中心議題：

• LED的生產工藝
• LED封裝形式
• LED封裝工藝流程

解決方案：

• 采用超聲波清洗PCB或LED支
• 用鋁絲或金絲焊機將電極連接到LED管芯上
• 通過點膠，用環氧將LED管芯和焊線保護起來

LED的封裝有很多的步驟
，下文將具體介紹各個步驟。

一、生產工藝

1.生產：

a)清洗：采用超聲波清洗PCB或LED支架
，並烘幹。

b)裝架：在led管芯（大圓片）底部電極備上銀膠後進行擴張，將擴張後的管芯（大圓片）安置在刺晶台上，在顯微鏡下用刺晶筆將管芯一個一個安裝在PCB或LED支架相應的焊盤上，隨後進行燒結使銀膠固化。

c)壓焊：用鋁絲或金絲焊機將電極連接到LED管芯上
，以作電流注入的引線。LED直接安裝在PCB上的，一般采用鋁絲焊機。（製作白光TOP-LED需要金線焊機）

d)封裝：通過點膠
，用環氧將LED管芯和焊線保護起來。在PCB板上點膠
，對固化後膠體形狀有嚴格要求，這直接關係到背光源成品的出光亮度。這道工序還將承擔點熒光粉（白光LED）的任務。

e)焊接：如果背光源是采用SMD-LED或其它已封裝的LED，則在裝配工藝之前，需要將LED焊接到PCB板上。

f)切膜：用衝床模切背光源所需的各種擴散膜、反光膜等。

g)裝配：根據圖紙要求，將背光源的各種材料手工安裝正確的位置。

h)測試：檢查背光源光電參數及出光均勻性是否良好。

2.包裝：將成品按要求包裝


、入庫。

二
、封裝工藝

1.LED的封裝的任務

是將外引線連接到LED芯片的電極上，同時保護好led芯片
，並且起到提高光取出效率的作用。關鍵工序有裝架、壓焊、封裝。

2.LED封裝形式

LED封裝形式可以說是五花八門
，主要根據不同的應用場合采用相應的外形尺寸，散熱對策和出光效果。led按封裝形式分類有Lamp-LED、TOP-LED、Side-LED
、SMD-LED、High-Power-LED等。

3.LED封裝工藝流程

a)芯片檢驗
鏡檢：材料表麵是否有機械損傷及麻點麻坑（lockhill）
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

b)擴片

由於LED芯片在劃片後依然排列緊密間距很小（約0.1mm）
，不利於後工序的操作。我們采用擴片機對黏結芯片的膜進行擴張
，是LED芯片的間距拉伸到約0.6mm。也可以采用手工擴張，但很容易造成芯片掉落浪費等不良問題。

c)點膠

在led支架的相應位置點上銀膠或絕緣膠。（對於GaAs
、SiC導電襯底

，具有背麵電極的紅光、黃光、黃綠芯片

，采用銀膠。對於藍寶石絕緣襯底的藍光
、綠光led芯片
，采用絕緣膠來固定芯片。）

工藝難點在於點膠量的控製
，在膠體高度、點膠位置均有詳細的工藝要求。

由於銀膠和絕緣膠在貯存和使用均有嚴格的要求
，銀膠的醒料、攪拌、使用時間都是工藝上必須注意的事項。
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d)備膠

和點膠相反，備膠是用備膠機先把銀膠塗在led背麵電極上，然後把背部帶銀膠的led安裝在led支架上。備膠的效率遠高於點膠，但不是所有產品均適用備膠工藝。

e)手工刺片

將擴張後LED芯片（備膠或未備膠）安置在刺片台的夾具上，LED支架放在夾具底下，在顯微鏡下用針將LED芯片一個一個刺到相應的位置上。手工刺片和自動裝架相比有一個好處
，便於隨時更換不同的芯片，適用於需要安裝多種芯片的產品.

f)自動裝架

自動裝架其實是結合了沾膠（點膠）和安裝芯片兩大步驟，先在led支架上點上銀膠（絕緣膠）
，然後用真空吸嘴將led芯片吸起移動位置

，再安置在相應的支架位置上。

自動裝架在工藝上主要要熟悉設備操作編程
，同時對設備的沾膠及安裝精度進行調整。在吸嘴的選用上盡量選用膠木吸嘴，防止對led芯片表麵的損傷，特別是蘭、綠色芯片必須用膠木的。因為鋼嘴會劃傷芯片表麵的電流擴散層。

g)燒結

燒結的目的是使銀膠固化，燒結要求對溫度進行監控
，防止批次性不良。

銀膠燒結的溫度一般控製在150℃，燒結時間2小時。根據實際情況可以調整到170℃，1小時。

絕緣膠一般150℃，1小時。

銀膠燒結烘箱的必須按工藝要求隔2小時（或1小時）打開更換燒結的產品，中間不得隨意打開。燒結烘箱不得再其他用途，防止汙染。

h)壓焊

壓焊的目的將電極引到led芯片上
，完成產品內外引線的連接工作。

LED的壓焊工藝有金絲球焊和鋁絲壓焊兩種。右圖是鋁絲壓焊的過程
，先在LED芯xin片pian電dian極ji上shang壓ya上shang第di一yi點dian，再zai將jiang鋁lv絲si拉la到dao相xiang應ying的de支zhi架jia上shang方fang，壓ya上shang第di二er點dian後hou扯che斷duan鋁lv絲si。金jin絲si球qiu焊han過guo程cheng則ze在zai壓ya第di一yi點dian前qian先xian燒shao個ge球qiu
，其qi餘yu過guo程cheng類lei似si。

壓焊是LED封裝技術中的關鍵環節
，工藝上主要需要監控的是壓焊金絲（鋁絲）拱絲形狀，焊點形狀，拉力。

對壓焊工藝的深入研究涉及到多方麵的問題

，如金（鋁）絲材料
、超聲功率、壓焊壓力、劈刀（鋼嘴）選用、劈刀（鋼嘴）運動軌跡等等。（下圖是同等條件下，兩種不同的劈刀壓出的焊點微觀照片，兩者在微觀結構上存在差別
，從而影響著產品質量。）我們在這裏不再累述。

i)點膠封裝

LED的封裝主要有點膠、灌封
、模壓三種。基本上工藝控製的難點是氣泡
、多缺料
、黑點。設計上主要是對材料的選型，選用結合良好的環氧和支架。（一般的LED無法通過氣密性試驗）如右圖所示的TOP-LED和Side-LED適用點膠封裝。手動點膠封裝對操作水平要求很高（特別是白光LED），主要難點是對點膠量的控製
，因為環氧在使用過程中會變稠。白光LED的點膠還存在熒光粉沉澱導致出光色差的問題。

j)灌膠封裝

Lamp-led的封裝采用灌封的形式。灌封的過程是先在led成型模腔內注入液態環氧，然後插入壓焊好的led支架，放入烘箱讓環氧固化後，將led從模腔中脫出即成型。

k)模壓封裝

將壓焊好的led支(zhi)架(jia)放(fang)入(ru)模(mo)具(ju)中(zhong)
，將(jiang)上(shang)下(xia)兩(liang)副(fu)模(mo)具(ju)用(yong)液(ye)壓(ya)機(ji)合(he)模(mo)並(bing)抽(chou)真(zhen)空(kong)，將(jiang)固(gu)態(tai)環(huan)氧(yang)放(fang)入(ru)注(zhu)膠(jiao)道(dao)的(de)入(ru)口(kou)加(jia)熱(re)用(yong)液(ye)壓(ya)頂(ding)杆(gan)壓(ya)入(ru)模(mo)具(ju)膠(jiao)道(dao)中(zhong)
，環(huan)氧(yang)順(shun)著(zhe)膠(jiao)道(dao)進(jin)入(ru)各(ge)個(ge)led成型槽中並固化。

l)固化與後固化

固化是指封裝環氧的固化，一般環氧固化條件在135℃
，1小時。模壓封裝一般在150℃，4分鍾。

m)後固化

後固化是為了讓環氧充分固化
，同時對led進行熱老化。後固化對於提高環氧與支架（PCB）的粘接強度非常重要。一般條件為120℃，4小時。

n)切筋和劃片

由於led在生產中是連在一起的（不是單個）

，Lamp封裝led采用切筋切斷led支架的連筋。SMD-led則是在一片PCB板上，需要劃片機來完成分離工作。

o)測試

測試led的光電參數、檢驗外形尺寸，同時根據客戶要求對LED產品進行分選。

p)包裝

將成品進行計數包裝。超高亮LED需要防靜電包裝。