LED封裝工藝
在LED產(chǎn)業(yè)鏈中,上游為襯底晶片生產(chǎn),中游為芯片設(shè)計(jì)及制造生產(chǎn),下游為封裝與測試。研發(fā)低熱阻、優(yōu)異光學(xué)特性、高可靠的封裝技術(shù)是新型LED走向?qū)嵱?、走向市場的必?jīng)之路,從某種意義上講封裝是連接產(chǎn)業(yè)與市場之間的紐帶,只有封裝好才能成為終端產(chǎn)品,從而投入實(shí)際應(yīng)用。LED封裝技術(shù)大都是在分立器件封裝技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展與演變而來的,但卻與一般分立器件不同,它具有很強(qiáng)的特殊性,不但完成輸出電信號(hào)、保護(hù)管芯正常工作及輸出可見光的功能,還要有電參數(shù)及光參數(shù)的設(shè)計(jì)及技術(shù)要求,所以無法簡單地將分立器件的封裝用于LED。經(jīng)過多年來的不斷研究與發(fā)展,LED封裝工藝也發(fā)生了很大的變化,但其大致可分為以下幾個(gè)個(gè)步驟:
Ø 芯片檢驗(yàn):材料表面是否有機(jī)械損傷及麻點(diǎn)麻坑;
Ø LED擴(kuò)片:采用擴(kuò)片機(jī)對黏結(jié)芯片的膜進(jìn)行擴(kuò)張,將芯片由排列緊密約0.1mm的間距拉伸至約0.6mm,便于后工序的操作;
Ø 點(diǎn)膠:在LED支架的相應(yīng)位置點(diǎn)上銀膠或絕緣膠;
Ø 手工刺片:在顯微鏡下用針將LED芯片刺到相應(yīng)的位置;
Ø 自動(dòng)裝架:結(jié)合點(diǎn)膠和安裝芯片兩大步驟,先在LED支架上點(diǎn)上銀膠(絕緣膠),然后用真空吸嘴將LED芯片吸起移動(dòng)位置,再安置在相應(yīng)的支架位置上;
Ø LED燒結(jié):燒結(jié)的目的是使銀膠固化,燒結(jié)要求對溫度進(jìn)行監(jiān)控,防止批次性不良;
Ø LED壓焊:將電極引到LED芯片上,完成產(chǎn)品內(nèi)外引線的連接工作;
Ø LED封膠:主要有點(diǎn)膠、灌封、模壓三種,工藝控制的難點(diǎn)是氣泡、多缺料、黑點(diǎn);
Ø LED固化及后固化:固化即封裝環(huán)氧的固化,后固化是為了讓環(huán)氧充分固化,同時(shí)對LED進(jìn)行熱老化,后固化對于提高環(huán)氧與支架(PCB)的粘接強(qiáng)度非常重要;
Ø 切筋劃片:LED在生產(chǎn)中是連在一起的,后期需要切筋或劃片將其分離;
Ø 測試包裝:測試LED的光電參數(shù)、檢驗(yàn)外形尺寸,根據(jù)客戶要求對LED產(chǎn)品進(jìn)行分選,將成品進(jìn)行計(jì)數(shù)包裝。
3 等離子清洗原理及設(shè)備
3.1 概述:是正離子和電子密度大致相等的電離氣體。由離子、電子、自由激進(jìn)分子、光子以及中性粒子組成,是物質(zhì)的第四態(tài)。人們普遍認(rèn)為的物質(zhì)有三態(tài):固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)。區(qū)分這三種狀態(tài)是靠物質(zhì)中所含能量的多少。給氣態(tài)物質(zhì)更多的能量,比如加熱,將會(huì)形成等離子體,在宇宙中99.99%的物質(zhì)處于等離子狀態(tài)。
3.2清洗原理:通過化學(xué)或物理作用對工件表面進(jìn)行處理,實(shí)現(xiàn)分子水平的污染物去除(一般厚度為3~30nm),從而提高工件表面活性。被清除的污染物可能為有機(jī)物、環(huán)氧樹脂、光刻膠、氧化物、微顆粒污染物等。對應(yīng)不同的污染物,應(yīng)采用不同的增加結(jié)合力/粘接力清洗工藝,根據(jù)選擇的工藝氣體不同,等離子清洗分為化學(xué)清洗、物理清洗及物理化學(xué)清洗。
化學(xué)清洗:表面反應(yīng)以化學(xué)反應(yīng)為主的等離子體清洗,又稱PE。