1、第一篇 LED封裝技術(shù)天津輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院天津輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院光伏發(fā)電技術(shù)及應(yīng)用專業(yè)，電子信息與自動(dòng)化學(xué)院LEDLED制造技術(shù)與應(yīng)用制造技術(shù)與應(yīng)用 沈沈 潔潔 情境情境2 LED封裝的固晶環(huán)節(jié)封裝的固晶環(huán)節(jié) 固晶就是固定芯片，是Lamp-LED封裝的第一步，即將LED發(fā)光芯片通過銀膠或絕緣膠固定在LED支架的碗杯中。擴(kuò) 晶 銀膠/絕緣膠排支架 反 膜回溫?cái)嚢?點(diǎn) 膠 固 晶 固 化2.1 擴(kuò)晶 擴(kuò)晶也稱為繃片，是利用白膜或藍(lán)膜在擴(kuò)晶時(shí)產(chǎn)生的張力帶動(dòng)間隙較小的芯片運(yùn)動(dòng)，將原本緊密排列在一起的芯片分開，使得芯片和芯片之間的距離變大，適合刺晶操作。 擴(kuò)晶需要用到的材料為：芯片、翻晶膜。 需要用到的工

2、具設(shè)備為：顯微鏡、擴(kuò)晶機(jī)、擴(kuò)晶環(huán)、挑晶筆、鑷子、剪刀、手指套、防靜電手環(huán)、離子吹風(fēng)機(jī)。2.1.1 擴(kuò)晶用物料芯片LED芯片也稱為L(zhǎng)ED發(fā)光芯片，是LED燈的核心組件，它主要由砷（AS）、鋁（AL）、鎵（Ga）、銦（IN）、磷（P）、氮（N）、鍶（Si）這幾種元素中的若干種組成。其主要功能是：把電能轉(zhuǎn)化為光能。1. 1. 常見芯片的種類常見芯片的種類根據(jù)用途分根據(jù)顏色分根據(jù)形狀分根據(jù)大小分2. 芯片的結(jié)構(gòu)芯片的結(jié)構(gòu)3. 常用芯片簡(jiǎn)圖常用芯片簡(jiǎn)圖 4. 芯片的襯底材料 一般LED芯片的襯底有三種材料：藍(lán)寶石（Al2O3）、硅（Si）、碳化硅（SiC）。三種襯底材料的綜合性能三種襯底材料的綜合性能5

3、. 芯片的標(biāo)簽與檢驗(yàn) 芯片主要用顯微鏡檢查，查看材料表面是否有機(jī)械損傷及麻點(diǎn)麻坑，芯片尺寸及電極大小是否符合工藝要求，電極圖案是否完整。 6. 芯片的存儲(chǔ)與包裝 用于封裝的芯片尺寸較小，容易受到外界灰塵、震動(dòng)、靜電等損傷，過高的溫度和過大的濕度都會(huì)使得金屬合金材料制成的金屬電極氧化、臟污、破裂、受損，因此芯片對(duì)其保存環(huán)境也很挑剔，不僅對(duì)溫度有要求，對(duì)濕度也有要求。 如果沒有干燥箱，芯片應(yīng)該盡量存放在通風(fēng)干燥的地方，以保證芯片本身的性質(zhì)盡量少受到外界環(huán)境的影響。 芯片的包裝芯片的包裝2.1.2 擴(kuò)晶用物料翻晶膜和擴(kuò)晶環(huán)2.1.3 擴(kuò)晶用設(shè)備擴(kuò)晶機(jī) 擴(kuò)晶機(jī)，也叫做芯片擴(kuò)張機(jī)，廣泛應(yīng)用于發(fā)光二極管、

4、中小型功率三極管、集成電路和一些特殊半導(dǎo)體器件生產(chǎn)企業(yè)內(nèi)的晶粒擴(kuò)張工序。01溫 控溫 度 設(shè) 定電 源下 氣 缸上 氣 缸保 險(xiǎn) 座下上10H K D - 2 2 0 K J 型 晶 片 擴(kuò) 張 機(jī)深 圳 市 科 信 超 聲 焊 接 設(shè) 備 有 限 公 司電 話：（ 0 7 5 5 ） 3 3 8 7 6 6 9 9 傳 真：（ 0 7 5 5 ） 3 3 8 7 6 6 9 7上 氣 缸鎖 扣上 壓 模固 定 氣 缸 面 板上 工 件下 工 件下 壓 模2.1.4 擴(kuò)晶流程與工藝要求1. 準(zhǔn)備工作準(zhǔn)備工作2. 操作步驟操作步驟（1）撕膜（2）擴(kuò)張（3）刮晶、反膜、再擴(kuò)張（4）挑晶3. 工藝要

5、求藍(lán)寶石襯底撕膜應(yīng)在離子風(fēng)機(jī)下進(jìn)行（撕膜時(shí)間應(yīng)控制在1020秒）。擴(kuò)晶時(shí)，芯片間隔擴(kuò)散至原來的23倍。反完膜的晶粒間距應(yīng)大致相同，大小適中。4. 注意事項(xiàng)擴(kuò)張機(jī)每開一次機(jī)時(shí)，應(yīng)先撥動(dòng)幾次上下汽缸的開關(guān)，以通氣。擴(kuò)張劑的下壓膜表面切勿用銳器敲擊、摩擦以免形成傷痕。氣缸工作時(shí)切勿將手接近或放入壓和面。切勿用水或溶劑的抹布擦拭機(jī)器，以免產(chǎn)生漏電或燃燒危險(xiǎn)。放置芯片膜的部位必須是干凈，附著的油脂、灰塵會(huì)污染芯片造成不良品。手動(dòng)作業(yè)藍(lán)膜的晶粒要反膜，白膜的不需要。自動(dòng)作業(yè)白膜的晶粒要反膜，藍(lán)膜的不需要。2.2 排支架 排支架是點(diǎn)膠的前一道工序，目的是為了提高整體效率。 排支架需要用到的材料為：支架。 需

6、要用到的工具設(shè)備為：夾具、壓板、防靜電托盤、防靜電手環(huán)、手指套。2.2.1 排支架用物料支架 支架是LED最主要的原物料之一，與芯片金線相連，負(fù)責(zé)導(dǎo)電與散熱，在LED封裝中起到重要作用。1. 支架的簡(jiǎn)介 支架的類型 支架的材質(zhì) 支架的成型 支架的電鍍 支架的結(jié)構(gòu)2. LED支架的分類3. 支架的檢驗(yàn) 主要檢查支架是否出現(xiàn)數(shù)量短少、混料；支架有無刮傷、壓傷、毛邊；支架碗口是否變形；支架是否電鍍不均。4. 支架的保存支架的保存 當(dāng)支架表面變色時(shí)，要停止使用。 5. 支架使用注意事項(xiàng)支架使用注意事項(xiàng) 鍍銀支架在使用前必須密封保存。 勿用手直接接觸支架。（汗液加速銀氧化變色） 封裝完畢的支架盡快鍍錫處

7、理。 2.2.2 排支架流程與工藝要求1. 準(zhǔn)備工作準(zhǔn)備工作2. 操作步驟操作步驟3.工藝要求 帶指套作業(yè) 確保支架方向一致 4. 注意事項(xiàng) 裝支架的夾具應(yīng)足夠平整不能產(chǎn)生晃動(dòng)。 若支架間高度相差半個(gè)晶粒應(yīng)挑出重裝，以免影響固晶質(zhì)量。 要在帶手指套的條件下操作。2.3 點(diǎn)膠 點(diǎn)膠是利用點(diǎn)膠機(jī)將銀膠或絕緣膠點(diǎn)入支架的碗杯中。 點(diǎn)膠需要用到的材料為：銀膠或絕緣膠、支架、脫脂棉。 需要用到的工具設(shè)備為：不銹鋼棒、夾具、壓板、手指套、防靜電手環(huán)、托盤、點(diǎn)膠機(jī)、顯微鏡。2.3.1 點(diǎn)膠用物料銀膠、絕緣膠 LED封裝中的作用是：固定芯片、連接芯片和支架以及導(dǎo)熱(導(dǎo)電)。 銀膠常用于需要芯片基底導(dǎo)電的封裝中

8、，而絕緣膠則用于無需導(dǎo)電的封裝中。1. 銀膠、絕緣膠的作業(yè)條件2. 銀膠和絕緣膠的操作標(biāo)準(zhǔn)及注意事項(xiàng)銀膠和絕緣膠的操作標(biāo)準(zhǔn)及注意事項(xiàng) 3.銀膠與絕緣膠的區(qū)別銀膠需攪拌，絕緣膠不需要攪拌。銀膠硬化速度比絕緣膠慢，銀膠推力比絕緣膠小。銀膠散熱性較好，絕緣膠散熱較差。銀膠較絕緣膠吸光性強(qiáng)、反光性弱，成形產(chǎn)品中銀膠亮度較絕緣膠低。銀膠推力較小，絕緣膠推力較大。絕緣膠可與熒光粉混合在一起配制成杯底絕緣膠做白光。4. 銀膠、絕緣膠固化溫度5. 銀膠、絕緣膠的檢驗(yàn)2.3.2 點(diǎn)膠用設(shè)備點(diǎn)膠機(jī)2.3.3 點(diǎn)膠流程與工藝要求1. 準(zhǔn)備工作準(zhǔn)備工作2. 操作步驟操作步驟3.工藝要求（1） 因?yàn)辄c(diǎn)膠的位置對(duì)LED的

9、發(fā)光角度，發(fā)光品質(zhì)會(huì)有影響，因此銀膠應(yīng)點(diǎn)到支架碗杯中心。（2） 點(diǎn)銀膠量要適度，讓固晶時(shí)銀膠能包住芯片，銀膠高度在芯片高度后1/3以下，1/4以上，偏心距離小于芯片直徑的1/3。4.4.注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)2.4 固晶 固晶是將芯片固定在支架的碗杯中。 固晶需要用到的材料為：擴(kuò)張好的芯片、點(diǎn)好膠的支架。 需要用到的工具設(shè)備為：固晶筆、挑晶筆、砂紙、手指套、固晶座、防靜電手環(huán)、顯微鏡、鐵盤。2.4.1 固晶流程與工藝要求1. 準(zhǔn)備工作準(zhǔn)備工作2. 操作步驟操作步驟3.工藝要求 固晶操作的基本工藝要求為：晶粒四面包膠；晶粒要平，且在碗中央；杜絕斜片、晶粒固反；芯片不可懸浮在銀膠上，固到底，免掉芯片。4

10、. 注意事項(xiàng) 固晶首根應(yīng)送檢，首批送檢，檢驗(yàn)合格方可批量固晶。晶粒平穩(wěn)固在膠的中間，晶粒四面有銀膠，銀膠高度不應(yīng)超過晶粒的1/3。固完后芯片要扶正，且不能讓晶粒沾膠而造成IR。固晶時(shí)必須戴上防靜電手腕以確保芯片不被靜電擊穿。2.5 固化 固化需要用到的材料為：固好芯片并通過檢驗(yàn)的支架。 需要用到的工具設(shè)備為：托盤、夾具、烘烤箱。2.5.1 固化用設(shè)備烘烤箱 在LED封裝流程中，有多道工序需要用到烘烤箱，包括：固晶后的固化、AB膠預(yù)熱、模條預(yù)熱、短烤、長(zhǎng)烤。2.5.2 固化流程與工藝要求1. 準(zhǔn)備工作準(zhǔn)備工作2. 操作步驟操作步驟3.工藝要求 烘烤時(shí)間要足夠；溫度要設(shè)定正確。4.注意事項(xiàng)勿混產(chǎn)品，隨工單與產(chǎn)品要跟隨對(duì)應(yīng)。冷