LED燈生產(chǎn)工藝

1、LED燈生產(chǎn)工藝§1LED制造流程概述LED的制作流程包括上游的單晶片襯底制作、外延晶片生長；中游的芯片、電極制作、切割和測試分選；下游的產(chǎn)品封裝。圖2.1LED制造流程圖上游晶片：單晶棒（砷化鎵、磷化鎵）單晶片襯底在襯底上生長外延層外延片成品：單晶片、外延片中游制程：金屬蒸鍍光罩腐蝕熱處理（正負電極制作）切割測試分選成品：芯片下游封裝：固晶焊線樹脂封裝切腳測試分選成品：LED燈珠、LED貼片和組件§2LED芯片生產(chǎn)工藝LED照明能夠應(yīng)用到高亮度領(lǐng)域歸功于LED芯片生產(chǎn)技術(shù)的不斷提高，包括單顆晶片的功率和亮度的提高。LED上游生產(chǎn)技術(shù)是LED行業(yè)的核心技術(shù)，目前在該技術(shù)領(lǐng)先

2、的國家主要日本、美國、韓國，還有我國臺灣，而我國大陸在LED上游生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展比較靠后。下圖為上游外延片的微結(jié)構(gòu)示意圖。圖2.2藍光外延片微結(jié)構(gòu)圖/正極P型GaN/負極P型AlGaNInGaN量子阱(well)N型InGaNN型AlGaNN型GaNP型GaNGaN緩沖層(buffer)藍寶石襯底(subatrate)生產(chǎn)出高亮度LED芯片，一直是世界各國全力投入研制的目標，也是LED發(fā)的方向。目前，利用大功率芯片生產(chǎn)出來的白光1WLED流明值已經(jīng)達能到150lm之高。LED上游技術(shù)的發(fā)展將使LED燈具的生產(chǎn)成本越來越低，更顯LED照明的優(yōu)勢。以下以藍光LED為例介紹其外延片生產(chǎn)工藝如下:首先在

3、襯低上制作氮化鎵(GaN)基的外延片，這個過程主要是在金屬有機化學氣相沉積外延片爐(MOCVD)中完成的。準備好制作GaN基外延片所需的材料源和各種高純的氣體之后，按照工藝的要求就可以逐步把外延片做好。常用的襯底主要有藍寶石、碳化硅和硅襯底，以及GaAs、AlN、ZnO等材料。MOCVD是利用氣相反應(yīng)物(前驅(qū)物)及III族的有機金屬和V族的NH3在襯底表面進行反應(yīng)，將所需的產(chǎn)物沉積在襯底表面。通過控制溫度、壓力、反應(yīng)物濃度和種類比例，從而控制鍍膜成分、晶相等品質(zhì)。MOCVD外延爐是制作LED外延片最常用的設(shè)備然后是對LEDPN結(jié)的兩個電極進行加工，電極加工也是制作LED芯片的關(guān)鍵工序，包括清洗

4、、蒸鍍、黃光、化學蝕刻、熔合、研磨；然后對LED毛片進行劃片、測試和分選，就可以得到所需的LED芯片了。圖2.3LED生產(chǎn)流程§3大功率LED生產(chǎn)工藝作為LED節(jié)能燈光源的大功率LED，它是LED節(jié)能燈的核心部分。大功率LED的生產(chǎn)工藝如何直接影響LED的性能，進而影響LED燈具的性能，如光衰、光效等。§3.1LED封裝工藝流程以大功率LED封裝產(chǎn)品為例，介紹它的封裝制程如下：圖2.4大功率LED封裝制擴晶攪拌攪拌抽氣程框晶固晶配膠攪拌抽氣包裝分BIN品檢測試切腳外觀固檢套Lens灌膠§3.2大功率LED生產(chǎn)工藝流程站別使用設(shè)備及工具作業(yè)條件備注固晶1儲存銀膠冰箱

5、2.銀膠攪拌機3擴晶機4. 固晶機（如AD809）5. 烤箱6離子風扇1儲存銀膠：o°c下保存。2. 銀膠退冰：室溫4小時3. 擴晶機溫度：50°C±10°C4. 點銀膠高度為晶片厚度的1/45. 作業(yè)時靜電環(huán)必須做測試記錄6. 固晶時須使用離子風扇，離子風扇正面與晶片距離為20cm140cm之間。7. 晶片固于支架杯子正中央，偏移量小于1/4晶片寬度，具體參考固晶圖。8. 烤銀膠條件：150C±10C/2小時。焊線1. 339EG焊線機2. 1.2mil的瓷嘴3. 大功率打線制具1. 339EG焊線機熱板溫度：150C土10C，焊線方式參固晶

6、焊線圖。2. 瓷嘴42K更換一次。注：焊線時第二焊點一定要按照固晶焊線圖上第二焊點位置（打斜線區(qū)域）焊線。點膠1. 電子稱2. 烤箱3. 抽真空機4. 點膠機1. 抽氣時間：1個大氣壓/5mins。2. 熒光膠烘烤條件：120C±10C/2Hrs。熒光膠配比參考實驗數(shù)據(jù)。套蓋1鑷子1.在套Lens前材料要用150C±10C烘烤15分鐘，然而lens也要烘烤80C±10C/20min，然后套Lens。2夾起Lens，判別雙耳朵位置后，放置于支架上白殼配合孔內(nèi)，并壓到位。注意不要壓塌金線，否則送到返修站，并記錄事故率。灌膠1. 電子稱2. 烤箱3. 抽真空機4. 點膠

7、機5. 鑷子6. 棉花棒7. 不銹鋼盤1. 以Silicone喬越0E-6250(A):喬越0E-6250(B)=l:l進行配膠。2. 抽氣：1個大氣壓/5mins。3. 以鑷子壓制lens上方，再將針頭插至lens耳朵孔位進行灌膠，在點膠時點膠機氣壓先調(diào)至0.15MPA，然后根椐膠的粘度來做調(diào)整，直至膠由對面孔位少量溢出。4. 將整片支架倒置水平后，用力壓實。5. 用棉花棒將多膠部分擦拭干凈。6. 灌好膠后不用烘烤，在常溫下將支架水平倒置整齊存放在不銹鋼盤內(nèi)24小時即可。配好的膠要在30分鐘內(nèi)用完，且一次不宜配太多膠。切腳&彎腳1.手動彎腳機1.彎腳后，Pin腳總長度為14.5mm+0.2mm(注：彎腳時要注意Pin腳的長度及平整度)。外觀檢驗1.靜電環(huán)1有無汽泡、雜物、銅柱發(fā)黃。2.PIN腳變形、多膠、缺腳。作業(yè)前做靜電環(huán)測試。測試1. 維明658H測試機2. 積分球1.測試：IF=350mA,VF4.0V為不良VR=5V,IR10uA為不良。2測試機只能開單向電源測試(詳情請參TS)。包裝1. Tapping機2. 靜電袋使用CarrierTape包裝，1000PCS/卷，1卷/袋，10袋/箱。QA1.維明658H測試機1.測試：IF=350mA，VF4.0V為不良，VR=5V，IR10uA為不良。2測試后外觀：有無汽泡、雜物、銅柱發(fā)黃。3型號、數(shù)量、包裝方式正確，