2022年led制造工艺流程及细节 .pdf

《2022年led制造工艺流程及细节 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年led制造工艺流程及细节 .pdf（5页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、浅谈 LED制造工艺流程及细节 随着 20 世纪 90 年代，人类对氮化物LED的发明、LED的效率有了非常快的发展。随着相关技术的发展， 在不久的未来 LED会代替现有的照明灯泡。 近几年人们制造 LED芯片过程中首先在衬底上制作氮化镓（ GaN ）基的外延片，外延片所需的材料源(碳化硅SiC)和各种高纯的气体如氢气H2或氩气 Ar 等惰性气体作为载体之后，按照工艺的要求就可以逐步把外延片做好。接下来是对LED-PN结的两个电极进行加工， 并对 LED毛片进行减薄， 划片。然后对毛片进行测试和分选，就可以得到所需的LED芯片。由于制作 LED芯片设备的造价都比较昂贵，同时也是生产的一个投资重

2、点，具体的工艺做法， 不作详细的说明。 下面简单介绍一下 LED生产流程图，如下： LED生产流程图 （流程工艺） （使用设备） 测试芯片 芯片分选机 排支架 （ 把芯片固定在支架座） 芯片扩张机 点 胶 点胶机 显微镜 QC 固 晶 倒膜机 扩晶机 显微镜 固晶座 QC (* 白光 ) 固晶烘烤 烘箱 150C2H 配荧光粉 焊 线 (芯片焊两个电极) 自动焊线机 超声波焊线机 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - -

3、点荧光粉 *二焊加固锒胶 点胶机 显微镜 (QC 白光) 烘烤 150C 1H - * 锒胶烘烤 烘箱 电子称 抽真空机 点胶机 显微镜 *支架沾胶 ( 支架沾胶)点胶机 烤箱 120C20min (下面说明植入工艺) 植入支架 - 灌胶机 - 自动灌胶机 短 烤 - 烘 箱 离 模 - 脱模机 长 烤 烘箱 130C6H 切 一切模具(冲床) 测试点数 LED电脑测试机 QC 全切 冲压机及全切模 QC 分光分色 LED分选机 QC 封口包装 封口机 入库 一、工艺说明(植入支架)名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - -

4、 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - LED外型环氧树脂封装主要有以下几步：模条预热- 吹尘- 树脂预热- 配胶- 搅拌- 抽真空- 灌胶入支架。 所用物料： 支架、LED芯片、锒胶绝缘胶(解冻, 搅拌)、 晶片(倒膜，扩晶)、金线、锒胶、荧光粉、胶带包装、模条 (铝条，合金)、导热硅脂、焊接材料、树脂(AB 胶或有机硅胶)、各种手动工具、各种测试材料（如万用表、示波器、电源等）。 二、LED 封装技术 LED芯片只是一块很小的固体，它的两个电极要在显微镜下才能看见，加入电流后它才会发光，在制作工艺上除了要对LED芯片的两个电极

5、进行焊接。从而引出正负电极之外。 同时还要对 LED芯片和两个电极进行保护， 因此这就需要对 LED芯片封装。 如：常见直径5mm 的圆柱型引脚式封装LED. 这种技术就是将LED芯片粘结在引线架上(一般称为支架)。 芯片的正极用金丝键合连到另一引线架上，负极用银浆粘结在支架反射杯内或用金丝和反射杯引脚相连，然后顶部用环氧树脂包封。做成直径为5mm 的圆形外形。 这种封装技术的作用是保护芯片，焊线金丝不受外界侵蚀。固化后的环氧树脂，可以形成不同形状而起到透镜的功能。选用透明的环氧树脂作为过渡。可以提高芯片 的出光效率。环氧树脂构成的管壳具有很好的耐湿性，绝缘性和高机械强度，对芯片发出的光的折射

6、率和透光率都很高。 但对于大功率LED而言，在通电后会产生较大的热量。 并且如果用于封装的环氧和金丝的膨胀系数不一样， 那么膨胀时就会使金丝拉断或造成焊点接触电阻较大，从而影响了发光器件的质量。特别应注意的是， 封装胶会因温度过高而出现胶体变黄，因此降低了透光度并影响光的输出。 所以我们更应该考虑到LED的长久使用效果。从而应该用有机硅胶材料来封装。如：MOMENTIVE中的 XE14 B3445 ， XE14 B5778 型硅胶就有良好的透光率。不会随时间而恶化，热膨胀系数非常好，在紫外线照射下稳定性很理想。 这里要注意的问题是，LED 使用散热问题。目前散热也是选用铝或铜为散热器，但要特别

7、注意热沉与散热器之间的粘接材料一般应采用导热胶。如果是两个物体的表面接触。 中间会有空气， 而且空气的导热系数很差。 所以在界面之间应有一层导热胶来让它们紧密接触。这样导热效果才会好。如GE的 TSE-3081或 MOMENTIVE品牌中的硅脂等都有很好的散热紧密连接的作用 . 三、案例说明 1、在 LED引脚式封装白光过程中, 因为器件的体积较小，点荧光粉是一个难题。有的厂家先把荧光粉与环氧树脂配好，做成一个模子 , 然后把配好荧光粉的环氧树脂做成一个胶饼， 将胶饼贴在芯片上， 周围再灌满环氧树脂。 但是要注名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - -

8、 - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - 意的是点荧光粉胶时在周围有气泡，而在抽真空时， 没有把气泡处理干净。 结果在焊接时。 将热量传给芯片， 使芯片周围的气膨胀， 从而把荧光粉胶涨裂； 或 A、B、胶没有充分混合胶调配不均。因此，使荧光粉胶自己开裂。从而使很多厂家在制造 LED白光过程中，大都利用自动化机器进行固晶和焊接线，所做出来的产品质量好，一致性好，非常适合大规模生产。 2、大功率 LED封装过程中，由于点亮时发热量比较大，可以在LED芯片上盖一层硅凝胶， 而不可用环氧树脂。 这样做一方面可防止

9、金丝热胀冷缩与环氧树脂不一致而被拉断。 另一方面防止因温度高而使环氧树脂变黄变污。环氧树脂在紫外光照射下易分解老化， 结果透光性能不好， 所以在制作功率 LED白光（绿+红+蓝=白光）应用硅凝胶调和荧光粉，而LED芯片底层用硅胶导热，从而大大提高使用寿命。 3、提高白光 LED光效作法。目前对蓝光（或紫外光）片芯涂覆荧光粉制作白光 LED, 这要从材料上, 工艺方面进行深入研究, 我们提出使用硅胶拌荧光粉涂覆在蓝光芯片上， 虽然开始会出现光衰， 但是随着点亮时间的延长， 又会慢慢提升光通量。从而达到延长使用寿命的目的，另一方面就是人们常说的三基色LED 。这是让芯片直接点亮。（不用荧光粉）混合

10、成白光。例如使用红、绿、蓝三种芯片组合成白光（三基色）。 四、LED 的生产环境 制作 LED的生产环境要有一万级到十万级的净化车间，并且温度和湿度都可调控的。LED的生产环境中要有防静电措施，车间内的地板、墙壁、桌、椅等都要有防静电功能，特别是操作人员要穿上防静电服并戴上防静电手套。 为了尽量降低静电效应给器件带来的破坏和影响，对生产LED的洁净车间、整机装配调试车间、精密电子仪器生产车间都有严格的环境要求： (1)地面、墙壁、工作台带静电情况：光刻车间塑料板地面的静电电位约为 500 1000V 扩散间的塑料墙地面为700V ，塑料顶棚为0 1000V。 (2)工作台面为 500 2000

11、V，最高可达5KV 。 (3)风口、扩散间铝孔板的送风口为500 700V。 (4)人和服装可为 30KV ，非接地操作人员一般可带3 5KV，高时可达10KV 。 (5)喷射清洗液的高压纯水为2KV ，聚四氟乙烯支架有8 12KV ，蕊片托盘为 6KV ，硅片间的隔纸可达2KV 。 五、防静电措施 。 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - 静电击穿器件使其失效是在不知不觉中发生的，被静电损坏的 LED不能用筛选方法排

12、除，所以只有做好预防措施，建立一套防静电（ ESD ）生产工艺和测试流程规范。这对提高LED产品质量及成品率是十分关键的。主要的措施包括： 各环节要尽量减少接触这类LED器件的人数, 限制人员不必要的走动，搬推椅子。 使用导电率好的包装袋来包装LED 。 应戴上手套接触LED器件（但不能戴尼龙和橡皮手套）。 取出备用的LED器件后不要堆叠在一起， 器件尽量不要互相接触。 从包装袋中取出而暂时不用的器件，应用防静电袋包装起来。 必须用手接触LED的器件时，应接触管壳而避免接触LED器件的引出端。要接触 LED器件前，应将手或身体接“地”一下，把静电释放干净。 电烙铁要求永久接地。 工作环境的相对

13、湿度应保持在50% 左右，不穿容易产生静电的工作服。 车间地面应采用含碳塑料，含碳橡胶或导电乙烯做成，电阻率 105欧.cm 或用静电耗散性材料，电阻率应在105欧.cm 109欧.cm 之间。 椅子和工作台上应附加一层静电耗散材料，椅子的电阻率应是105欧.cm 108欧.cm 之间。 工作服，棉制工作服有一定的导电性，最好使用防静电服。工作鞋要用静电耗散型材料做成，电阻率在105欧.cm 108欧.cm 之间，也要有防静电鞋。 带上防静电手镯实际上是手镯与手接触，再把手镯接“地”， 这样手与地就成为同电位，可将人身上的静电释放。 在工作区域使用离子风扇防止静电积累，因为离子风扇送出的负离子能与静电中和，不会使静电积累成很高电压。 车间里所用的设备都要有良好的接地，接地电阻不能大于10 欧。车间入口处一定要有接地金属球，人进入时先摸金属球，以释放身上的静电。 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -