摘要

        本(ben)文(wen)以直插(cha)式紅(hong)光 LED 的(de)封裝為例 ，通(tong)俗的(de)描(miao)述了 LED 的(de)封裝工藝流程。尤其對其中主要(yao)的(de)固晶(jing)、焊線和(he)灌(guan)膠工序分別從工序目的(de)，重點及操作注意(yi)事項進行了表述。

        由于(yu) LED 芯(xin)片(pian)的兩(liang)個電極(ji)(ji)很小，只有在顯微鏡下(xia)才(cai)能看(kan)見(jian) ，因(yin)此(ci)在制作工藝上(shang)，除(chu)了要對 LED 芯(xin)片(pian)的兩(liang)個電極(ji)(ji)進行焊接(jie) ，從而引(yin)出正極(ji)(ji)、負極(ji)(ji)之外(wai)(wai)，同時還需要對 LED 芯(xin)片(pian)和兩(liang)個電極(ji)(ji)進行保(bao)(bao)護。LED 的封裝的任務(wu)是將(jiang)外(wai)(wai)引(yin)線連接(jie)到 LED 芯(xin)片(pian)的電極(ji)(ji)上(shang) ，同時保(bao)(bao)護好 LED 芯(xin)片(pian) ，不讓其受到機械、熱、潮濕及(ji)其它種種的外(wai)(wai)來沖(chong)擊 ，并且起到提高光取(qu)出效率(lv)的作用。

        LED 的封(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)形(xing)式(shi)(shi)多種(zhong)多樣(yang)，圖 1 為直(zhi)插式(shi)(shi) LED 封(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)形(xing)式(shi)(shi)。本文將以直(zhi)插式(shi)(shi)紅光(guang) LED 為例介紹(shao) LED 的封(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)流程。直(zhi)插式(shi)(shi) LED封(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)又稱 Lamp-LED 封(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang) ，引(yin)腳式(shi)(shi)封(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)。引(yin)腳式(shi)(shi)封(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)采(cai)用引(yin)線(xian)架(jia)作為各種(zhong)封(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)外(wai)型 ，如(ru)直(zhi)徑為 5 mm 的圓柱型（簡稱 Φ5）封(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)的引(yin)腳，圖 2 為引(yin)腳式(shi)(shi)封(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)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(pian)(pian)是對芯(xin)片(pian)(pian)的(de)(de)(de)一個處理(li)，為固晶做準備。它是對黏結芯(xin)片(pian)(pian)的(de)(de)(de)膜(mo)進行(xing)擴張 ，將(jiang)排(pai)列(lie)緊(jin)密的(de)(de)(de) LED 晶片(pian)(pian)（間(jian)距(ju)約 0.1 mm）均勻分開(kai) ，拉伸 LED 芯(xin)片(pian)(pian)的(de)(de)(de)間(jian)距(ju)（0.6 mm 左右）。在擴片(pian)(pian)中要注(zhu)意上升高度的(de)(de)(de)控制以及(ji)割除(chu)多余藍膜(mo)時(shi)不要把(ba)環內的(de)(de)(de)藍膜(mo)割破。

        固(gu)晶(jing)是一(yi)個(ge)尤為重要(yao)(yao)(yao)的(de)(de)工序(xu)，它(ta)的(de)(de)目的(de)(de)是將(jiang)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)通(tong)(tong)過(guo)銀(yin)膠(jiao)(jiao)(jiao)或絕(jue)緣(yuan)(yuan)膠(jiao)(jiao)(jiao)沾到支(zhi)架(jia)上(shang)(shang)的(de)(de)杯中(zhong)。首先是點膠(jiao)(jiao)(jiao) ，即在(zai) LED 支(zhi)架(jia)的(de)(de)相應位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)點上(shang)(shang)銀(yin)膠(jiao)(jiao)(jiao)或絕(jue)緣(yuan)(yuan)膠(jiao)(jiao)(jiao)。它(ta)的(de)(de)工藝難點在(zai)于(yu)點膠(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)的(de)(de)控制(zhi)，其次是在(zai)膠(jiao)(jiao)(jiao)體高度、點膠(jiao)(jiao)(jiao)位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)上(shang)(shang)的(de)(de)要(yao)(yao)(yao)求。接(jie)著將(jiang)晶(jing)片(pian)(pian)(pian)(pian)放置(zhi)(zhi)好調(diao)(diao)(diao)節芯(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)位(wei)(wei)置(zhi)(zhi) ，通(tong)(tong)過(guo)界(jie)面看到芯(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)兩(liang)極沿豎直方(fang)向 ，并通(tong)(tong)過(guo)手(shou)柄和鍵盤調(diao)(diao)(diao)節使界(jie)面上(shang)(shang)十字叉位(wei)(wei)于(yu)邊(bian)緣(yuan)(yuan)，然(ran)后(hou)(hou)分別調(diao)(diao)(diao)節前后(hou)(hou)勾爪使之(zhi)剛好抓住支(zhi)架(jia)。再通(tong)(tong)過(guo)調(diao)(diao)(diao)節兩(liang)側(ce)旋(xuan)鈕調(diao)(diao)(diao)節芯(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)使之(zhi)位(wei)(wei)于(yu)杯中(zhong)心(xin)，通(tong)(tong)過(guo)調(diao)(diao)(diao)節內置(zhi)(zhi)旋(xuan)鈕使銀(yin)膠(jiao)(jiao)(jiao)或絕(jue)緣(yuan)(yuan)膠(jiao)(jiao)(jiao)均(jun)勻(yun)。最后(hou)(hou)進(jin)料，點晶(jing)、固(gu)晶(jing)，沒有問題就可以(yi)連續固(gu)晶(jing)。特別要(yao)(yao)(yao)注意各個(ge)參數(shu)的(de)(de)設(she)定及(ji)銀(yin)膠(jiao)(jiao)(jiao)和絕(jue)緣(yuan)(yuan)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)選取。固(gu)晶(jing)的(de)(de)重點有三(san)個(ge)：根(gen)據晶(jing)片(pian)(pian)(pian)(pian)進(jin)行頂針、吸嘴、吸力(li)參數(shu)調(diao)(diao)(diao)整 ；根(gen)據晶(jing)片(pian)(pian)(pian)(pian)與基(ji)座(zuo)進(jin)行銀(yin)膠(jiao)(jiao)(jiao)參數(shu)調(diao)(diao)(diao)整 ；晶(jing)粒位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)、偏移角及(ji)推力(li)制(zhi)程(cheng)調(diao)(diao)(diao)整。

        烘(hong)烤要(yao)(yao)注(zhu)意(yi)(yi)(yi)時間與溫(wen)度(du)的(de)控制；注(zhu)意(yi)(yi)(yi)安全 ，防止被燙傷。烘(hong)烤后的(de)焊(han)(han)線(xian)(xian)(xian)工序的(de)目的(de)是利用金線(xian)(xian)(xian)將(jiang)芯片(pian)與支架焊(han)(han)接在一起，形成一個(ge)導電回路(lu)。焊(han)(han)線(xian)(xian)(xian)中要(yao)(yao)注(zhu)意(yi)(yi)(yi)單雙線(xian)(xian)(xian)的(de)區(qu)別(bie) ，即 recipe 的(de)選取要(yao)(yao)正確；下支架的(de)時候不要(yao)(yao)碰到 chip、金線(xian)(xian)(xian)和膠。焊(han)(han)線(xian)(xian)(xian)機在界面操作上 ，鍵盤與旁邊的(de)按(an)鈕一一對應。當(dang)機器出現故障時，按(an)下線(xian)(xian)(xian)夾可將(jiang)金線(xian)(xian)(xian)松開，當(dang)劈刀堵塞時可按(an)下超聲(sheng)測試(shi)清(qing)洗。焊(han)(han)線(xian)(xian)(xian)的(de)重點有三個(ge)：根據芯片(pian)進行焊(han)(han)線(xian)(xian)(xian)參數(shu)調整 ；拉(la)力參數(shu)調整；線(xian)(xian)(xian)弧制程(cheng)調整。

        經過焊(han)(han)線(xian)機焊(han)(han)線(xian)后接下(xia)來(lai)是(shi)灌膠(jiao)(jiao)(jiao)，它的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是(shi)利用(yong)環氧樹脂(zhi)將(jiang)(jiang)已固晶 ，焊(han)(han)線(xian)好的(de)(de)(de)(de)半成品封裝(zhuang)起(qi)來(lai)。先將(jiang)(jiang)空(kong)的(de)(de)(de)(de)模條放置烤(kao)(kao)箱烘(hong)烤(kao)(kao) ，做好準(zhun)備工(gong)作(zuo)，烘(hong)烤(kao)(kao)時同樣(yang)要(yao)注意時間與(yu)溫(wen)度的(de)(de)(de)(de)控制 ；注意安全(quan) ，防止被(bei)燙傷。作(zuo)業前用(yong)丙酮清洗膠(jiao)(jiao)(jiao)槽(cao)和針筒，目的(de)(de)(de)(de)是(shi)使(shi)針筒不會(hui)被(bei)堵(du)塞。再(zai)拿出用(yong)丙酮清洗過的(de)(de)(de)(de)裝(zhuang)膠(jiao)(jiao)(jiao)漏(lou)斗(dou)等零件(jian)裝(zhuang)上。然(ran)后是(shi)配膠(jiao)(jiao)(jiao)，配膠(jiao)(jiao)(jiao)要(yao)精(jing)確 ，按色劑(ji) : 擴散劑(ji) : 膠(jiao)(jiao)(jiao)=1:1:100 的(de)(de)(de)(de)比例(li) ，其中 A 膠(jiao)(jiao)(jiao)和 B 膠(jiao)(jiao)(jiao)比例(li)是(shi) 1:1，而且(qie) A 膠(jiao)(jiao)(jiao)要(yao)烘(hong)烤(kao)(kao)下(xia)方便攪拌。接著將(jiang)(jiang)配好的(de)(de)(de)(de)膠(jiao)(jiao)(jiao)抽真空(kong)。調(diao)節儀器(qi)的(de)(de)(de)(de)注膠(jiao)(jiao)(jiao)站，點擊后退 ，注膠(jiao)(jiao)(jiao)排(pai)掉里(li)面的(de)(de)(de)(de)空(kong)氣，復位。模條要(yao)用(yong)氣槍(qiang)吹 ，噴離(li)型劑(ji)并(bing)且(qie)稍(shao)微(wei)烘(hong)烤(kao)(kao)一下(xia)。從烤(kao)(kao)箱拿出模條，灌膠(jiao)(jiao)(jiao)工(gong)序(xu)啟動(dong)。注意隨(sui)時檢查(cha)產品是(shi)否缺(que)膠(jiao)(jiao)(jiao)并(bing)且(qie)補膠(jiao)(jiao)(jiao)。之后在 150℃下(xia)烘(hong)烤(kao)(kao) 30 分鐘 ，起(qi)模 ，再(zai)在 150℃下(xia)烘(hong)烤(kao)(kao) 6h，進入下(xia)道工(gong)序(xu)。

        切(qie)(qie)割(ge)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)(shi)將整片的(de)(de) PCB 或者(zhe)支架切(qie)(qie)割(ge)成(cheng)單(dan)顆材料。切(qie)(qie)割(ge)分一切(qie)(qie)和二(er)切(qie)(qie)。一切(qie)(qie)實際(ji)是(shi)(shi)半導體封(feng)裝(zhuang)技(ji)術中的(de)(de)切(qie)(qie)筋(jin)環(huan)節。LED 支架在加(jia)工時 ，一個模(mo)具一次可以(yi)同時生產(chan)很多支架 ，它們是(shi)(shi)連接在一起的(de)(de)，切(qie)(qie)筋(jin)的(de)(de)目的(de)(de)就是(shi)(shi)將其一個個分開(kai)。二(er)切(qie)(qie) ，是(shi)(shi)根據(ju)客(ke)戶的(de)(de)要(yao)求調整 LED 管腳長(chang)短的(de)(de)過程(cheng)。一切(qie)(qie)和二(er)切(qie)(qie)要(yao)注(zhu)意放入(ru)切(qie)(qie)口的(de)(de)時候方向要(yao)正確 ，注(zhu)意安全。

        測試(shi)的目的是對經過封(feng)裝和老(lao)化試(shi)驗(yan)的 LED 進行光(guang)電參數、外形(xing)尺寸的檢驗(yan)，按照設定要(yao)求將成(cheng)品材料分(fen)(fen)成(cheng)不(bu)(bu)同的 BIN。滿足客戶的需求。同時將電性(xing)不(bu)(bu)良品剔除(chu)。測試(shi)時注意死燈和次品區分(fen)(fen)開。產品經測試(shi)合(he)格后即(ji)可包裝入庫。

        總之 ，LED 封裝(zhuang)能將半(ban)導體芯(xin)片封裝(zhuang)成可(ke)以供(gong)商業使(shi)用的電子組件(jian)；保護芯(xin)片防御(yu)輻(fu)射、水氣、氧氣、以及(ji)外力破壞 ；提(ti)高組件(jian)的可(ke)靠度 ；改善 / 提(ti)升芯(xin)片性能 ；提(ti)供(gong)芯(xin)片散熱機構 ；設(she)計各式封裝(zhuang)形式，提(ti)供(gong)不(bu)同產品的應(ying)用。

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