six.man.日誌: 2010

什麼是LED？

發光二極體(Light Emitting Diode，LED)，是一種特殊的二極體，加正向電壓時，發光二極體能發出單色、不連續的光，這是電致發光效應的一種。改變所採用半導體材料的化學組成成分，可使發光二極體發出在近紫外線、可見光或紅外線的光。初時多用作為指示燈、顯示板等；隨著白光LED的出現，也被用作照明。它被譽為21世紀的新型光源，具有效率高，壽命長，不易破損等傳統光源無法與之比較的優點。

LED 製程

在LED工廠生產中主要步驟是：清洗－裝架－壓焊－封裝－銲接－切膜－裝配－測試－包裝。

一、晶片檢驗
鏡檢：材料表面是否有機械損傷及細微的坑洞。

二、擴片
由於LED晶片在劃片後依然排列緊密間距很小（約0.1mm），不利於後工序的操作。我們採用擴片機對黏結晶片的膜進行擴張，是LED晶片的間距拉伸到約0.6mm。也可以採用手工擴張，但很容易造成晶片掉落浪費等不良問題。

三、點膠
在LED支架的相應位置點上銀膠或絕緣膠。（對於GaAs、SiC導電襯底，具有背面電極的紅光、黃光、黃綠晶片，採用銀膠。對於藍寶石絕緣襯底的藍光、綠光LED晶片，採用絕緣膠來固定晶片。）製程難點在於點膠量的控制，在膠體高度、點膠位置均有詳細的製程要求。

四、備膠
和點膠相反，備膠是用備膠機先把銀膠塗在LED背面電極上，然後把背部帶銀膠的LED安裝在LED支架上。備膠的效率遠高於點膠，但不是所有產品均適用備膠製程。

五、手工刺片
將擴張後LED晶片（備膠或未備膠）安置在刺片台的夾具上，LED支架放在夾具底下，在顯微鏡下用針將LED晶片一個一個刺到相應的位置上。手工刺片和自動裝架相比有一個好處，便於隨時更換不同的晶片，適用於需要安裝多種晶片的產品。

六、自動裝架
自動裝架其實是結合了沾膠（點膠）和安裝晶片兩大步驟，先在LED支架上點上銀膠（絕緣膠），然後用真空吸嘴將LED晶片吸起移動位置，再安置在相應的支架位置上。自動裝架在工藝上主要要熟悉設備操作編程，同時對設備的沾膠及安裝精度進行調整。在吸嘴的選用上儘量選用膠木吸嘴，因為鋼嘴會劃傷晶片表面的電流擴散層。

七、燒結
燒結的目的是使銀膠固化，燒結要求對溫度進行監控，防止批次性不良。銀膠燒結的溫度一般控制在150℃，燒結時間2小時。根據實際情況可以調整到170℃，1小時。絕緣膠一般150℃，1小時。銀膠燒結烘箱的必須按工藝要求隔2小時（或1小時）打開更換燒結的產品，中間不得隨意打開。燒結烘箱不得再其他用途，防止污染。

八、壓焊
壓焊的目的將電極引到LED晶片上，完成產品內外引線的連接工作。LED的壓焊工藝有金絲球焊和鋁絲壓焊兩種。壓焊是LED封裝技術中的關鍵環節，工藝上主要需要監控的是壓焊金絲（鋁絲）拱絲形狀，焊點形狀，拉力。

九、封膠
LED 的封裝主要有點膠、灌封、模壓三種。基本上工藝控制的難點是氣泡、多缺料、黑點。設計上主要是對材料的選型，選用結合良好的環氧和支架。

1. 點膠：
TOP-LED和Side-LED適用點膠封裝。手動點膠封裝對操作水準要求很高，主要難點是對點膠量的控制，因為環氧在使用過程中會變稠。白光LED的點膠還存在螢光粉沉澱導致出光色差的問題。
2.灌膠封裝
Lamp-LED的封裝採用灌封的形式。灌封的過程是先在LED成型模腔內注入液態環氧，然後插入壓焊好的LED支架，放入烘箱讓環氧固化後，將LED從模腔中脫出即成型。
3.模壓封裝
將壓焊好的LED支架放入模具中，將上下兩副模具用液壓機合模並抽真空，將固態環氧放入注膠道的入口加熱用液壓頂桿壓入模具膠道中，環氧順著膠道進入各個LED成型槽中並固化。

十、固化與後固化
固化是指封裝環氧的固化，一般環氧固化條件在135℃，1小時。模壓封裝一般在150℃，4分鐘。後固化是為了讓環氧充分固化，同時對LED進行熱老化。後固化對於提高環氧與支架（PCB）的粘接強度非常重要。一般條件為120℃，4小時。

十一、切筋和劃片
由於LED在生產中是連在一起的（不是單個），Lamp封裝LED採用切筋切斷LED支架的連筋。SMD-LED則是在一片PCB板上，需要劃片機來完成分離工作。

十二、測試
測試LED的光電參數、檢驗外形尺寸，同時根據客戶要求對LED產品進行分選。

十三、包裝
將成品進行計數包裝。超高亮LED需要防靜電包裝。