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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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- b4 B5 l$ p& j5 A2.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。
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. e | k2 H' I" @3.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。0 O2 q4 r) v8 v" @! j- X
! Y* _2 f* ~( R$ z% s0 {% A4.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。; r4 S7 U$ V! S5 H$ h+ X
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5.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。0 z5 V8 v/ z2 b9 i& s# e- L" e
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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。0 b# [9 _* }! a
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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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8.测试步骤:检查背光源光电参数及出光均匀性是否良好。: Y8 y9 d& t: O, w
* b1 _: e3 a9 N- y/ y! x9.包装步骤:将成品按要求包装、入库。
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. X* t o }& x; c二.下面是LED灯珠封装的具体流程图:0 i9 v: Q. B9 T% d- j! H7 L! D
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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:$ P) T/ l. C# A$ A5 [1 e5 W
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1、首先是LED芯片检验: S t! S: j4 `8 X5 m: L
3 d% D$ c% P9 ?* s( ~/ N(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( h! ]+ w' L: d' l
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2、扩片机对其扩片
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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。. x) p1 ?% E4 _; N, w
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3、点胶+ [6 B+ a% \1 C) T K5 z- J! \
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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。
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5 }1 z" p& p9 C3 V4、备胶* A( Z: I# w8 ?) ]3 y1 s
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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。( ~! k7 P1 \# i) g
t) N; m2 f& o* X5、手工刺片; D4 o e" H. O5 j
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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。, Q6 w& D; x0 @ ]* g! O0 [
E6 V/ R6 ~% F* K+ I9 }6、自动装架7 k5 f( s6 B. n' o: s! w+ L
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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。
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7、烧结
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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。
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. ~+ Z$ S7 \- Z* Y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。
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2 Q$ p8 D8 }, D( `" [) b, `) k8、压焊7 I+ m. X! Q! k0 z7 @
$ F2 A, ?9 B }& ~3 z' K" B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。; T% I9 N* C( R+ c) R4 M- m
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9、点胶封装+ q U2 u, H; U8 c8 v
. @1 M2 G- J5 D1 i) iLED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。
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0 A6 a, K; m! k10、灌胶封装# I8 u9 D4 ^# V# Z* N* j
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Lamp-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。; [: _7 ~! L4 R ?
) v1 ~$ F+ ?1 S5 [& @( S8 Q11、模压封装
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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。- G1 v4 l" ?& h+ Y" U
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12、固化与后固化
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7 @: n8 j0 {( i/ e2 r4 F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。1 X$ F$ v" i: }( }: f9 |
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13、后固化' y! [) x) ~- v, v$ D
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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。. B! i( k& G% ?( X: P
; S' S6 g1 D; Z! ]4 v' T14、切筋和划片7 J8 m) M( X* ~4 r ~9 {6 O- G/ V, ?, J, i
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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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) S. \5 B* E0 N3 C15、测试" a8 |+ X0 g2 c. w
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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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* [ } J/ N+ \16、包装
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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。9 M+ q; d1 W G( u- z
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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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) _" d/ @# r# a* R$ q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。% N( ?* `" D& }0 ]% D
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1.静电的主要有三种产生:. u: u( q, J% Y* R8 z
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(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.! O2 R1 L8 I5 r
8 U# L! y/ l6 U. R5 P' O(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。* c- q& ~, _+ s+ v3 G
. B7 z2 \# K& A w(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。
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, @2 j- ^6 m+ a3 }* a8 a2,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。2 I b5 L. X# e
2 x& E R3 |% C8 | f4 B2 y(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。& z3 j6 c4 b) m1 u8 p/ C
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(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。* S5 U/ F* Y$ v2 R5 m2 d9 K
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3.消除措施:
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1 ~) O1 c) n s; L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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3 Y% O, X' |; P0 g4 R+ D9 I0 v主要有:(1)工作台为防静电工作台,生产机台接地良好。: z' {/ x. H# _# W1 k1 V+ W
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(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。/ v Y" \( [/ u8 c, ? u3 O& T* J, n
) J1 f8 R; v. U; U4 i5 Q$ h3 j(4)包装采用防静电材料。: E% U* l3 X8 T% t' X, F' }
% `( T' b' _, T# ]$ H6 P5 B* t; \2 T* k(5)应用离子风机,焊接电烙铁做好接地措施。
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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。
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