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LED灯珠封装流程及注意事项

信息来源:looeoo.com  时间:2014-09-02  浏览次数:1064

    一.我们可以将LED封装的具体制造流程分为以下几个步骤:
    1.清洗步骤:采用超声波清洗PCB或LED支架,并且烘干。
    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。
    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。
    4.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。
    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。
    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。
    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。
    8.测试步骤:检查背光源光电参数及出光均匀性是否良好。
    9.包装步骤:将成品按要求包装、入库。
    二.下面是LED灯珠封装的具体流程图:
    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:
    1、首先是LED芯片检验
    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
    2、扩片机对其扩片
    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。
    3、点胶
    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。
    4、备胶
    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。
    5、手工刺片
    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。
    6、自动装架
    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。
    7、烧结
    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°C,烧结时间2小时。根据实际情况可以调整到 170°C,1小时。绝缘胶一般150C,1小时。
    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。
    8、压焊
    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。
    9、点胶封装
    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。
    10、灌胶封装
    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。
    11、模压封装
    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。
    12、固化与后固化
    固化是指封装环氧的固化,一般环氧固化条件在135°C,1小时。模压封装 一般在150 C,4分钟。
    13、后固化
    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120C,4小时。
    14、切筋和划片
    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。
    15、测试
    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。
    16、包装
    把成品进行计数包装。其中超高亮LED需要防静电包装。
    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。*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:
    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。
    1.静电的主要有三种产生:
    (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*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。
    (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。
    (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。
    2.静电对LED的危害:
    特别要注意静电对LED封装本身也存在着很大的危害。
    (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。
    (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。
    3.消除措施:
    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。
    主要有:
    (1)工作台为防静电工作台,生产机台接地良好。
    (2)车间展设防静电地板并做好接地。
    (3)操纵员穿防静电服、带防静电手环、手套或脚环。
    (4)包装采用防静电材料。
    (5)应用离子风机,焊接电烙铁做好接地措施。
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