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led封装工艺流程
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3秒自动关闭窗口产实习报；单位：五邑大学应用物理与材料学院；专业：应用物理学指导老师：*****撰写人：阿光；撰写时间：日；生告；一．实习目的；通过生产实习，了解本专业的生产过程，巩固所学专业；二．实习时间；日~日；三．实习单位；江门市长利光电技术有限公司、吉华精密光电有限公司；四．实习内容；1．LED封装产业发展产
单位：五邑大学应用物理与材料学院
专业：应用物理学
指导老师：*****
阿光 撰写时间：日
一．实习目的 通过生产实习，了解本专业的生产过程，巩固所学专业知识。了解LED封装产业的发展现状；熟悉LED封装和数码管制作的整个流程；掌握LED封装流程中的各种方法及其存在问题；尝试找出更佳的方法提高公司的产品率。 二．实习时间 日 ~ 日 三．实习单位 江门市长利光电技术有限公司、吉华精密光电有限公司 四．实习内容 1．LED封装产业发展产业现状网上调研
LED光电产业是一个新兴的朝阳产业，具有节能、环保的特点符合我们国家的能源、减碳战略，从而获得更多的产业和市场需求，成为一道亮丽的产业发展风景。 LED产业链总体分为上、中、下游，分别是LED外延芯片、LED封装及LED应用。作为LED产业链中承上启下的LED封装产业，在整个产业链中起得无可比拟的重要作用。另外中国是LED封装大国，据估计全世界80%数量的LED器件封装集中在中国。下面我们从八方面来论述我国LED封装产业的现状与未来：
1.1 LED的封装产品
LED封装产品大致分为直插式、贴片式、大功率三大类，三大类产品中有不同尺寸、不同形状、不同颜色等各类产品。
1.2 LED封装产能
中国已逐渐成为世界LED封装器件的制造中心，其中包括台资、港资、美资等企业在中国的制造基地。 据估算，中国的封装产能占全世界封装产能的60%，并且随着LED产业的聚集度在中国的增加。此比例还在上升。大陆LED封装企业的封装产能扩充较快，随着更多资本进入大陆封装产业，LED封装产能将会快速扩张。
LED封装生产及测试设备
LED封装主要生产设备有自动固晶机、自动焊线机、自动封胶机、自动分光分色机、动点胶机、自动贴带机等；LED主要测试设备有IS标准仪、光电综合测试仪、TG测试 测试仪、积分球留名测试仪、荧光粉测试仪、冷热冲击箱、高温箱等。 中国在封装设备硬件上，由于购买了最新型和最先进的封胶设备，拥有后发优势，具备先进封装技术和工艺发展的基础。
LED封装器件的性能在50%程度上取决于芯片，50%取决于封装工艺和辅助材料。 目前中国大陆的LED芯片企业约有十家左右，起步较晚，规模不够大，最大LED芯片企业年产值约3个亿人民币，每家平均产能在1至2个亿。
国内中小尺寸芯片已能基本满足国内封装企业的需求，大尺寸还需要进口，主要来自美国、台湾企业。 国产品牌的中小尺寸芯片性能与国外品牌差距较小，具有良好的性价比，能满足绝大部分LED应用企业的需求。 国产大尺寸瓦级芯片还需努力，以满足未来照明市场的巨大需求。 随着资本市场对上游芯片企业的介入，预计未来三年我国LED芯片企业将有较大的发展，将有力地促进LED封装产业总体水平的提高。
LED封装辅助材料
LED封装辅助材料主要有支架、胶水、模条、金线、透镜等。 目前中国大陆的封装辅助材料供应链已较完善，大部分材料已能在大陆生产供应。 高性能的环氧树脂和硅胶以进口居多，这两类材料主要要求耐高温。耐紫外线、优异折射率及良好的膨胀系数等。 随着全球一体化的进程，中国LED封装企业已能应用到世界上最新和最好的封装辅助材料。
LED封装设计
直插式LED的设计已相对成熟，目前主要在衰减、光学配比。失效率等方面可进一步上台阶。贴片式LED的设计尤其是顶部发光的SMD在不断发展之中，封装支架尺寸、封装结构设计、材料选择、光学设计、散热设计等不断创新，具有广阔的技术潜力。 功率型LED的设计则是一片新天地。功率型大尺寸芯片制造还处于发展阶段，使得功率型LED的结构、光学、材料、参数设计也处于发展之中，不断有新型的设计出现。
目前中国的LED封装设计水平还与国外行业巨头有一定的差距，这也与中国LED行业缺乏规模龙头企业有关，缺乏有组织、有计划的规模性的研发设计投入。
LED封装工艺
LED封装工艺包括固晶参数工艺、焊线参数工艺、封胶参数工艺、烘烤参数工艺、分光分色工艺等 。我国LED封装企业这几年快速发展，LED封装工艺已经上升到一个较好的水平，不过我国大功率封装工艺水平还有待进一步完善。
LED封装器件的性能
小芯片的亮度已与国外最高亮度产品接近；在光衰方面我国LED封装工艺经过多年的发展和积累，已有较好的基础，在光衰的控制上已与国外一些产品匹敌；失效率与芯片质量、封装辅助材料、生产工艺、设计水平和管理水平相关，中国封装企业的LED失效率整体水平有待提高，不过也有少量中国优秀封装企业的失效率已达到世界水平。LED的光效90% 3 取决于芯片的发光效率。中国LED封装企业对封装环节的光效提高技术也有大量研究。如果中国在大尺寸瓦级芯片的研发生产上取得突破及量产，将会极大促进功率型封装器件光效的提高。
2.直插式LED封装工艺基本流程
在固晶前我们首先要确定我们加工的这批产品是L型（垂直型）还是V型（水平型） 封装，因为如果我们选择L型封装那么我们就要对应选择能够导电的银胶，相反我们选择V型封装就要选择绝缘胶。除此之外我们要根据客户的要求，这一批产品是聚光还是散光，不同要求我们就要选取不同的支架。当确定芯片、胶水和支架时，那么我们就可以开始固晶了。以下以聚光、垂直型封装为例，首先是往支架的聚光杯里面注入适量的 银胶，然后再往里面放进芯片，这一道工序的最后一步是烘烤。
就我个人认为这一到工艺最重要的有三步，如果不做好一定会影响LED光效率。 其一，注入银胶量的多少。采用银胶的目的是粘著芯片和支架，还有就是利用银胶导电性。胶量最好控制在芯片高度的2/3~1/2，如果胶量过多(超过芯片高度1/2)，会造成PN结短路，最终而无法正常发光，还有银片间的结合层阻值还会增大。另外银胶量少或者缺胶，那就无法起到粘着芯片的作用。 其二，芯片放置的位置及放置时的力度。在固晶中我们最理想的状态是把芯片放置在聚光杯的正中央，这样方便我们更好的采光，如果我们把芯片的位置放偏了，一方面在下一步自动焊线机中有可能找不到芯片的电机进行焊接，最后会造成死灯。另外就算焊接好了，那么聚光杯无法最大化的采集光线，光效率大减折扣。出现不良品的原因有：芯片悬浮在银胶上、芯片倾斜超过5°（焊线就找不到位置）、晶粒表面破损1/4、晶粒翻转和芯片表面粘胶。
其三，烘烤温度及时间的控制。温度过低我们就无法使银胶固化，芯片与支架粘附 不好，芯片可能会脱离。另外温度过高，产生应力大，体积电阻也相应发生变化。进一步影响焊线工艺。
完成固晶这一步工序之后，接下来我们就要进行焊线工作。焊线的目的是在压力、 热量和超声波能量的共同作用下，使金线在芯片电极和外引线键合区之间形成良好的欧姆接触，完成内外引线的连接。 2.2.1 技术要求 a．金丝与芯片电极、引线框架键合区间的连接牢固 b．金丝拉力的测试。第一焊点金丝拉力以最高点测试，从焊丝的最高点垂直引线框架表面在显微镜观察下向上拉，测试拉力。如果我们抽取的样品拉力不够，就要改变金线弧度，长度等参数，否则下一道工艺灌胶会把金线拉断，造成死灯现象。因此这是LED焊线工序参考是否合格的一个参数。 c．焊点的要求。第一焊点是金球与芯片电极的键合，如果没有选择好正确的参数，那么我们就会造成偏焊，虚焊。偏焊和虚焊都会影响电气连接，会出现漏电的现象，影响LED的发光及其寿命。第二焊点要增大表面积牢固的把它焊在支架的另一边上。 d．焊线的要求。焊线的检测也作为焊线工序合格的一个参数。合格的焊线要求各条金丝键合拱丝高度合适，无塌丝，无多余焊丝。焊丝的弧度不对，就会有可能造成阴阳极接触，出 4 现短路现象。焊线多余除开会出现短路现象，还会出现漏电，影响LED正常发光 及寿命。 2.2.2 工艺参数的要求 由于不同机台的参数设置都不一样，所以就没有对参数进行统一。在这过程中主要的参数有键合温度、第一第二焊点的焊接时间、焊接压力、焊接功率、拱丝高度、烧球电流、丝尾长度等等。焊接时间影响它的牢固性，焊接压力和功率过大会损坏芯片，高度不当会造成短路，烧球电流过小满足不了焊点要求。要做好焊线这一步工序就要严格控制，哪一步也不能麻烦，否则会影响产品质量。 2.2.3
注意事项 a.不得用手直接接触支架上的芯片以及键合区域。 b.操作人员需要佩戴静电手环，穿防静电工作服，避免静电对芯片造成伤害。 c.材料在搬运过程中须小心轻放，避免静电的产生及碰撞，需防倒丝、塌丝、断线及粘 附杂物。 2.2.4 问题讨论：为什么要金线焊接，铜线可不可以？ 丝球焊广泛采用金引线，金丝具有电导率大、耐腐蚀、韧性好等优点，广泛应用于集成电铝丝由于存在形球非常困难等问题，只能采用楔键合，主要应用在功率器件、微波器件和光电器件。但是金的价格昂贵，成本较高。很多研究结果表明铜是金的最佳代替品。铜丝球焊具有很多优势： a.价格优势：成本只有金丝的1/3~1/10。 b.电学性能和热学性能：铜的导电率比金的导电率大，铜的热导率也高于金。 c.机械性能：铜引线相对金引线的高刚度使得其更适合细小引线键合。 d.焊点金属间化合物：对于金引线键合到铝金属化焊盘，会出现“紫斑”和“白斑”问题，并且因金和铝两种元素的扩散速率不同，导致界面处形成柯肯德尔孔洞及裂纹。降低了焊点力学性能和电学性能，对于铜引线键合到铝金属化焊盘，研究较少，不过有些 人认为较好。因此，铜丝球焊焊点的可靠性药高于金丝球焊焊点。
但是目前铜丝球焊所占引线键合的比例依然很少，主要是因此铜丝球焊技术面临着一些难点： (1) 铜容易被氧化，键合工艺不稳定； (2) 铜的硬度、屈服强度等物理参数高于金和铝。键合时需要施加更大的超声能量和键合压力，因此容易对硅芯片造成损伤甚至是破坏。
点荧光粉是针对白光LED，主要步骤是点胶和烘烤。 根据查资料，目前所有荧光粉有两种，其中一个是“蓝色芯片+YAG”，另一种是“紫色或紫外+RGB荧光粉”，不过现在市场上用的主要是前者荧光粉，后者还不成熟存在较多要解决的问题。就YAG为例说明LED荧光粉的配比问题。改变树脂内YAG荧光体浓度之后，LED色区坐标的结果，由图可知只要色坐标是在LED与YAG荧光体两色坐标形成的直线范围内，就可任意调整色调，依此可知YAG荧光体浓度较低时，蓝色穿透光的比率较多，整体就会呈蓝色基调白光；相对的如果YAG荧光体浓度较高时，黄色转换光的比率较多，整体呈黄色基调白水。
5 三亿文库包含各类专业文献、中学教育、各类资格考试、文学作品欣赏、外语学习资料、幼儿教育、小学教育、14LED封装生产实习报告等内容。　
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　　1.LED大屏幕芯片检验　　　　镜检：材料表面是否有机械损伤及麻点麻坑（lockhill芯片尺寸及电极大小是否符合工艺要求电极图案是否完整。　　　　LED芯片的制造工艺流程　　　　2.LED大屏幕扩片　　　　由于LED大屏幕芯片在划片后依然排列紧密间距很小（约0.1mm），不利于后工序的操作。我们采用扩片机对黏结芯片的膜进行扩张，是LED芯片的间距拉伸到约0.6mm。也可以采用手工扩张，但很容易造成芯片掉落浪费等不良问题。　　　　3.LED点胶　　　　在LED大屏幕支架的相应位置点上银胶或绝缘胶。（对于GaAs、SiC导电衬底，具有背面电极的红光、黄光、黄绿芯片，采用银胶。对于蓝宝石绝缘衬底的蓝光、绿光LED芯片，采用绝缘胶来固定芯片。）　　　　工艺难点在于点胶量的控制，在胶体高度、点胶位置均有详细的工艺要求。由于银胶和绝缘胶在贮存和使用均有严格的要求，银胶的醒料、搅拌、使用时间都是工艺上必须注意的事项。　　　　4.LED备胶　　　　和点胶相反，备胶是用备胶机先把银胶涂在LED背面电极上，然后把背部带银胶的LED安装在LED支架上。备胶的效率远高于点胶，但不是所有产品均适用备胶工艺。　　　　5.LED手工刺片　　　　将扩张后LED芯片（备胶或未备胶）安置在刺片台的夹具上，LED支架放在夹具底下，在显微镜下用针将LED芯片一个一个刺到相应的位置上。手工刺片和自动装架相比有一个好处，便于随时更换不同的芯片，适用于需要安装多种芯片的产品。　　　　6.LED大屏幕自动装架　　　　自动装架其实是结合了沾胶（点胶）和安装芯片两大步骤，先在LED支架上点上银胶（绝缘胶），然后用真空吸嘴将LED芯片吸起移动位置，再安置在相应的支架位置上。自动装架在工艺上主要要熟悉设备操作编程，同时对设备的沾胶及安装精度进行调整。在吸嘴的选用上尽量选用胶木吸嘴，防止对LED芯片表面的损伤，特别是蓝、绿色芯片必须用胶木的。因为钢嘴会划伤芯片表面的电流扩散层。　　　　7.LED烧结　　　　烧结的目的是使银胶固化，烧结要求对温度进行监控，防止批次性不良。银胶烧结的温度一般控制在150℃，烧结时间2小时。根据实际情况可以调整到170℃，1小时。绝缘胶一般150℃，1小时。　　　　银胶烧结烘箱的必须按工艺要求隔2小时（或1小时）打开更换烧结的产品，中间不得随意打开。烧结烘箱不得再其他用途，防止污染。　　　　8.LED压焊　　　　压焊的目的将电极引到LED芯片上，完成产品内外引线的连接工作。　　　　LED大屏幕的压焊工艺有金丝球焊和铝丝压焊两种。先在LED芯片电极上压上第一点，再将铝丝拉到相应的支架上方，压上第二点后扯断铝丝。金丝球焊过程则在压第一点前先烧个球，其余过程类似。　　　　压焊是LED大屏幕封装技术中的关键环节，工艺上主要需要监控的是压焊金丝（铝丝）拱丝形状，焊点形状，拉力。　　　　9.LED封胶　　　　LED大屏幕的封装主要有点胶、灌封、模压三种。基本上工艺控制的难点是气泡、多缺料、黑点。设计上主要是对材料的选型，选用结合良好的环氧和支架。（一般的LED无法通过气密性试验）　　　　9.1LED点胶　　　　TOP-LED和Side-LED适用点胶封装。手动点胶封装对操作水平要求很高（特别是白光LED），主要难点是对点胶量的控制，因为环氧在使用过程中会变稠。白光LED的点胶还存在荧光粉沉淀导致出光色差的问题。　　　　9.2LED灌胶封装　　　　Lamp-LED的封装采用灌封的形式。灌封的过程是先在LED大屏幕成型模腔内注入液态环氧，然后插入压焊好的LED大屏幕支架，放入烘箱让环氧固化后，将LED从模腔中脱出即成型。　　　　9.3LED模压封装　　　　将压焊好的LED大屏幕支架放入模具中，将上下两副模具用液压机合模并抽真空，将固态环氧放入注胶道的入口加热用液压顶杆压入模具胶道中，环氧顺着胶道进入各个LED成型槽中并固化。　　　　10.LED固化与后固化　　　　固化是指封装环氧的固化，一般环氧固化条件在135℃，1小时。模压封装一般在150℃，4分钟。后固化是为了让环氧充分固化，同时对LED进行热老化。后固化对于提高环氧与支架（PCB）的粘接强度非常重要。一般条件为120℃，4小时。　　　　11.LED切筋和划片　　　　由于LED大屏幕在生产中是连在一起的（不是单个），Lamp封装LED采用切筋切断LED支架的连筋。SMD-LED则是在一片PCB板上，需要划片机来完成分离工作。　　　　12.LED测试　　　　测试LED的光电参数、检验外形尺寸，同时根据客户要求对LED大屏幕产品进行分选。　　　　13.LED大屏幕包装　　　　将成品进行计数包装。超高亮LED需要防静电包装。
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　　LED生产流程
　　LED芯片的制造工艺流程
　　外延生长的基本原理是：在一块加热至适当温度的衬底基片(主要有蓝宝石和、SiC、Si)上，气态物质InGaAlP有控制的输送到衬底表面，生长出特定单晶薄膜。目前LED外延片生长技术主要采用有机金属化学气相沉积方法。
　　MOCVD介绍：
　　金属有机物化学气相淀积(Metal-Organic Chemical Vapor Deposition，简称 MOCVD)， 1968年由美国洛克威尔公司提出来的一项制备化合物半导体单品薄膜的新技术。该设备集精密机械、半导体材料、真空电子、流体力学、光学、化学、计算机多学科为一体，是一种自动化程度高、价格昂贵、技术集成度高的尖端光电子专用设备，主要用于GaN(氮化镓)系半导体材料的外延生长和蓝色、绿色或紫外发光二极管芯片的制造，也是光电子行业最有发展前途的专用设备之一。
　　LED芯片的制造工艺流程：
　　外延片→清洗→镀透明电极层→透明电极图形光刻→腐蚀→去胶→平台图形光刻→干法刻蚀→去胶→退火→SiO2沉积→窗口图形光刻→SiO2腐蚀→去胶→N极图形光刻→预清洗→镀膜→剥离→退火→P极图形光刻→镀膜→剥离→研磨→切割→芯片→成品测试。
　　其实外延片的生产制作过程是非常复杂的，在展完外延片后，下一步就开始对LED外延片做电极(P极，N极)，接着就开始用激光机切割LED外延片(以前切割LED外延片主要用钻石刀)，制造成芯片后，在晶圆上的不同位置抽取九个点做参数测试，如图所示：
　　1、主要对电压、波长、亮度进行测试，能符合正常出货标准参数的晶圆片再继续做下一步的操作，如果这九点测试不符合相关要求的晶圆片，就放在一边另外处理。
　　2、晶圆切割成芯片后，100%的目检(VI/VC)，操作者要使用放大30倍数的显微镜下进行目测。
　　3、接着使用全自动分类机根据不同的电压，波长，亮度的预测参数对芯片进行全自动化挑选、测试和分类。
　　4、最后对LED芯片进行检查(VC)和贴标签。芯片区域要在蓝膜的中心，蓝膜上最多有5000粒芯片，但必须保证每张蓝膜上芯片的数量不得少于1000粒，芯片类型、批号、数量和光电测量统计数据记录在标签上，附在蜡光纸的背面。蓝膜上的芯片将做最后的目检测试与第一次目检标准相同，确保芯片排列整齐和质量合格。这样就制成LED芯片(目前市场上统称方片)。
　　在LED芯片制作过程中，把一些有缺陷的或者电极有磨损的芯片，分捡出来，这些就是后面的散晶，此时在蓝膜上有一些不符合正常出货要求的晶片，也就自然成了边片或***等。
　　刚才谈到在晶圆上的不同位置抽取九个点做参数测试，对于不符合相关要求的晶圆片作另外处理，这些晶圆片是不能直接用来做LED方片，也就不做任何分检了，直接卖给客户了，也就是目前市场上的LED大圆片(但是大圆片里也有好东西，如方片)。
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不错,非常好的资料,学习下
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很不错的资料，真的学习了，谢谢楼主！
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谢谢了，学习。
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好东西丫丫丫
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非常好的资料
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有用的资料，谢谢了！
欲为诸佛龙象,先做众生马牛!
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灰常 详细，忒感谢...
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下载，学习！
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