8引脚式LED的封装工艺(上)

ZH-DD-HY-01
ZH-DD-HY-02
ZH-DD-HY-03
ZH-DD-HY-04
单组分 银灰色液体 10000~15000 8000~12000 15000~20000 6000~8000
70-82% 45.2 33.9 36.5 54.1
导热系数（W/m·℃）
体积电阻率 (×10-4Ω ·cm) 粘接强度（MPa）
引脚式LED的封装工艺（上）
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• 晶片扩张操作
1、打开扩晶机电源开关. 2、热板清温度调整至50-60℃,热机十分钟,扩晶片时温度 设定65-75℃. 3、打开扩晶机上压架,在热板上放置子母环内圈,圆角的一 在朝上. 4、将要扩晶之晶粒胶片放置热板上,使晶粒位于热板中央, 预热30秒之后,扣紧上压架.晶粒在上,胶片在下. 5、拨动下顶开关,顶板顶上,晶粒胶片开始扩张至定位. 6、套上子母环,外环圆角的一面朝下.按上压开关将外圈压 紧(可重复2-3次,使子母环套紧为止),再按上压开关,使上压座 回到原位置. 7、用小刀割除子母环外多余胶片,并按下顶开关,使顶板回 位. 8、取出已扩好晶粒的子母环.
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烘烤
目的：使银胶固化 烘烤要求：对温度进行监控，防止批 次性不良。 银胶烘烤的温度一般控制在 150℃，烘烤时间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。 银胶烘烤烘箱的必须按工艺要求 隔2小时（或1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 再做其他用途，防止污染。 固晶烘烤巡查，核查烘烤箱设定 与实际温度是否正确，烘烤时间与记录 是否完善、正确。
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银胶引起VF不良主要的原因 1、胶中银片氧化造成固化后银片与银片的结合层有一定阻 值，众多的银片累积阻值会造成VF的上升。 2、银胶固化失效，吸水过多，造成银片结合不良，造成虚 焊， 3、银胶性能不好，沾合性不强，焊接质量不高。 4、新旧银胶的混用，特别是冻了又回温 5、不搅拌的银胶，下面的银粉重，导致粘着性不良，易和 晶片或支架脱离，上面的银粉少，导电性差，VF偏高 6、银胶固晶后没有及时烤，一般来说银胶固化的时间和温 度对体积电阻会有很大的影响：固化温度越高体积电阻越小， 固化时间的越长体积电阻越大。 7、蓝宝石的芯片用HTN-127的胶做最好，亮度很高，HTN127不是银胶，而是绝缘胶。
①戴手套 ②备银胶:从冰箱中取出银胶,室温解冻30分钟,待完全解冻后,搅拌均匀(约2030分钟)将其装入点胶注射器内. ③根据品名规格,准备好支架并核对支架型号，按每一支架座最多排列25根, 排好支架,不够25根的请标明数量，再用拍板拍平 ④将排好的夹具放到显微镜下,将显微镜调到最佳位置(调节显微镜高度放大 倍数,使下方支架顶部固晶区清楚 ⑤调节点胶机时间为0.2-0.4秒,气压表旋钮0.05-0.12Mpa,再调节点胶旋钮,使 出胶量合乎标准.依晶片高度调整合适胶量并点试.点胶时,右手握针筒,左手拿 排好支架的支架座,依次在碗内点胶(针头要从碗形上方正中间点下去,从正中 间提上来,使其银胶或绝缘胶点在碗底中间，所点胶量要均匀） ⑥重复5的动作,按竖直方向点完一排支架,再向右移动点临近之竖直方向一排 支架.点完夹具的全部支架
扩晶原理
根据片膜的特性，设计一个加热炉，炉温在75度左右，套进内箍，再铺 上片膜，在片膜的四周用一个上压环均匀用力压紧后，炉体匀速慢慢上升， 片膜在恒温下扩张，当达到设定值后炉体停止运动，然后用外箍锁紧片膜， 剪掉边缘，取出已经扩好的片膜，即可放到全自动粘片机上进行粘片。
蓝膜 气缸
扩晶环 加热板75℃，预热30s 蓝膜
烘箱
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品质要求
1、点银胶量要适度,固晶
1.银胶高度图
时银胶能包住晶片,晶片四周 银胶高度在晶片高度的1/3以 下,1/4以上. 且每点银胶量要 均匀 2、银胶要点在固晶区中间 (偏心距离小于晶片直径的 1/3） 3、多余的银胶沾在支架或 其他地方要用软纸擦干净. 4、芯片要求放置平整、无 缺胶、粘胶、装反（电极）、 芯片无损伤,沾污。
导电胶的成分
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• 导电胶的成分表
项目 基体 导电胶 环氧树脂
填料 助剂
银粉 固化ห้องสมุดไป่ตู้等
导电胶的功能
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成分 环氧树脂 填料 助剂
作用 附着力，耐 高温性能 导电性，传 导性 调节黏度， 流动性，固 化性能
导电胶的固化性能
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作业前，先查看 《LED生产指令
单》。
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1、排支架工序
使用工具：手套、支架座、铝盘、颜色笔 作业规范： （1）作业前先戴手套。 （2）根据当天需生产的品名规格,选用所需的支架与晶片。 （3）依规定在支架底部画上颜色,以便于后段作业区分。 注意事项： ①排料要整齐,每一支架座最多排50支,不够支请标明数量。 ②固双色支架直角排向右边,单色支架碗形排向左边。 品质标准: ①排料过程中,如发现变黄、变黑不正常颜色的支架,应将其挑出. ②支架有变形的,挑出作不良品处理,如发现数量较多的支架变形时,请 将此情况向品管人员反映。
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L型、V型引脚式芯片连线
L型电极芯片连引线
V型电极芯片连引线
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• Lamp-LED封装流程
LED的基本光电特性主要取决于芯片，但封装工艺对LED的最终性能也起 着至关重要的作用。
LED封装的一般工艺流程
LED的封装、检测与应用
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• 引脚式LED的封装的任务
LED封装就是将芯片与电极引线、管座和透镜等组件通过一定
的工艺技术结合在一起，使之成为可直接使用的发光器件的过程。
LED 封装之目的: ★将半导体芯片封装成可以供商 业使用的电子组件 ★保护芯片防御辐射, 水气, 氧气, 以及外力破坏 ★提高组件的可靠度，提高光取 出效率的作用 ★改善/提升芯片性能 ★提供芯片散热机构 ★设计各式封装形式, 提供不同 之产品应用
SiH 4 N2o SiO2
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2、扩晶
功能：由于LED芯片划片后在蓝膜上间距很小0.1mm，不利于后续
加工。用扩片机可以将蓝膜上的芯片间距拉伸到0.6mm。
工具：扩晶机、子母环
扩晶机 子母环
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• 导电性 • 黏附性 • 传导性
主要是导热性
不同行业对于银胶导电性的要求不同 1. IC要求10-3～10-4Ω·cm 2. LED和邦定要求10-4Ω·cm
将芯片固定在基板 和钉架上
导电胶的性能指标
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产品型号 组 分 外 观 粘度（mPa·s）25℃ 银含量（％） 热膨胀系数（ppm/℃）
导电胶附着力达不到要求，耐高温 性能不佳
导电胶的规格和储藏
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• 针筒20g/支、40g/支；盒装根据客户需要提供。 使用时先从冰箱取出回温2h以上，盒装回温需搅 拌。 • -40℃冷藏存放
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点胶操作 1、作业设备及工具 点胶机,支架座,手套,固晶座,注射器,针头,显微镜, 台灯 2、作业方式
2.点银胶图
3.固晶位置图
银 胶
支 架
银 胶
晶 片
支 架
点胶工艺难点在于点 胶量的控制，在胶体高度、 点胶位置
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点胶中的常见问题：
（1）为什么同一批银胶，有时粘度高、有时粘度低？
（2）银胶为何怎么烤也烤不干？ （3）怎么辨别银胶有无变质？
（4）为何点胶后需要马上固晶？
|1.IC,LED和三极管使用 针筒点胶一般要求工作时 间是48h 2.LED和邦定背胶要求空 气暴露时间要3天以上
导电胶使用过程中出现的问题和原因
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• 出现气泡，空点， 点胶不均匀 • 出现拉丝，拖尾现 象。 • 焊线时掉片
主要是脱泡不彻底，黏度不合适和 流动性能不好。
排支架
扩晶
点胶
固晶
烘烤
焊线
检验
灌胶
植入支架
短烤
脱模
长烤
半切
测试
全切
分选
包装
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•
支架
1、支架的作用：用来导电和支撑
2、支架的组成：支架由支架素材经过电镀而形成，由里到外是
素材、铜、镍、铜、银这五层所组成。 3、支架的种类：（带杯支架做聚光型，平头支架做大角度散光 型的Lamp）
2004LD/DD：用来做蓝、白、 纯绿、紫色的Lamp，可焊双 线，杯较深。
2006：两极均为平头型，用来做闪烁 Lamp，固IC，焊多条线。
2009：用来做双色的Lamp，杯内可 固两颗晶片，三支pin脚控制极性。
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3.0
1~7 ≥5.0
3.0
5~7 ≥5.0
3.0
1~3 ≥5.0
3.0
1~3 ≥5.0
导电胶的选择
• • • • •
不同应用领域所选择的导电胶的黏度不同， 合适黏度的导电胶点胶顺淌且均匀 1.IC要求黏度6000~8000mPa·s 2.LED和邦定15000~20000mPa·s 3.三极管要求10000~15000mPa·s www.wtc.edu.cn 粘度可以根据客户的具体要求进行调整， 以便更好的满足客户的特殊要求。
未封装前的支架
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支架使用注意事项
为了减少LED镀银支架在仓储及使用中的不良，在使用方便的同时，请关注 以下事项： （1）镀银支架在使用前必须密封保存。 （2）勿用手直接接触支架。（汗液加速银氧化变色） （3）封装完毕的支架尽快镀锡处理。 （4）防止重力挤压变形，搬运过程中应轻拿轻放
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各种不同的引脚式支架
2002杯/平头：此种支架一般做对角度 、亮度要求不是很高的材料，其Pin长 比其他支架要短10mm左右。Pin间距 为2.28mm
2003杯/平头：一般用来做φ5以上 的Lamp，外露pin长为 +29mm、 -27mm。Pin间距为2.54mm。
引脚式LED封装三要素：芯片，支架，环 氧树脂透镜。
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• LED封装的发展过程
最早封装的LED
直插式LED
食人鱼LED
功率形LED
通用照明LED
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LED封装形式
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： 1.有引脚式（Lamp-LED）封装 2.表面组装（贴片）式（SMD－LED）封装 3.TOP-LED 4.Side-LED 5.大功率（High-Power-LED） 6.板上芯片直装式（COB）LED封装 7.系统封装式（SiP）LED封装 8.晶片键合和芯片键合等
选用黏度合适的导电胶 附着力的要求推晶达 选用附着力合适的银胶 到8kg力，否则容易掉 片 选用银胶时要考虑银胶的烘烤条件 选用银胶时要考虑银胶的耐高温性能 选用银胶时必须考虑银胶的可工作时间
1.焊铜线时热板温度要达 到260℃ 2.焊金线时热板温度要达 到220℃
1.IC要求150℃ 60分钟固化完全 (目前厂家使用的固化工艺多为 175℃ 60分钟或80分钟) 2.LED要求150℃ 30分钟固化 （有些厂家使用时小批量生产甚 至仅固化10分钟左右）

1240 nm Eg
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3、点胶/背胶
点胶工艺：在LED支架的相应位置点上银胶或绝缘胶。
背胶：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。 胶水分为银胶和绝缘胶两大类。银胶用于L型电极的LED，绝缘胶用于V型 电极LED。 银胶的作用：固定晶片和导电的作用。 银胶成分：75～85%的银颗粒、15～25%的环氧树脂、5～10%的催化剂； 银胶的使用：冷藏，使用前需解冻并充分搅拌均匀，因银胶放置长时间 后，银粉会沉淀。