摘要

        本文以直插式紅光 LED 的封裝為例 ，通俗的描述了 LED 的封裝工藝流程。尤其對其中主要的固晶、焊線和灌膠工序分別從工序目的，重點及操作注意事項進行了表述。

        由于 LED 芯片的兩個電極很小，只有在顯微鏡下才能看見 ，因此在制作工藝上，除了要對 LED 芯片的兩個電極進行焊接 ，從而引出正極、負極之外，同時還需要對 LED 芯片和兩個電極進行保護。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 ，不讓其受到機械、熱、潮濕及其它種種的外來沖擊 ，并且起到提高光取出效率的作用。

        LED 的封裝形式多種多樣，圖 1 為直插式 LED 封裝形式。本文將以直插式紅光 LED 為例介紹 LED 的封裝流程。直插式 LED封裝又稱 Lamp-LED 封裝 ，引腳式封裝。引腳式封裝采用引線架作為各種封裝外型 ，如直徑為 5 mm 的圓柱型（簡稱 Φ5）封裝的引腳，圖 2 為引腳式封裝結構。

         圖 3 為紅光 LED 的生產流程 ，依次是擴片、固晶、烘烤、焊線、灌膠、烘烤、一切、測試、二切和包裝。其中主要的工序是固晶、焊線、灌膠和測試 

        擴片是對芯片的一個處理，為固晶做準備。它是對黏結芯片的膜進行擴張 ，將排列緊密的 LED 晶片（間距約 0.1 mm）均勻分開 ，拉伸 LED 芯片的間距（0.6 mm 左右）。在擴片中要注意上升高度的控制以及割除多余藍膜時不要把環(huán)內的藍膜割破。

        固晶是一個尤為重要的工序，它的目的是將芯片通過銀膠或絕緣膠沾到支架上的杯中。首先是點膠 ，即在 LED 支架的相應位置點上銀膠或絕緣膠。它的工藝難點在于點膠量的控制，其次是在膠體高度、點膠位置上的要求。接著將晶片放置好調節(jié)芯片位置 ，通過界面看到芯片兩極沿豎直方向 ，并通過手柄和鍵盤調節(jié)使界面上十字叉位于邊緣，然后分別調節(jié)前后勾爪使之剛好抓住支架。再通過調節(jié)兩側旋鈕調節(jié)芯片使之位于杯中心，通過調節(jié)內置旋鈕使銀膠或絕緣膠均勻。最后進料，點晶、固晶，沒有問題就可以連續(xù)固晶。特別要注意各個參數的設定及銀膠和絕緣膠的選取。固晶的重點有三個：根據晶片進行頂針、吸嘴、吸力參數調整 ；根據晶片與基座進行銀膠參數調整 ；晶粒位置、偏移角及推力制程調整。

        烘烤要注意時間與溫度的控制；注意安全 ，防止被燙傷。烘烤后的焊線工序的目的是利用金線將芯片與支架焊接在一起，形成一個導電回路。焊線中要注意單雙線的區(qū)別 ，即 recipe 的選取要正確；下支架的時候不要碰到 chip、金線和膠。焊線機在界面操作上 ，鍵盤與旁邊的按鈕一一對應。當機器出現(xiàn)故障時，按下線夾可將金線松開，當劈刀堵塞時可按下超聲測試清洗。焊線的重點有三個：根據芯片進行焊線參數調整 ；拉力參數調整；線弧制程調整。

        經過焊線機焊線后接下來是灌膠，它的目的是利用環(huán)氧樹脂將已固晶 ，焊線好的半成品封裝起來。先將空的模條放置烤箱烘烤 ，做好準備工作，烘烤時同樣要注意時間與溫度的控制 ；注意安全 ，防止被燙傷。作業(yè)前用丙酮清洗膠槽和針筒，目的是使針筒不會被堵塞。再拿出用丙酮清洗過的裝膠漏斗等零件裝上。然后是配膠，配膠要精確 ，按色劑 : 擴散劑 : 膠=1:1:100 的比例 ，其中 A 膠和 B 膠比例是 1:1，而且 A 膠要烘烤下方便攪拌。接著將配好的膠抽真空。調節(jié)儀器的注膠站，點擊后退 ，注膠排掉里面的空氣，復位。模條要用氣槍吹 ，噴離型劑并且稍微烘烤一下。從烤箱拿出模條，灌膠工序啟動。注意隨時檢查產品是否缺膠并且補膠。之后在 150℃下烘烤 30 分鐘 ，起模 ，再在 150℃下烘烤 6h，進入下道工序。

        切割的目的是將整片的 PCB 或者支架切割成單顆材料。切割分一切和二切。一切實際是半導體封裝技術中的切筋環(huán)節(jié)。LED 支架在加工時 ，一個模具一次可以同時生產很多支架 ，它們是連接在一起的，切筋的目的就是將其一個個分開。二切 ，是根據客戶的要求調整 LED 管腳長短的過程。一切和二切要注意放入切口的時候方向要正確 ，注意安全。

        測試的目的是對經過封裝和老化試驗的 LED 進行光電參數、外形尺寸的檢驗，按照設定要求將成品材料分成不同的 BIN。滿足客戶的需求。同時將電性不良品剔除。測試時注意死燈和次品區(qū)分開。產品經測試合格后即可包裝入庫。

        總之 ，LED 封裝能將半導體芯片封裝成可以供商業(yè)使用的電子組件；保護芯片防御輻射、水氣、氧氣、以及外力破壞 ；提高組件的可靠度 ；改善 / 提升芯片性能 ；提供芯片散熱機構 ；設計各式封裝形式，提供不同產品的應用。

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