- 2019年11月24日
生产过程
一般来说,LED的生产工艺分为两部分:
首先,在基板上制造氮化镓(GaN)的外延晶片,其主要在金属有机化学气相沉积外延晶片(MOCVD)中。在制备基于GaN的外延晶片所需的材料源和各种高纯度气体之后,可以根据该方法的要求逐渐完成外延晶片。常用的基材主要是蓝宝石,碳化硅和硅基衬底,以及GaAs,AlN,ZnO和其他材料。
MOCVD使用气相反应物(前体)和III族有机金属和基团V NH 3,以在基材的表面上反应,以将所需产物沉积在基材的表面上。通过控制温度,压力,反应物浓度和物质比,控制涂料组合物和晶体质量。MOCVD外延炉是制造LED外延晶圆最常用的设备。
2.然后对LED PN结的两个电极进行处理。电极加工也是制造LED芯片的关键工序,包括清洗、蒸发、黄光、化学蚀刻、熔融、研磨;然后切割和测试LED芯片。通过排序,你可以得到你需要的LED芯片。如果切屑清洗不够干净,蒸发系统不正常,会造成蒸发后的金属层(指蚀刻后的电极)脱落,金属层外观变色,出现金泡等现象。
在蒸发过程中,有时需要用弹簧夹将芯片固定,从而产生捏捏(必须在目视检查中除去)。黄光的作品包括烘焙,光刻胶,摄影曝光,开发等。如果开发不完整,面膜有孔,发光区域会有更多的金属。
在切屑的前一阶段,各种工序如清洗、蒸发、发黄、化学蚀刻、熔融、研磨等都必须使用镊子和花篮、载体等,所以切屑电极会有划痕。
工艺
1. LED芯片检查
显微镜检查:材料表面是否有机械损伤,洛克希尔切屑的尺寸和电极尺寸以及电极尺寸是否符合工艺要求。
2.领导的扩张
由于LED芯片在切割后仍以小的紧密间距排列(约0.1 mm),不利于后期加工的操作。通过铺片器将贴合芯片的薄膜展开,将LED芯片的间距拉伸至约0.6 mm。也可以使用手工膨胀,但容易造成芯片浪费和浪费等问题。
3.领导分配
将银胶或绝缘胶放置在LED支架的相应位置。对于砷化镓、碳化硅导电基片,红色、黄色和黄绿色带背电极的芯片由银浆制成。蓝宝石绝缘衬底的蓝绿色LED芯片,采用绝缘膏来固定芯片。
该过程的难度在于控制胶水量,并且在胶水的高度和胶水的位置有详细的技术要求。由于银胶和绝缘胶具有严格的储存和使用要求,因此银胶胶的唤醒,搅拌和使用时间是必须在此过程中注重的重要事项。
4.领导准备胶水
与分配相比,胶水用胶机施加到LED的后部电极,然后背面上的LED胶水胶上安装在LED保持器上。胶水的制备效率远高于分配的效率,但并非所有产品都适合制备方法。
5.LED手刺穿
将膨胀的LED芯片(带或不带胶水)放置在刺血针台的夹具上,并且LED支架放置在夹具下方,并且LED芯片在显微镜下用针逐一刺穿。手工制作的荆棘在自动装载中具有优势,使得随时易于更换不同的芯片,适用于需要多个芯片的产品。
6.LED自动安装
自动加载实际上是两步的胶水(分配)和安装芯片的组合。首先,将银胶(绝缘胶水)放在LED支架上,然后使用真空喷嘴将LED芯片吸入移动位置,然后将其放置在相应的支架位置。在自动加载过程中,主要是熟悉设备的操作和编程,同时调整设备的胶水和安装精度。在喷嘴的选择时,应尽可能多地使用胶凝式喷嘴以防止损坏LED芯片的表面。特别是,蓝色和绿色芯片必须由胶木制成。因为钢喷嘴将划伤芯片表面上的电流扩散层。
7.LED烧结
烧结的目的是固化银浆,并且烧结需要监测温度以防止批量缺陷。烧结银浆料的温度通常在150℃下控制,烧结时间为2小时。根据实际情况,可以将其调整为170°C 1小时。绝缘胶通常为150℃,1小时。
必须根据工艺要求在2小时(或1小时)内用烧结产物打开并替换银胶式烧结炉,不应默定打开。烧结烤箱不得用于其他目的以防止污染。
8.LED压力焊接
压焊的目的是将电极引到LED芯片上,完成产品内外引线的连接。
有两种LED压力焊接工艺:金线球键合和铝线压力焊接。铝线压力焊接的过程是首先按下LED芯片电极上的第一点,然后将铝线拉到相应支架上方,然后按下第二点撕下铝线。金线滚珠焊接过程在第一点之前燃烧球,其余的过程类似。
压力焊接是LED封装技术中的关键环节。工艺的主要要求是压焊金丝(铝丝)的弧度形状、焊点形状和拉力。
9.LED密封夹
LED包装主要是一点胶、灌封、成型。基本上,过程控制的难点是气泡、缺料和黑点。本设计主要是对材料的选择,选用好的环氧树脂与支架的组合。(一般led无法通过气密性测试)
LED分配顶部LED和侧面LED适用于分配。手动分配需要高水平的操作(尤其是白光LED)。主要困难是控制在使用期间环氧树脂的分配量。白光LED的分配还具有导致光的色差的磷光体沉淀的问题。
灯-LED封装采用灌封形式。灌封工艺是先将液态环氧树脂注入LED成型腔内,然后将压胶LED支架插入烘箱内固化环氧树脂,再将LED从腔内取出成型。
LED模包将压焊LED支架放入模具中,用液压机对上下模具进行压模并抽真空,将固体环氧树脂放入注塑线入口,将液压顶出器压入模具胶路。环氧树脂沿胶道进入各LED成型槽并固化。
10. LED固化和后固化
固化是指包封环氧树脂的固化,其通常在135℃下固化1小时。模塑包装通常在150℃下4分钟。后固化是让环氧树脂在热老化的同时全固化。后固化对于增加环氧树脂的粘合强度(PCB)是重要的。一般条件为120℃,4小时。
11.LED切割切割
由于LED是在一个生产过程中连接在一起的(不是一个单独的),灯封装LED使用肋骨来切割LED支架的肋骨。SMD-LED是在PCB板上,需要一个切丁机来完成分离。
12. LED测试
测试LED的光电参数,检查外观尺寸,并根据客户要求对LED产品进行分类。