LED封装结构及其技术 .doc

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1、 本科毕业论文 题 目: LED封装结构及其技术 院 (部): 理学院 专 业: 应用物理学班 级: 光电054姓 名: 学 号: 指导教师: 完成日期: 2009年6月1日目 录摘 要IVABSTRACT1 前 言11.1 关于发展半导体照明的重要性11.2 LED的发光原理、特点、分类及应用21.2.1 LED的发光原理21.2.2 LED光源的基本特征31.2.3 LED光源的分类51.2.4 LED光源的应用61.3 LED封装的基本问题62 LED封装技术的研究现状82.1 引言82.2 LED封装形式的演变、封装工艺流程、封装材料8 2.2.1 LED封装形式的演变8 2.2.2

2、LED封装工艺流程10 2.2.3 LED封装材料122.3 产品封装结构类型132.3.1引脚式封装132.3.2 表面贴装封装152.3.3 功率型封装162.3.4 食人鱼LED的封装172.4 LED封装结构的光学模拟与设计19 2.4.1 雷曼某大功率LED的模拟19 2.4.2 LED的光学设计203 LED封装技术的发展趋势283.1 LED芯片效率的提升对芯片面积的影响283.2 LED器件效率与封装工艺的提升对LED应用成本的影响303.3 LED封装未来工艺及装备的改变分析313.4 LED封装技术的几种发展趋势324 结 论35谢 辞36参考文献37摘 要 发光二极管是2

3、1世纪的照明新光源,它具有光效高,工作电压低,耗电量小,体积小等优点,可平面封装,易于开发轻薄型产品,结构坚固且寿命很长。光源本身不含汞、铅等有害物质,无红外和紫外污染,不会在生产和使用中产生对外界的污染。因此,无论从节约电能、降低温室气体排放的角度,还是从减少环境污染的角度,发展LED作为新型照明光源替代传统的照明用具将是大势所趋。 LED封装的光学模拟大多采用雷曼某大功率LED的模拟,晶片、支架碗杯、透镜(或填充胶体)为其三大要素,通过改变碗杯结构、透镜形状来模拟寻求最佳的出光效率,并设计发光角度为600的封装产品。在实验中,支架碗杯内壁有直线、圆弧向里、圆弧向外等情形,填充胶的胶量有凹入

4、或凸起情形,通过对每种情况对应的Candela图进行分析可得:支架碗杯内壁的设计为圆弧向里,填充胶的胶量(胶体在碗口处的高低变化)为凸起时,可以得到最为理想的出光效率,得到的产品的性能也最稳定。由光学模拟实验得到的LED的参数值可以设计出性能最好的器件,作为一种节能、高效的新型发光器件,LED的前景已经引起了产业界和资本市场的广泛关注,几个主要发达国家和地区都提出了半导体照明计划。我们国家的半导体照明工程将紧急启动,只要打破了制约亮度、价格等的技术瓶颈后,使得半导体照明能普遍的进入民用照明领域后,一年就可以为中国节电一个三峡工程。关键词:封装结构类型;封装工艺流程;出光效率;光学模拟LED P

5、ackaging Structure and Technology ABSTRACTLED lighting is the new light source in the 21st century,It has many advantages such as a high luminous efficiency,low voltage,small power consumption,small size, etc. It can be flat pack,easy to develop thin-and-light products,the structure is solid and had

6、 a very long life. The light dont have harmful substances such as mercury and lead,infrared and ultraviolet pollution,and dont produce the pollution of the outside world in the production and use process. Therefore,in terms of saving energy and reducing greenhouse gas emissions,or whether from the p

7、erspective of reducing environmental pollution,LED lighting as a new alternative to traditional lighting appliances,will be the trend of the times. LED package always using the Lehmans simulation of a high-power LED, chips,support bowl cups,lens (or gel-fill LED) for the three major elements,by chan

8、ging the glass bowl,lens shape to search for the best light efficiency and design of light-emitting angle of the package of 600 products. In the experiment,glass bowl stent wall has a straight line,the arc inward,the arc outward circumstances,the plastic filler volume has indentation or convex case.

9、 Through a series of experiments show that the inner wall of glass bowls stent is designed to arc inward,in each case by the corresponding analysis Candela plans available: the amount of plastic filler (colloidal changes in the level of the bowl) is convex case may be receive the most ideal light ef

10、ficiency,and the products capability is most stable.Received by the optical simulation of the LED design parameter values can be the best device performance,as an energy-saving and efficient new light-emitting devices,the prospect of LED has attracted industry and capital markets a wide range of con

11、cerns,several major developed countries and regions have put forward plans to semiconductor lighting. Our nations semiconductor lighting project will be start emergent,as long as break the technical bottlenecks in the brightness and the price after the semiconductor lighting can make universal acces

12、s to civilian lighting,one year it can save a China Three Gorges Project. Key words: structure of the packaging type;packaging process;light efficiency; optical simulation1 前 言1.1 关于发展半导体照明的重要性 发光二极管(LED)被认为是21世纪的照明新光源,同样亮度下,半导体灯耗电仅为普通白炽灯的1/10,而寿命却可以延长100倍。LED器件是冷光源,光效高,工作电压低,耗电量小,体积小,可平面封装,易于开发轻薄型产

13、品,结构坚固且寿命很长,光源本身不含汞、铅等有害物质,无红外和紫外污染,不会在生产和使用中产生对外界的污染,因此,半导体灯具有节能、环保、寿命长等特点。如同晶体管替代电子管一样,半导体灯替代传统的白炽灯和荧光灯,也将是大势所趋。无论从节约电能、降低温室气体排放的角度,还是从减少环境污染的角度,LED作为新型照明光源都具有替代传统照明光源的极大潜力。中国工程院院士陈良惠曾说:“半导体照明进入民用照明领域,一年可以为中国节电一个三峡工程”。预计到2010年,我国照明用电将达到3225亿kWh,如果半导体照明进入有1/3的照明市场,就能够节约1/3的照明用电,这意味着每年为国家节省用电1000亿kW

14、h,相当于三峡工程每年847亿kWh发电量的12倍。 为此,国家将紧急启动半导体照明工程:首先,我国发展半导体照明有一定技术和产业基础。我国自主研制的第一个发光二极管(LED),比世界上第一个发光二极管仅仅晚几个月;在氮化镓的研究方面比国外大约晚三年,比起当初微电子的技术差距已经小很多了。通过“863”计划等科技计划的支持,我国已经初步形成从外延片生产、芯片制备、器件封装到应用的比较完整的产业链1。我国已经有400多家企业介入到LED照明行业中,封装在国际市场上已占有相当大的份额,民间资本已开始大量进入。半导体照明产业是技术密集型加劳动密集型产业,尤其是芯片加工和封装全是劳动力密集型的,能够发

15、挥我国的劳动力比较优势,我国有能力承接国际半导体照明产业的转移。其次,我国是世界上最大的传统照明电器生产和出口国之一,而且中国有着13亿人的巨大市场,如果将来应用新技术,进一步降低成本,未来照明产业的最大市场还应是在中国,如此巨大的市场怎能拱手让与他人? 综合分析这几方面情况,2003年6月17日,科技部联合信息产业部、建设部、教育部、中国科学院、中国轻工业联合会等部门,紧急启动了“国家半导体照明工程”,成立了国家半导体照明工程协调领导小组。2003年10月15日,国家“十五”科技攻关计划重大项目“半导体照明产业化技术开发”通过可行性论证,10月29日正式启动。“半导体照明产业化技术开发”项目

16、包括“功率型高亮度发光二极管芯片及封装产业化关键技术”、“半导体照明系统技术、重大应用产品开发及示范”、“半导体照明评价与标准体系、发展战略研究及知识产权战略研究”。预计通过该攻关计划的实施,可以建成功率型高亮度LED芯片制备和封装示范生产线,形成1020项目原创型核心技术专利2,开发出10种以上特殊照明特色产业与应用示范基地、建立具有自主知识产权的半导体照明评价与标准体系和知识产权联盟。 半导体照明是个跨领域、跨学科、跨部门的工程,需要多部门很好地协作、统一布局,共同推进。我国科研成果转化环节很薄弱,科研、产业两张皮,企业也没有很强的实力介入到科研中来。为此,专家呼吁,科研、企业、宏观政府管

17、理部门和地方政府管理部门应统筹规划,共同推进,避免产业趋同和低水平重复建设,并提供相关配套产业政策,使各方面资源能够有效整合,通过阶段性目标的整体推进,最终形成有核心竞争力的中国半导体照明产业。1.2 LED的发光原理、特点、分类及应用1.2.1 LED的发光原理(1) p-n结电子注入发光 图1.1、图1.2表示p-n结未知电压是构成一定的势垒,当加正向偏置时势垒下降,p区和n区的多数载流子向对方扩散。由于电子迁移率比空穴迁移率大得多,出现大量电子向p区扩散,构成对p区少数载流子的注入。这些电子与价带上的空穴复合,复合时得到的能量以光能的形式释放,这就是p-n结发光的原理。 发光的波长或频率

18、取决于选用的半导体材料的能隙Eg。如Eg的单位为电子伏(eV) 。Eg=hv/q=hc/(q),=hc/(qEg)=1240/Eg (nm)。半导体可分为直接带隙和间接带隙两种,发光二极管大都采用直接带隙材料,这样可使电子直接从导带跃迁到价带与空穴复合而发光,有很高的效率。反之,采用间接带隙材料,其效率就低一些。表1.1列举了常用半导体材料及其发射的光波波长等参数。 图1.1 p-n结发光的原理 图1.2 p-n结发光的原理 表1.1 常用半导体材料及其发射的光波波长半导体材料类型GaAsGaPGaAsPGaAlAsGaN:Zn系列HG400HG500HG530BTBL发光颜色发光波长(nm)

19、发光亮度(mcd)发光功率(mW)正向压降(V)工作电流(mA)最大工作电流(mA)反向电流(uA)反向耐压(V)最大功耗(mW)红外94011.3305050575红外930101.6200200300红外93010023000300 红6950.31.81050 绿555121050 红6500.42.51050505100红6800.42.51050505100蓝49027.510(2) 异质结注入发光为了提高载流子注入效率,可以采用异质结。图1.3表示未加偏置时的异质结能级图对电子和空穴具有不同高度的势垒。图1.4表示加正向偏置后,这两个势垒均减小。但空穴的势垒小得多,而且空穴不断从p

20、区向n区扩散,得到高的注入效率。n区的电子注入p区的速率却较小。这样n区的电子就越迁到价带与注入的空穴复合,而发射出由n型半导体能隙所决定的辐射。由于p区的能隙大,光辐射无法把点自己发到导带,因此不发生光的吸收,从而可直接透射处发光二极管外,减少了光能的损失。1.2.2 LED光源的基本特征(1) LED光源发光效率高 LED经过几十年的技术改良,其发光效率有了较大的提升。白炽灯、卤钨灯光效为1224lm/W,荧光灯5070lm/W,钠灯90140lm/W,大部分的耗电变成热量损耗。 图1.3 未加偏置时的异质结能级图 图1.4 加正向偏置后的异质结能级图LED光效经改良后将达到达50200l

21、m/W,而且其光的单色性好、光谱窄,无需过滤可直接发出有色可见光。目前,世界各国均加紧提高对LED光效方面的研究,在不远的将来其发光效率将有更大的提高。 (2) LED光源耗电量少 LED单管功率0.030.06W,采用直流驱动,单管驱动电压1.53.5V,电流1518mA,反应速度快,可在高频操作。同样照明效果的情况下,耗电量是白炽灯泡的1/8,荧光灯管的1/2,日本估计,如采用光效比荧光灯还要高两倍的LED替代日本一半的白炽灯和荧光灯,每年可节约相当于60亿升原油。就桥梁护栏灯为例,同样效果的一支日光灯40W多,而采用LED每支的功率只有8W,而且可以七彩变化。 (3) LED光源使用寿命

22、长 采用电子光场辐射发光,灯丝发光易烧、热沉积、光衰减等缺点。而采用LED灯体积小、重量轻,环氧树脂封装,可承受高强度机械冲击和震动,不易破碎,平均寿命达10万小时。LED灯具使用寿命可达510年,可以大大降低灯具的维护费用,避免经常换灯之苦。 (4) LED光源安全可靠性强 发热量低,无热辐射,冷光源,能精确控制光型及发光角度,光色柔和,无眩光;不含汞、钠元素等可能危害健康的物质。内置微处理系统可以控制发光强度,调整发光方式,实现光与艺术结合。 (5) LED光源有利于环保 LED为全固体发光体,耐震、耐冲击不易破碎,废弃物可回收,没有污染。光源体积小,可以随意组合,易开发成轻便薄短小型照明

23、产品,也便于安装和维护。 1.2.3 LED的分类(1) 按发光管发光颜色分按发光管发光颜色分,可分成红色、橙色、绿色(又细分黄绿、标准绿和纯绿)、蓝光等。另外,有的发光二极管中包含二种或三种颜色的芯片。根据发光二极管出光处掺或不掺散射剂、有色还是无色,上述各种颜色的发光二极管还可分成有色透明、无色透明、有色散射和无色散射四种类型。(2) 按发光管出光面特征分 按发光管出光面特征分圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等。圆形灯按直径分为2mm、4.4mm、5mm、8mm、10mm及20mm等。国外通常把3mm的发光二极管记作T-1;把5mm的记作T-1(3/4);把4.4mm的

24、记作T-1(1/4)。由半值角大小可以估计圆形发光强度角分布情况。(3) 从发光强度角分布图来分 高指向性。一般为尖头环氧封装,或是带金属反射腔封装,且不加散射剂。半值角为520或更小,具有很高的指向性,可作局部照明光源用,或与光检出器联用以组成自动检测系统。 标准型。通常作指示灯用,其半值角为2045。 散射型。这是视角较大的指示灯,半值角为4590或更大,散射剂的量较大。(4) 按发光二极管的结构分 按发光二极管的结构分有全环氧包封、金属底座环氧封装、陶瓷底座环氧封装及玻璃封装等结构。(5) 按发光强度和工作电流分按发光强度和工作电流分有普通亮度的LED(发光强度100mcd),把发光强度

25、在10100mcd间的叫高亮度发光二极管。一般LED的工作电流在十几mA至几十mA,而低电流LED的工作电流在2mA以下(亮度与普通发光管相同)。1.2.4 LED的应用LED的应用主要可分为三大类:LCD屏背光、LED照明、LED显示。 小尺寸1.5寸到3.5寸LCD屏的背光:例如手机、PDA、MP3/4等便携设备的LCD屏都需要LED来背光。 7寸LCD屏的背光:如数码相框。 大尺寸LCD屏的背光:如LCD TV/Monitor、笔记本电脑。 LED手电筒:小功率LED手电筒、强光LED手电筒、LED矿灯。 LED照明:照明经过白炽灯、日光灯,到现在比较普遍的节能灯,再下个阶段应该就是LE

26、D照明灯的普及了,这里需要超高亮度的LED,超长寿命、极低功耗将是LED灯很大的优势,同时成本考虑也是一个关键。 LED显示:我们在公交车、地铁里都能看到各样的LED字幕显示屏,并且在户外也有不少大屏幕LED点阵显示屏幕,从远处看就是一个比较清晰的超大屏幕电视机。这里需要用到专用的LED显示控制芯片。1.3 LED封装的基本问题 LED灯封装解释:简单来说LED封装就是把LED封装材料封装成LED灯的过程; LED灯封装流程:一般LED封装必须经过扩晶-固晶-焊线-灌胶-切脚-分光分色等流程; LED灯封装材料:主要封装材料有芯片、金线、支架、胶水等; LED灯封装设备:扩晶设备、固晶机、焊线

27、机、点胶机、烘烤箱等,一般分为全自动封装设备手工封装设备两种。 LED灯封装的必要性:半导体封装使诸如二极管、晶体管、IC等为了维护本身的气密性,并保护不受周围环境中湿度与温度的影响,以及防止电子组件受到机械振动、冲击产生破损而造成组件特性的变化。因此,封装的目的有下列几点:(1)防止湿气等由外部侵入;(2)以机械方式支持导线;(3)有效地将内部产生的热排出;(4)提供能够手持的形体。以陶瓷、金属材料封装的半导体组件的气密性较佳,成本较高,适用于可行性要求较高的使用场合。以塑料封装的半导体组件的气密性较差,但是成本低,因此成为电视机、电话机、计算机、收音机等民用品的主流。 LED封装质量评判:

28、LED灯封装好坏的几个指标是角度、亮度、颜色(波长)一致性、抗静电能力、抗衰减能力等。LED灯的封装技术:一般全自动设备封装要比手工封装的要好,封装的技术水平也是LED灯封装的好坏的主要因素,同样的材料不同的生产厂家生产出来的产品有很大的差别。LED封装技术的关键:大功率LED封装主要涉及光、热、电、结构与工艺等方面,如图1.5所示。这些因素彼此既相互独立,又相互影响。其中,光是LED封装的目的,热是关键,电、结构与工艺是手段,而性能是封装水平的具体体现。从工艺兼容性及降低生产成本而言,LED封装设计应与芯片设计同时进行,即芯片设计时就应该考虑到封装结构和工艺。否则,等芯片制造完成后,可能由于

29、封装的需要对芯片结构进行调整,从而延长了产品研发周期和工艺成本,有时甚至不可能取得成功。图1.5 LED封装技术涉及的各方面2 LED封装技术的研究现状2.1 引言 国内LED产业中有20余家上、中游研制及生产单位和150余家后道封装企业,高端封装产品还未见推向市场。目前,完成GaN基蓝绿光LED中游工艺技术产业化研究3,力争在短期内使产品的性能指标达到国外同时期同类产品的水平,力争在较短时间内达到月产10万的生产能力,开发白光照明光源用的功率型LED芯片等新产品。科技部将投入8000万元资金,启动国家半导体照明工程,注意终端产品,先从特种产品做起,以汽车、城市景观照明作为市场突破口,把大功率

30、、高亮度LED放在突出位置,它的成果将要服务于北京奥运会和上海世博会。无庸质疑,产业链中的衬底、外延、芯片、封装、应用需共同发展,多方互动培植,封装是产业链中承上启下部分,需要关注与重视。2.2 LED封装形式的演变、封装工艺流程、封装材料2.2.1 LED封装形式的演变如图2.1所示,根据不同的应用场合、不同的外形尺寸、散热方案和发光效果,LED封装形式多种多样。目前,LED按封装形式分类主要有Lamp-LED、TOP-LED、Side-LED、SMD-LED、High-Power-LED、Flip Chip-LED等。图2.1 LED封装形式的演变(1) Lamp-LED(垂直LED)La

31、mp-LED早期出现的是直插LED,它的封装采用灌封的形式。灌封的过程是先在LED成型模腔内注入液态环氧树脂,然后插入压焊好的LED支架,放入烘箱中让环氧树脂固化后,将LED从模腔中脱离出即成型。由于制造工艺相对简单、成本低,有着较高的市场占有率。(2) SMD-LED(表面贴装LED)贴片LED是贴于线路板表面的,适合SMT加工,可回流焊,很好地解决了亮度、视角、平整度、可靠性、一致性等问题,采用了更轻的PCB板和反射层材料,改进后去掉了直插LED较重的碳钢材料引脚,使显示反射层需要填充的环氧树脂更少,目的是缩小尺寸,降低重量。这样,表面贴装LED可轻易地将产品重量减轻一半,最终使应用更加完

32、美。(3) Side-LED(侧发光LED)目前,LED封装的另一个重点便侧面发光封装。如果想使用LED当LCD(液晶显示器)的背光光源,那么LED的侧面发光需与表面发光相同,才能使LCD背光发光均匀。虽然使用导线架的设计,也可以达到侧面发光的目的,但是散热效果不好。不过,Lumin LEDS公司发明反射镜的设计,将表面发光的LED,利用反射镜原理来发成侧光,成功的将高功率LED应用在大尺寸LCD背光模组上。(4) TOP-LED(顶部发光LED)顶部发光LED是比较常见的贴片式发光二极管,主要应用于多功能超薄手机和PDA中的背光和状态指示灯。(5) High-Power-LED(高功率LED

33、)为了获得高功率、高亮度的LED光源,厂商们在LED芯片及封装设计方面向大功率方向发展。目前,能承受数瓦功率的LED封装已出现。比如Norlux系列大功率LED的封装结构为六角形铝板作底座(使其不导电)的多芯片组合,底座直径31.75mm,发光区位于其中心部位,直径约0.375mm25.4mm,可容纳40只LED管芯,铝板同时作为热沉。这种封装采用常规管芯高密度组合封装,发光效率高,热阻低,在大电流下有较高的光输出功率,也是一种有发展前景的LED固体光源。可见,功率型LED的热特性直接影响到LED的工作温度、发光效率、发光波长、使用寿命等,因此,对功率型LED芯片的封装设计、制造技术显得更加重

34、要。(6) Flip Chip-LED(覆晶LED)LED覆晶封装结构是在PCB基板上制有复数个穿孔,该基板的一侧的每个穿孔处都设有两个不同区域且互为开路的导电材质,并且该导电材质是平铺于基板的表面上,有复数个未经封装的LED芯片放置于具有导电材质的一侧的每个穿孔处,单一LED芯片的正极与负极接点是利用锡球分别与基板表面上的导电材质连结,且于复数个LED芯片面向穿孔的一侧的表面皆点着有透明材质的封胶,该封胶是呈一半球体的形状位于各个穿孔处,属于倒装焊结构发光二极管4。2.2.2 LED封装工艺流程(1) 芯片检验 镜检:材料表面是否有机械损伤及麻点麻坑(lockhill)芯片尺寸及电极大小是否

35、符合工艺要求电极图案是否完整。(2) 扩片 由于LED芯片在划片后依然排列紧密间距很小(约0.1mm),不利于后工序的操作。我们采用扩片机对黏结芯片的膜进行扩张,是LED芯片的间距拉伸到约0.6mm,也可以采用手工扩张,但很容易造成芯片掉落浪费等不良问题。(3) 点胶 在LED支架的相应位置点上银胶或绝缘胶(对于GaAs、SiC导电衬底,具有背面电极的红光、黄光、黄绿芯片,采用银胶。对于蓝宝石绝缘衬底的蓝光、绿光LED芯片,采用绝缘胶来固定芯片)。 工艺难点在于点胶量的控制,在胶体高度、点胶位置均有详细的工艺要求。由于银胶和绝缘胶在贮存和使用均有严格的要求,银胶的醒料、搅拌、使用时间都是工艺上

36、必须注意的事项。(4) 备胶 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。(5) 手工刺片 将扩张后LED芯片(备胶或未备胶)安置在刺片台的夹具上,LED支架放在夹具底下,在显微镜下用针将LED芯片一个一个刺到相应的位置上,手工刺片和自动装架相比有一个好处,便于随时更换不同的芯片,适用于需要安装多种芯片的产品。(6) 自动装架 自动装架其实是结合了沾胶(点胶)和安装芯片两大步骤,先在LED支架上点上银胶(绝缘胶),然后用真空吸嘴将LED芯片吸起移动位置,再安置在相应的支架位置上。 自动装

37、架在工艺上主要要熟悉设备操作编程,同时对设备的沾胶及安装精度进行调整,在吸嘴的选用上尽量选用胶木吸嘴,防止对LED芯片表面的损伤,特别是蓝、绿色芯片必须用胶木的,因为钢嘴会划伤芯片表面的电流扩散层。(7) 烧结 烧结的目的是使银胶固化,烧结要求对温度进行监控,防止批次性不良,银胶烧结的温度一般控制在150,烧结时间2h,根据实际情况可以调整到170,1h,.绝缘胶一般150,1h。 银胶烧结烘箱的必须按工艺要求隔2h(或1h)打开更换烧结的产品,中间不得随意打开,烧结烘箱不得再其他用途,防止污染。(8) 压焊 压焊的目的将电极引到LED芯片上,完成产品内外引线的连接工作。LED的压焊工艺有金丝

38、球焊和铝丝压焊两种,铝丝压焊的过程,先在LED芯片电极上压上第一点,再将铝丝拉到相应的支架上方,压上第二点后扯断铝丝。金丝球焊过程则在压第一点前先烧个球,其余过程类似。 压焊是LED封装技术中的关键环节,工艺上主要需要监控的是压焊金丝(铝丝)拱丝形状,焊点形状,拉力。对压焊工艺的深入研究涉及到多方面的问题,如金(铝)丝材料、超声功率、压焊压力、劈刀(钢嘴)选用、劈刀(钢嘴)运动轨迹等等。(9) 点胶封装 LED的封装主要有点胶、灌封、模压三种,基本上工艺控制的难点是气泡、多缺料、黑点,设计上主要是对材料的选型,选用结合良好的环氧和支架(一般的LED无法通过气密性试验),手动点胶封装对操作水平要

39、求很高(特别是白光LED),主要难点是对点胶量的控制,因为环氧在使用过程中会变稠,白光LED的点胶还存在荧光粉沉淀导致出光色差的问题。(10) 灌胶封装 Lamp-LED的封装采用灌封的形式,灌封的过程是先在LED成型模腔内注入液态环氧,然后插入压焊好的LED支架,放入烘箱让环氧固化后,将LED从模腔中脱出即成型。(11) 模压封装 将压焊好的LED支架放入模具中,将上下两副模具用液压机合模并抽真空,将固态环氧放入注胶道的入口加热用液压顶杆压入模具胶道中,环氧顺着胶道进入各个LED成型槽中并固化。(12) 固化与后固化 固化是指封装环氧的固化,一般环氧固化条件在135,1h,模压封装一般在15

40、0,4min。(13) 后固化 固化是为了让环氧充分固化,同时对LED进行热老化,后固化对于提高环氧与支架(PCB)的粘接强度非常重要,一般条件为120,4h。(14) 切筋和划片 由于LED在生产中是连在一起的(不是单个),Lamp封装LED采用切筋切断LED支架的连筋。SMD-LED则是在一片PCB板上,需要划片机来完成分离工作。(15) 测试 测试LED的光电参数、检验外形尺寸,同时根据客户要求对LED产品进行分选。(16) 包装 将成品进行计数包装,超高亮LED需要防静电包装。2.2.3 LED封装材料(1) 主剂材料 环氧树脂:以透明无色、杂质含量低、黏度低为原则。高档产品应选用道化学的331J、

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