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(duì)其中主要的固晶、焊線和灌膠工序分別從工序目的，重點(diǎn)及操作注意事項(xiàng)進(jìn)行了表述。

        由于 LED 芯片的兩個(gè)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(duì) LED 芯片的兩個(gè)電極進(jìn)行焊接 ，從而引出正極、負(fù)極之外，同時(shí)還需要對(duì) LED 芯片和兩個(gè)電極進(jìn)行保護(hù)。LED 的封裝的任務(wù)是將外引線連接到 LED 芯片的電極上 ，同時(shí)保護(hù)好 LED 芯片 ，不讓其受到機(jī)械、熱、潮濕及其它種種的外來(lái)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(jiǎn)稱 Φ5）封裝的引腳，圖 2 為引腳式封裝結(jié)構(gòu)。

         圖 3 為紅光 LED 的生產(chǎn)流程 ，依次是擴(kuò)片、固晶、烘烤、焊線、灌膠、烘烤、一切、測(cè)試、二切和包裝。其中主要的工序是固晶、焊線、灌膠和測(cè)試 

        擴(kuò)片是對(duì)芯片的一個(gè)處理，為固晶做準(zhǔn)備。它是對(duì)黏結(jié)芯片的膜進(jìn)行擴(kuò)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(kuò)片中要注意上升高度的控制以及割除多余藍(lán)膜時(shí)不要把環(huán)內(nèi)的藍(lán)膜割破。

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

        烘烤要注意時(shí)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(gè)導(dǎo)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(shí)候不要碰到 chip、金線和膠。焊線機(jī)在界面操作上 ，鍵盤與旁邊的按鈕一一對(duì)應(yīng)。當(dāng)機(jī)器出現(xiàn)故障時(shí)，按下線夾可將金線松開，當(dāng)劈刀堵塞時(shí)可按下超聲測(cè)試清洗。焊線的重點(diǎn)有三個(gè)：根據(jù)芯片進(jìn)行焊線參數(shù)調(diào)整 ；拉力參數(shù)調(diào)整；線弧制程調(diào)整。

        經(jīng)過(guò)焊線機(jī)焊線后接下來(lái)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(lái)。先將空的模條放置烤箱烘烤 ，做好準(zhǔn)備工作，烘烤時(shí)同樣要注意時(shí)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(huì)被堵塞。再拿出用丙酮清洗過(guò)的裝膠漏斗等零件裝上。然后是配膠，配膠要精確 ，按色劑 : 擴(kuò)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(diào)節(jié)儀器的注膠站，點(diǎn)擊后退 ，注膠排掉里面的空氣，復(fù)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(dòng)。注意隨時(shí)檢查產(chǎn)品是否缺膠并且補(bǔ)膠。之后在 150℃下烘烤 30 分鐘 ，起模 ，再在 150℃下烘烤 6h，進(jìn)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(shí)際是半導(dǎo)體封裝技術(shù)中的切筋環(huán)節(jié)。LED 支架在加工時(shí) ，一個(gè)模具一次可以同時(shí)生產(chǎn)很多支架 ，它們是連接在一起的，切筋的目的就是將其一個(gè)個(gè)分開。二切 ，是根據(jù)客戶的要求調(diào)整 LED 管腳長(zhǎng)短的過(guò)程。一切和二切要注意放入切口的時(shí)候方向要正確 ，注意安全。

        測(cè)試的目的是對(duì)經(jīng)過(guò)封裝和老化試驗(yàn)的 LED 進(jìn)行光電參數(shù)、外形尺寸的檢驗(yàn)，按照設(shè)定要求將成品材料分成不同的 BIN。滿足客戶的需求。同時(shí)將電性不良品剔除。測(cè)試時(shí)注意死燈和次品區(qū)分開。產(chǎn)品經(jīng)測(cè)試合格后即可包裝入庫(kù)。

        總之 ，LED 封裝能將半導(dǎo)體芯片封裝成可以供商業(yè)使用的電子組件；保護(hù)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(jī)構(gòu) ；設(shè)計(jì)各式封裝形式，提供不同產(chǎn)品的應(yīng)用。

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