Led封装工艺

福景科技LED生產工藝及封裝技術报告

LED生產工藝及封裝技術

一、生產工藝

1.工藝：

a) 清洗：採用超聲波清洗PCB或LED支架，並烘乾。

b) 裝架：在LED管芯（大圓片）底部電極備上銀膠後進行擴張，將擴張後的管芯（大圓片）安置在刺晶台上，在顯微鏡下用刺晶筆將管芯一個一個安裝在PCB或LED支架相應的焊盤上，隨後進行燒結使銀膠固化。

c)壓焊：用鋁絲或金絲焊機將電極連接到LED管芯上，以作電流注入的引線。LED直接安裝在PCB上的，一般採用鋁絲焊機。（製作白光TOP-LED需要金線焊機）

d)封裝：通過點膠，用環氧將LED管芯和焊線保護起來。在PCB板上點膠，對固化後膠體形狀有嚴格要求，這直接關係到背光源成品的出光亮度。這道工序還將承擔點螢光粉（白光LED）的任務。

e)銲接：如果背光源是採用SMD-LED或其它已封裝的LED，則在裝配工藝之前，需要將LED銲接到PCB板上。

f)切膜：用沖床模切背光源所需的各種擴散膜、反光膜等。

g)裝配：根據圖紙要求，將背光源的各種材料手工安裝正確的位置。

h)測試：檢查背光源光電參數及出光均勻性是否良好。

包裝：將成品按要求包裝、入庫。

二、封裝工藝

1. LED的封裝的任務

是將外引線連接到LED芯片的電極上，同時保護好L

LED封装工艺流程

LED知识, LED芯片

一、导电胶、导电银胶

导电胶是IED生产封装中不可或缺的一种胶水，其对导电银浆的要求是导电、导热性能要好，剪切强度要大，并且粘结力要强。

UNINWELL国际的导电胶和导电银胶导电性好、剪切力强、流变性也很好、并且吸潮性低。特别适合大功率高高亮度led的封装。

特别是UNINWELL的6886系列导电银胶，其导热系数为：25.8 剪切强度为：14.7，堪称行业之最。

二、封装工艺

1. led的封装的任务

是将外引线连接到led芯片的电极上，同时保护好led芯片，并且起到提高光取出效率的作用。关键工序有装架、压焊、封装。

2. led封装形式

led封装形式可以说是五花八门，主要根据不同的应用场合采用相应的外形尺寸，散热对策和出光效果。led按封装形式分类有Lamp-led、TOP-led、Side-led、SMD-led、High-Power-led等。

3. led封装工艺流程

4．封装工艺说明

1.芯片检验

镜检：材料表面是否有机械损伤及麻点麻坑（lockhill）

芯片尺寸及电极大小是否符合工艺要求

电极图案是否完整

2.扩片

由于led芯片在划片后依然排列紧密间距很小（约0.1mm），不利于

后工序的操作。我们采用扩片机对黏

LED芯片封装工艺中焊接缺陷研究

２００９年第２８卷第ｌＯ期传感器与微绦统（ＴｒａｎＳｄｕｃｅｒａｎｄＭｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）

５５

ＬＥＤ芯片封装工艺中焊接缺陷研究冰

余大海，文矗梅，李乎，蔡有海

（重庆大学巍毫王疆学院爱毫皴拳及系统教骞部耄赢实验室，耋痰４０００４４）

摘要：介绍了发光二极管（ＬＥＤ）封装工艺中常见焊接缺陷与Ｗ能存在的危害。对污染物造成的焊接缺陷作了具体研究，理论分析了因缺陷引入的接触电阻和隧道电阻，测量了正常情况和缺陷焊接时ＬＥＤ的

光谱和光生电流，并提出了存在缺陷焊接的ＬＥＤ的等效电路，对实验结果进行了分柝。结果表明：ＬＥＤ发生焊接块陵澈戆发光强度、宠生电浚臻显院蓬鬻淆况枣，霹泼遥过蒺ｌ试ＬＥＤ芯片黪发毙强度或惫燕邀漉

达到检测ＬＥＤ焊接缺陷的精的。该研究对提离ＬＥＤ封装的可靠性和提出检测ＬＥＤ焊接缺陷的方法舆有

重要意义。

关键词：ＬＥＤ封装；焊接缺陷；接触电阻；隧邋电阻中图分类鼍：ＴＮ３１２

文献标识码：Ａ

文章编号：１０００－９７８７（２００９）１０－００５５－０３

Ｒｅｓｅａｒｃｈ

ｏｎ

ｗｅｌｄｉｎｇｆａｕｌｔｄｕｒｉｎｇＬＥＤｃｈｉｐｓｐａｃｋａｇｉｎｇ宰

ＹＵＤａ—ｈａｉ，ＷＥＮＹｕ—ｍｅｉ，ＬＩＰｉｎｇ，ＣＡＩ

LED芯片封装工艺中焊接缺陷研究

２００９年第２８卷第ｌＯ期传感器与微绦统（ＴｒａｎＳｄｕｃｅｒａｎｄＭｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）

５５

ＬＥＤ芯片封装工艺中焊接缺陷研究冰

余大海，文矗梅，李乎，蔡有海

（重庆大学巍毫王疆学院爱毫皴拳及系统教骞部耄赢实验室，耋痰４０００４４）

摘要：介绍了发光二极管（ＬＥＤ）封装工艺中常见焊接缺陷与Ｗ能存在的危害。对污染物造成的焊接缺陷作了具体研究，理论分析了因缺陷引入的接触电阻和隧道电阻，测量了正常情况和缺陷焊接时ＬＥＤ的

光谱和光生电流，并提出了存在缺陷焊接的ＬＥＤ的等效电路，对实验结果进行了分柝。结果表明：ＬＥＤ发生焊接块陵澈戆发光强度、宠生电浚臻显院蓬鬻淆况枣，霹泼遥过蒺ｌ试ＬＥＤ芯片黪发毙强度或惫燕邀漉

达到检测ＬＥＤ焊接缺陷的精的。该研究对提离ＬＥＤ封装的可靠性和提出检测ＬＥＤ焊接缺陷的方法舆有

重要意义。

关键词：ＬＥＤ封装；焊接缺陷；接触电阻；隧邋电阻中图分类鼍：ＴＮ３１２

文献标识码：Ａ

文章编号：１０００－９７８７（２００９）１０－００５５－０３

Ｒｅｓｅａｒｃｈ

ｏｎ

ｗｅｌｄｉｎｇｆａｕｌｔｄｕｒｉｎｇＬＥＤｃｈｉｐｓｐａｃｋａｇｉｎｇ宰

ＹＵＤａ—ｈａｉ，ＷＥＮＹｕ—ｍｅｉ，ＬＩＰｉｎｇ，ＣＡＩ

BIPV封装工艺简介

BIPV封装目前有以下几种方式：

1、采用EVA封装

2、采用PVB封装

2.1 采用PVB为分装材料，层压机为封装设备。

2.2 采用PVB为封装材料，高压釜为封装设备，一次成型工艺。

2.3 采用PVB为封装材料，高压釜为封装设备，二次成型工艺。

众所周知，目前建筑上使用的夹胶玻璃全部为PVB材料，然做光伏的都知道，EVA的价格便宜，封装速率高，为什么建筑上一定要使用PVB呢？

EVA与PVB相比较，有以下三个严重的问题：

1、 耐紫外老化。（1）对于光伏组件来说，由于背板为白色，

且不要求透光（组件后面的采光），因此要求不是很严格（通俗点讲就是变黄了大不了少发点电，没太大的影响）。而PVB耐老化性能比EVA好，实践证明，PVB用在建筑上，经过一二十年，黄变很小。（2）紫外老化的第二个影响是与玻璃的剥离强度，EVA老化后，与玻璃玻璃强度降低，这如果用在建筑上是很危险的事情。

2、 水汽渗透率。光伏组件都需要在边缘装上边框，里面用硅胶密封，主要是为了防 止水汽渗透进去，但是建筑上的夹胶玻璃边缘很少用硅胶密封的，很多幕墙、雨棚上，夹胶玻璃的边缘是完全裸露的。

3、 抗冲抵性能。这个很简单，举个例子，防弹玻璃就是多层玻璃加上多层PVB夹胶 而成的

BIPV封装工艺简介

BIPV封装目前有以下几种方式：

1、采用EVA封装

2、采用PVB封装

2.1 采用PVB为分装材料，层压机为封装设备。

2.2 采用PVB为封装材料，高压釜为封装设备，一次成型工艺。

2.3 采用PVB为封装材料，高压釜为封装设备，二次成型工艺。

众所周知，目前建筑上使用的夹胶玻璃全部为PVB材料，然做光伏的都知道，EVA的价格便宜，封装速率高，为什么建筑上一定要使用PVB呢？

EVA与PVB相比较，有以下三个严重的问题：

1、 耐紫外老化。（1）对于光伏组件来说，由于背板为白色，

且不要求透光（组件后面的采光），因此要求不是很严格（通俗点讲就是变黄了大不了少发点电，没太大的影响）。而PVB耐老化性能比EVA好，实践证明，PVB用在建筑上，经过一二十年，黄变很小。（2）紫外老化的第二个影响是与玻璃的剥离强度，EVA老化后，与玻璃玻璃强度降低，这如果用在建筑上是很危险的事情。

2、 水汽渗透率。光伏组件都需要在边缘装上边框，里面用硅胶密封，主要是为了防 止水汽渗透进去，但是建筑上的夹胶玻璃边缘很少用硅胶密封的，很多幕墙、雨棚上，夹胶玻璃的边缘是完全裸露的。

3、 抗冲抵性能。这个很简单，举个例子，防弹玻璃就是多层玻璃加上多层PVB夹胶 而成的

LED封装流程

实验1 LED封装之手动固晶实验

本实验流程为：扩晶—刷银胶—固晶—烘烤（以LED数码管为例）；对于单颗引脚式LED的实验流程为扩晶—点银胶—固晶—烘烤。

实验2 LED封装之焊线实验

超声波焊线机主要应用于大功率器件：发光二极管（LED）、激光管（激光）、中小型功率三极管、集成电路和一些特殊半导体器件的内引线焊接。

具体过程：首先金丝的首端必须经过处理形成球形(采用负电子高压成球)，并且对焊接的金属表面先进行预热处理；接着金丝球在时间和压力的共同作用下，在金属焊接表面产生塑性变形，使两种介质达到可靠的接触，并通过超声波摩擦振动，两种金属原子之间在原子亲和力的作用下形成金属键，实现了金丝引线的焊接。

超声焊线机包括金线机、铝线机，其中金线机由于黄金的高电导性，高塑性，比铝丝要细得多，主要用于焊接各种照明用的LED灯，包括高亮的LED灯。铝线机主要用于焊接数码管等。

实验3 LED封装之灌胶实验

LED灌胶是LED封装工艺中在固晶焊线工序之后的一个关键工序，对固好晶和焊好线的PCB电路板起保护作用，涉及配胶、注胶和脱泡处理等工艺，灌胶结果的好坏直接影响着成品率，技术的难点在于解决好封胶中的气泡问题。

在LED封装工艺中，固好芯片

LED的封装

使用环氧树脂。半导体封装业占据了国内集成电路产业的主体地位，如何选择电子封装材料的问题显得更加重要。根据资料显示，90％以上的晶体管及70％~80％的集成电路已使用塑料封装材料，而环氧树脂封装塑粉是最常见的塑料封装材料。本文将对环氧树脂封装塑粉的成分、特性、使用材料加以介绍，希望对IC封装工程师们在选择材料、分析封装机理方面有所帮助

1封装的目的

半导体封装使诸如二极管、晶体管、IC等为了维护本身的气密性，并保护不受周围环境中湿度与温度的影响，以及防止电子组件受到机械振动、冲击产生破损而造成组件特性的变化。因此，封装的目的有下列几点：

(1)防止湿气等由外部侵入； (2)以机械方式支持导线； (3)有效地将内部产生的热排出； (4)提供能够手持的形体。

以陶瓷、金属材料封装的半导体组件的气密性较佳，成本较高，适用于可靠性要求较高的使用场合。以塑料封装的半导体组件的气密性较差，但是成本低，因此成为电视机、电话机、计算机、收音机等民用品的主流。

2封装所使用的塑料材料

半导体产品的封装大部分都采用环氧树脂。它具有的一般特性包括：成形性、耐热性、良好的机械强度及电器绝缘性。同时为防止对封装产品的特性劣化，树脂的热膨胀系数要小，

LED的封装

使用环氧树脂。半导体封装业占据了国内集成电路产业的主体地位，如何选择电子封装材料的问题显得更加重要。根据资料显示，90％以上的晶体管及70％~80％的集成电路已使用塑料封装材料，而环氧树脂封装塑粉是最常见的塑料封装材料。本文将对环氧树脂封装塑粉的成分、特性、使用材料加以介绍，希望对IC封装工程师们在选择材料、分析封装机理方面有所帮助

1封装的目的

半导体封装使诸如二极管、晶体管、IC等为了维护本身的气密性，并保护不受周围环境中湿度与温度的影响，以及防止电子组件受到机械振动、冲击产生破损而造成组件特性的变化。因此，封装的目的有下列几点：

(1)防止湿气等由外部侵入； (2)以机械方式支持导线； (3)有效地将内部产生的热排出； (4)提供能够手持的形体。

以陶瓷、金属材料封装的半导体组件的气密性较佳，成本较高，适用于可靠性要求较高的使用场合。以塑料封装的半导体组件的气密性较差，但是成本低，因此成为电视机、电话机、计算机、收音机等民用品的主流。

2封装所使用的塑料材料

半导体产品的封装大部分都采用环氧树脂。它具有的一般特性包括：成形性、耐热性、良好的机械强度及电器绝缘性。同时为防止对封装产品的特性劣化，树脂的热膨胀系数要小，

作者：杨根林 东莞市安达自动化设备有限公司

BGA及类似器件的底部填充和点胶封装工艺

摘要

当前，高可靠性要求的航空航天航海、动车、汽车、室外LED照明、太阳能及军工企业的电子产品，电路板上的焊球阵列器件（BGA/CSP/WLP/POP）及特殊器件，都面临着微小型化的趋势（见图1），而板厚1.0mm以下的薄PCB或柔性高密度组装基板，器件与基板间的焊接点在机械和热应力下作用下变得很脆弱，为提高PCBA及产品的可靠性，于是底部填充和点胶封装技术应用变得日益普遍，见图2。

底部填充和点胶封装工艺有多种，本文所指为毛细效应底部填充（Capillary Under-fill），把填充胶分配涂敷到组装好的器件边缘，利用液体的“毛细效应”使胶水渗透填充满芯片底部，而后加热使填充胶与芯片基材、焊点和PCB基板三者为一体。

通过底部填充和点胶封装工艺，不仅可减少BGA及类似器件因热膨胀系数(CTE)失配可能引发的焊点失效，还能为产品的跌落、扭曲、振动、湿气等提供很好的保护。在相关绝缘胶的作用下，器件在遭受应力后将被分散释放，从而增加焊点的抗疲劳能力、机械连接强度，达到提高产品可靠性的目的。

图1 焊球阵列器件封装小型化趋势