關(guān)于LED封裝的實(shí)習(xí)報(bào)告

電氣信息工程學(xué)院實(shí)習(xí)匯報(bào)專業(yè)電子信息工程班級(jí)09電子B班姓名李可可實(shí)習(xí)單位偉志電子（常州）有限企業(yè)實(shí)習(xí)起止日期.01-.04年4月日一．實(shí)習(xí)目的通過生產(chǎn)實(shí)習(xí)，理解本專業(yè)的生產(chǎn)過程，鞏固所學(xué)專業(yè)知識(shí)。理解LED封裝產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)實(shí)狀況；熟悉LED封裝和數(shù)碼管制作的整個(gè)流程；掌握LED封裝流程中的多種措施及其存在問題；嘗試找出更佳的措施提高企業(yè)的產(chǎn)品率。二．實(shí)習(xí)時(shí)間03月7日~至今三．實(shí)習(xí)單位常州偉志電子有限企業(yè)四．實(shí)習(xí)內(nèi)容 1．LED封裝產(chǎn)業(yè)發(fā)展產(chǎn)業(yè)現(xiàn)實(shí)狀況網(wǎng)上調(diào)研LED光電產(chǎn)業(yè)是一種新興的朝陽產(chǎn)業(yè)，具有節(jié)能、環(huán)境保護(hù)的特點(diǎn)符合我們國家的能源、減碳戰(zhàn)略，從而獲得更多的產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)需求，成為一道亮麗的產(chǎn)業(yè)發(fā)展風(fēng)景。LED產(chǎn)業(yè)鏈總體分為上、中、下游，分別是LED外延芯片、LED封裝及LED應(yīng)用。作為L(zhǎng)ED產(chǎn)業(yè)鏈中承上啟下的LED封裝產(chǎn)業(yè)，在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中起得無可比擬的重要作用。此外中國是LED封裝大國，據(jù)估計(jì)全世界80%數(shù)量的LED器件封裝集中在中國。下面我們從八方面來論述我國LED封裝產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)實(shí)狀況與未來：1.1LED的封裝產(chǎn)品LED封裝產(chǎn)品大體分為直插式、貼片式、大功率三大類，三大類產(chǎn)品中有不一樣尺寸、不一樣形狀、不一樣顏色等各類產(chǎn)品。1.2LED封裝產(chǎn)能中國已逐漸成為世界LED封裝器件的制造中心，其中包括臺(tái)資、港資、美資等企業(yè)在中國的制造基地。據(jù)估算，中國的封裝產(chǎn)能占全世界封裝產(chǎn)能的60%，并且伴隨LED產(chǎn)業(yè)的匯集度在中國的增長(zhǎng)。此比例還在上升。大陸LED封裝企業(yè)的封裝產(chǎn)能擴(kuò)充較快，伴隨更多資本進(jìn)入大陸封裝產(chǎn)業(yè)，LED封裝產(chǎn)能將會(huì)迅速擴(kuò)張。1.3LED封裝生產(chǎn)及測(cè)試設(shè)備LED封裝重要生產(chǎn)設(shè)備有自動(dòng)固晶機(jī)、自動(dòng)焊線機(jī)、自動(dòng)封膠機(jī)、自動(dòng)分光分色機(jī)、動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)、自動(dòng)貼帶機(jī)等；LED重要測(cè)試設(shè)備有IS原則儀、光電綜合測(cè)試儀、TG測(cè)試測(cè)試儀、積分球留名測(cè)試儀、熒光粉測(cè)試儀、冷熱沖擊箱、高溫箱等。中國在封裝設(shè)備硬件上，由于購置了最新型和最先進(jìn)的封膠設(shè)備，擁有后發(fā)優(yōu)勢(shì)，具有先進(jìn)封裝技術(shù)和工藝發(fā)展的基礎(chǔ)。1.4LED芯片LED封裝器件的性能在50%程度上取決于芯片，50%取決于封裝工藝和輔助材料。目前中國大陸的LED芯片企業(yè)約有十家左右，起步較晚，規(guī)模不夠大，最大LED芯片企業(yè)年產(chǎn)值約3個(gè)億人民幣，每家平均產(chǎn)能在1至2個(gè)億。國內(nèi)中小尺寸芯片已能基本滿足國內(nèi)封裝企業(yè)的需求，大尺寸還需要進(jìn)口，重要來自美國、臺(tái)灣企業(yè)。國產(chǎn)品牌的中小尺寸芯片性能與國外品牌差距較小，具有良好的性價(jià)比，能滿足絕大部分LED應(yīng)用企業(yè)的需求。伴隨資本市場(chǎng)對(duì)上游芯片企業(yè)的介入，估計(jì)未來三年我國LED芯片企業(yè)將有較大的發(fā)展，將有力地增進(jìn)LED封裝產(chǎn)業(yè)總體水平的提高。1.5LED封裝輔助材料LED封裝輔助材料重要有支架、膠水、模條、金線、透鏡等。目前中國大陸的封裝輔助材料供應(yīng)鏈已較完善，大部分材料已能在大陸生產(chǎn)供應(yīng)。高性能的環(huán)氧樹脂和硅膠以進(jìn)口居多，這兩類材料重要規(guī)定耐高溫。耐紫外線、優(yōu)秀折射率及良好的膨脹系數(shù)等。伴隨全球一體化的進(jìn)程，中國LED封裝企業(yè)已能應(yīng)用到世界上最新和最佳的封裝輔助材料。1.6LED封裝工藝LED封裝工藝包括固晶參數(shù)工藝、焊線參數(shù)工藝、封膠參數(shù)工藝、烘烤參數(shù)工藝、分光分色工藝等。我國LED封裝企業(yè)這幾年迅速發(fā)展，LED封裝工藝已經(jīng)上升到一種很好的水平，不過我國大功率封裝工藝水平尚有待深入完善。2.直插式LED封裝工藝基本流程2.1固晶在固晶前我們首先要確定我們加工的這批產(chǎn)品是L型（垂直型）還是V型（水平型）封裝，由于假如我們選擇L型封裝那么我們就要對(duì)應(yīng)選擇可以導(dǎo)電的銀膠，相反我們選擇V型封裝就要選擇絕緣膠。除此之外我們要根據(jù)客戶的規(guī)定，這一批產(chǎn)品是聚光還是散光，不一樣規(guī)定我們就要選用不一樣的支架。當(dāng)確定芯片、膠水和支架時(shí)，那么我們就可以開始固晶了。如下以聚光、垂直型封裝為例，首先是往支架的聚光杯里面注入適量的銀膠，然后再往里面放進(jìn)芯片，這一道工序的最終一步是烘烤。就我個(gè)人認(rèn)為這一到工藝最重要的有三步，假如不做好一定會(huì)影響LED光效率。其一，注入銀膠量的多少。采用銀膠的目的是粘著芯片和支架，尚有就是運(yùn)用銀膠導(dǎo)電性。膠量最佳控制在芯片高度的2/3~1/2，假如膠量過多(超過芯片高度1/2)，會(huì)導(dǎo)致PN結(jié)短路，最終而無法正常發(fā)光，尚有銀片間的結(jié)合層阻值還會(huì)增大。此外銀膠量少或者缺膠，那就無法起到粘著芯片的作用。其二，芯片放置的位置及放置時(shí)的力度。在固晶中我們最理想的狀態(tài)是把芯片放置在聚光杯的正中央，這樣以便我們更好的采光，假如我們把芯片的位置放偏了，首先在下一步自動(dòng)焊線機(jī)中有也許找不到芯片的電機(jī)進(jìn)行焊接，最終會(huì)導(dǎo)致死燈。此外就算焊接好了，那么聚光杯無法最大化的采集光線，光效率大減折扣。出現(xiàn)不良品的原因有：芯片懸浮在銀膠上、芯片傾斜超過5°（焊線就找不到位置）、晶粒表面破損1/4、晶粒翻轉(zhuǎn)和芯片表面粘膠。其三，烘烤溫度及時(shí)間的控制。溫度過低我們就無法使銀膠固化，芯片與支架粘附不好，芯片也許會(huì)脫離。此外溫度過高，產(chǎn)生應(yīng)力大，體積電阻也對(duì)應(yīng)發(fā)生變化。深入影響焊線工藝。2.2焊線完畢固晶這一步工序之后，接下來我們就要進(jìn)行焊線工作。焊線的目的是在壓力、熱量和超聲波能量的共同作用下，使金線在芯片電極和外引線鍵合區(qū)之間形成良好的歐姆接觸，完畢內(nèi)外引線的連接。2.2.1技術(shù)規(guī)定a．金絲與芯片電極、引線框架鍵合區(qū)間的連接牢固b．金絲拉力的測(cè)試。第一焊點(diǎn)金絲拉力以最高點(diǎn)測(cè)試，從焊絲的最高點(diǎn)垂直引線框架表面在顯微鏡觀測(cè)下向上拉，測(cè)試?yán)?。假如我們抽取的樣品拉力不夠，就要變化金線弧度，長(zhǎng)度等參數(shù)，否則下一道工藝灌膠會(huì)把金線拉斷，導(dǎo)致死燈現(xiàn)象。因此這是LED焊線工序參照與否合格的一種參數(shù)。c．焊點(diǎn)的規(guī)定。第一焊點(diǎn)是金球與芯片電極的鍵合，假如沒有選擇好對(duì)的的參數(shù)，那么我們就會(huì)導(dǎo)致偏焊，虛焊。偏焊和虛焊都會(huì)影響電氣連接，會(huì)出現(xiàn)漏電的現(xiàn)象，影響LED的發(fā)光及其壽命。第二焊點(diǎn)要增大表面積牢固的把它焊在支架的另一邊上。d．焊線的規(guī)定。焊線的檢測(cè)也作為焊線工序合格的一種參數(shù)。合格的焊線規(guī)定各條金絲鍵合拱絲高度合適，無塌絲，無多出焊絲。焊絲的弧度不對(duì)，就會(huì)有也許導(dǎo)致陰陽極接觸，出現(xiàn)短路現(xiàn)象。焊線多出除開會(huì)出現(xiàn)短路現(xiàn)象，還會(huì)出現(xiàn)漏電，影響LED正常發(fā)光及壽命。2.2.2工藝參數(shù)的規(guī)定由于不一樣機(jī)臺(tái)的參數(shù)設(shè)置都不一樣樣，因此就沒有對(duì)參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)一。在這過程中重要的參數(shù)有鍵合溫度、第一第二焊點(diǎn)的焊接時(shí)間、焊接壓力、焊接功率、拱絲高度、燒球電流、絲尾長(zhǎng)度等等。焊接時(shí)間影響它的牢固性，焊接壓力和功率過大會(huì)損壞芯片，高度不妥會(huì)導(dǎo)致短路，燒球電流過小滿足不了焊點(diǎn)規(guī)定。要做好焊線這一步工序就要嚴(yán)格控制，哪一步也不能麻煩，否則會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量。2.2.3注意事項(xiàng)a.不得用手直接接觸支架上的芯片以及鍵合區(qū)域。b.操作人員需要佩戴靜電手環(huán)，穿防靜電工作服，防止靜電對(duì)芯片導(dǎo)致傷害。c.材料在搬運(yùn)過程中須小心輕放，防止靜電的產(chǎn)生及碰撞，需防倒絲、塌絲、斷線及粘附雜物。2.3點(diǎn)熒光粉點(diǎn)熒光粉是針對(duì)白光LED，重要環(huán)節(jié)是點(diǎn)膠和烘烤。根據(jù)查資料，目前所有熒光粉有兩種，其中一種是“藍(lán)色芯片+YAG”，另一種是“紫色或紫外+RGB熒光粉”，不過目前市場(chǎng)上用的重要是前者熒光粉，后者還不成熟存在較多要處理的問題。就YAG為例闡明LED熒光粉的配比問題。變化樹脂內(nèi)YAG熒光體濃度之后，LED色區(qū)坐標(biāo)的成果，由圖可知只要色坐標(biāo)是在LED與YAG熒光體兩色坐標(biāo)形成的直線范圍內(nèi)，就可任意調(diào)整色調(diào)，依此可知YAG熒光體濃度較低時(shí)，藍(lán)色穿透光的比率較多，整體就會(huì)呈藍(lán)色基調(diào)白光；相對(duì)的假如YAG熒光體濃度較高時(shí)，黃色轉(zhuǎn)換光的比率較多，整體呈黃色基調(diào)白水。2.4.灌膠灌膠的過程是先在LED成型模腔內(nèi)注入液態(tài)環(huán)氧，然后插入焊好的LED支架放入烘箱讓環(huán)氧固化后，將LED從模腔中脫出就成型了。LED灌膠工藝看似很簡(jiǎn)樸，不過還要注意一下幾種方面：(1).將模條按一定方向裝在鋁盤上，吹塵后放進(jìn)125℃(2).根據(jù)生產(chǎn)的需求量進(jìn)行配膠，后將已配好的膠攪拌均勻后置入45℃(3).進(jìn)行灌膠，后進(jìn)行初烤，初烤的溫度和時(shí)間要看LED的直徑大小。(4).進(jìn)行離模，為了更好的固化，后進(jìn)行長(zhǎng)烤(125℃假如灌膠的不良，也許會(huì)出現(xiàn)一下現(xiàn)象：(1).支架插偏、支架插深、支架插淺、支架插反、支架爬膠。支架變黃(氧化、烘烤溫度過高或時(shí)間過長(zhǎng))(2).環(huán)氧樹脂中有氣泡(3).雜質(zhì)、多膠、少膠、霧化(4).膠水水紋、膠體損傷、膠體龜裂(膠水老化或比例不對(duì))、膠體變黃(A膠比例過大)2.5切筋、測(cè)試、分光、包裝由于LED在生產(chǎn)中是連在一起的(不是單個(gè))，Lamp封裝LED采用切筋切斷LED支架的連筋。(假如是SMD式的LED則是在一片PCB板上，需要?jiǎng)澠瑱C(jī)來完畢分離工作)。然后我們就可以對(duì)切筋后的LED進(jìn)行測(cè)試，光電參數(shù)、檢測(cè)外形尺寸，以此同步根據(jù)客戶規(guī)定用分光、分色機(jī)對(duì)LED產(chǎn)品進(jìn)行分選，最終對(duì)分好類的LED產(chǎn)品進(jìn)行計(jì)數(shù)包裝。超亮度LED需要放靜電包裝。五、實(shí)習(xí)總結(jié)生產(chǎn)實(shí)習(xí)是教學(xué)計(jì)劃中一種重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，雖然時(shí)間不長(zhǎng)，但在實(shí)習(xí)的過程中，都學(xué)到了諸多東西。在企業(yè)里我屬于生產(chǎn)部，重要做技術(shù)這一部分。做多種機(jī)器的的維修和保養(yǎng)，保證企業(yè)的生產(chǎn)向著更優(yōu)化的趨勢(shì)發(fā)展！在實(shí)習(xí)的過程中，我對(duì)于直插LED封裝有了愈加直觀的理解，通過觀看封裝的整個(gè)流程，結(jié)合書本里面所講的知識(shí)，我對(duì)LED的封裝工藝有了愈加深入的認(rèn)識(shí)；我理解到直插式LED的封裝工藝大體可以分五步：固晶、焊線、（點(diǎn)熒光粉）、灌膠、檢測(cè)、包裝。實(shí)習(xí)中，我認(rèn)識(shí)到書本理論知識(shí)與現(xiàn)實(shí)操作的差距。這次實(shí)習(xí)，使我受益匪淺，通過實(shí)習(xí)，我認(rèn)