有关led的实结

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有关led的实结

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

2011年03月7日 ~至今

三．实习单位

常州伟志电子有限公司

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。

1.3 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。

1.4 LED芯片

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。

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。

1.5 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。

1.6 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。

2.直插式LED封装工艺基本流程

2.1 固晶

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。

2.2 焊线

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。

2.3 点荧光粉

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。

2.4. 灌胶

灌胶的过程是先在LED成型模腔内注入液态环氧，然后插入焊好的LED支架放入烘箱让环氧固化后，将LED从模腔中脱出就成型了。LED灌胶工艺看似很简单，但是还要注意一下几个方面：

(1).将模条按一定方向装在铝盘上，吹尘后放进125℃/40分钟的烘箱内进行预热。

(2).根据生产的需求量进行配胶，后将已配好的胶搅拌均匀后置入45℃/15分钟的真空烘箱内进行脱泡。

(3).进行灌胶，后进行初烤，初烤的温度和时间要看LED的直径大小。

(4).进行离模，为了更好的固化，后进行长烤(125℃/6-8小时)。

如果灌胶的不良，可能会出现一下现象：

(1).支架插偏、支架插深、支架插浅、支架插反、支架爬胶。支架变黄(氧化、烘烤温度过高或时间过长)

(2).环氧树脂中有气泡

(3).杂质、多胶、少胶、雾化

(4).胶水水纹、胶体损伤、胶体龟裂(胶水老化或比例不对)、胶体变黄(A胶比例过大)

2.5 切筋、测试、分光、包装

由于LED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。(如果是SMD式的LED则是在一片PCB板上，需要划片机来完成分离工作)。

然后我们就可以对切筋后的LED进行测试，光电参数、检测外形尺寸，以此同时根据客户要求用分光、分色机对LED产品进行分选，最后对分好类的LED产品进行计数包装。超亮度LED需要放静电包装。

五、实结

生产实习是教学计划中一个重要的实践性教学环节，虽然时间不长，但在实习的过程中，都学到了很多东西。

在公司里我属于生产部，主要做技术这一部分。做各种机器的的维修和保养，保证公司的生产向着更优化的趋势发展！在实习的过程中，我对于直插LED封装有了更加直观的了解，通过观看封装的整个流程，结合书本里面所讲的知识，我对LED的封装工艺有了更加深入的认识；我了解到直插式LED的封装工艺大致可以分五步：固晶、焊线、（点荧光粉）、灌胶、检测、包装。

实习中，我认识到书本理论知识与现实操作的差距。

这次实习，使我受益匪浅，通过实习，我认识到我们应该将课本与实际实习结合起来，通过两个课堂提高自己的能力，使自己更好的掌握所学知识。在实习中我对LED封装全过程有一个完整的感性认识，学到了生产技术与管理等方面的知识，验证、巩固、深化和扩充了所学的课程的理论知识。而我对生产实习的目的也有了更进一步的理解，我会认真的把实习的知识运用到我今后的学习当中，从中获取有帮助的知识，更好完成后续课程，并且把知识和学到的理论经验运用到我今后的工作中，它是我在学习生涯的一笔宝贵的财富！

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