LED封裝與檢測實訓(xùn)任務(wù)書

LED封裝與檢測實訓(xùn)任務(wù)書實訓(xùn)目的LED封裝與檢測實訓(xùn)是《LED封裝與檢測》課程的實踐內(nèi)容之一，是專業(yè)核心課程的重要組成部分，在實際操作中更好理解理論知識，實訓(xùn)應(yīng)達到以下目的：加深對課程內(nèi)容的認識和理解，能夠運用所學(xué)的知識分析和處理實際問題。了解LED封裝技術(shù)中的固晶的原理和作用。掌握手動/自動固晶流程的擴晶、刷銀膠、固晶、烘烤等工序。了解超聲波焊線機的基本原理與結(jié)構(gòu)。掌握正確使用超聲波焊接機的方法，以及對數(shù)碼管芯片進行焊接。理解LED灌膠封裝的意義和目的，掌握LED手動灌膠的工藝過程。掌握熒光粉工藝、手工配比，掌握擴散劑使用等。設(shè)計一款燈具，實現(xiàn)簡單的智能控制，完成自制LED燈具的電氣性能測試。實訓(xùn)內(nèi)容與要求：主要內(nèi)容：1、剖析直插式、SMT、COB燈珠，了解其材料、作用、電氣參數(shù)和工藝等。2、熟悉元器件、組件，正確組裝LED并測試電學(xué)參數(shù)。3、掌握控制LED燈的技巧，分析調(diào)試原理。4、利用網(wǎng)絡(luò)，學(xué)習(xí)專業(yè)資源庫實訓(xùn)課程資料，對某一類專題展開調(diào)研。5、參考《手動LED封裝實驗資料》,寫出實訓(xùn)報告。實驗儀器必備：示波器，萬用表，十字起子、烙鐵?？蛇x：積分球、光度計及各種電源相關(guān)設(shè)備。實驗要求1．熟悉封裝基本原理，能夠運用所學(xué)的理論知識分析和處理實驗現(xiàn)象。2．掌握基本實驗技能，能夠正確使用常用儀器儀表進行基本光、電參數(shù)的測量及數(shù)據(jù)分析、處理、檢查和判斷。3．正確地書寫實驗報告，心得體會。4．實訓(xùn)課前要認真查閱相關(guān)資料。5．實訓(xùn)課上認真聽老師講解。四、考核要求1.考核內(nèi)容：出勤，課前預(yù)習(xí)，實訓(xùn)報告與產(chǎn)品效果。2.考核辦法：出勤，課前預(yù)習(xí)20%，實訓(xùn)報告40%，產(chǎn)品效果40%。

3.成績評定：優(yōu)、良、中、不及格四級要求：自備記錄紙、筆。實訓(xùn)指導(dǎo)老師：實訓(xùn)時間：教學(xué)第18周實訓(xùn)地點：第四工業(yè)樓LED封裝工藝實訓(xùn)室C201、LED測試實訓(xùn)室C2022022-5-20附件1實訓(xùn)安排一二三四五六上午1-2配件分發(fā)講解芯片檢驗壓焊組裝與測試電氣參數(shù)分析補做實訓(xùn)上午3-4制作產(chǎn)品視頻演示擴片點膠封裝或灌膠封裝組裝與測試電氣參數(shù)分析下午7-11實訓(xùn)前準備、生產(chǎn)設(shè)備講解點膠、備膠、手工刺片、裝架模壓封裝、切筋和劃片電氣參數(shù)分析檢測儀器使用演示封裝工藝剖析、完成實訓(xùn)報告晚上12-14燒結(jié)固化

附件2實訓(xùn)材料實驗項目及內(nèi)容學(xué)時易耗品名、數(shù)量及金額指導(dǎo)教師實驗室備注燈珠剖析，了解其材料、作用、電氣參數(shù)和工藝23W全光譜LED燈珠全波長400-840(帶板粉光，植物生長燈調(diào)控用)，*40=120顆LED測試實訓(xùn)室每人3顆備用210w集成LED恒流驅(qū)動電源3串3并模式投光燈高功率電流900mA，5個LED測試實訓(xùn)室按小組備用2免驅(qū)3V-6V光源板3W白色15cm線LED測試實訓(xùn)室2藍白光1比2照明專用5730燈珠貼片燈條水族燈DIY燈具配件59.5cm長12顆燈LED測試實訓(xùn)室21W塑膠殼300mA大功率燈珠LED恒流電源LED燈驅(qū)動電源LED燈具電源。LED測試實訓(xùn)室2試燈器LED試燈線帶夾子帶開關(guān)老化接線夾試電盒夾子實驗試電檢測LED測試實訓(xùn)室2LED調(diào)光器單色調(diào)光器PWM調(diào)光器LED燈帶調(diào)光器DC12-24V調(diào)光開關(guān)LED測試實訓(xùn)室

附件3實訓(xùn)步驟和封裝工藝參考LED產(chǎn)品封裝的任務(wù)將外引線連接到LED產(chǎn)品芯片的電極上，同時保護好LED產(chǎn)品芯片，并且起到提高光取出效率的作用。關(guān)鍵工序有裝架、壓焊、封裝。LED產(chǎn)品封裝形式LED產(chǎn)品封裝形式可以說是五花八門，主要根據(jù)不同的應(yīng)用場合采用相應(yīng)的外形尺寸，散熱對策和出光效果。LED產(chǎn)品按封裝形式分類有Lamp-LED產(chǎn)品、TOP-LED產(chǎn)品、Side-LED產(chǎn)品、SMD-LED產(chǎn)品、High-Power-LED產(chǎn)品等。LED產(chǎn)品封裝工藝流程（發(fā)給學(xué)生視頻觀摩）a)芯片檢驗

鏡檢：材料表面是否有機械損傷及麻點麻坑（lockhill）,芯片尺寸及電極大小是否符合工藝要求,電極圖案是否完整

b)擴片

由于LED產(chǎn)品芯片在劃片后依然排列緊密間距很?。s0.1mm），不利于后工序的操作。我們采用擴片機對黏結(jié)芯片的膜進行擴張，是LED產(chǎn)品芯片的間距拉伸到約0.6mm。也可以采用手工擴張，但很容易造成芯片掉落浪費等不良問題。

c)點膠

在LED產(chǎn)品支架的相應(yīng)位置點上銀膠或絕緣膠。（對于GaAs、SiC導(dǎo)電襯底，具有背面電極的紅光、黃光、黃綠芯片，采用銀膠。對于藍寶石絕緣襯底的藍光、綠光LED產(chǎn)品芯片，采用絕緣膠來固定芯片。）

工藝難點在于點膠量的控制，在膠體高度、點膠位置均有詳細的工藝要求。

由于銀膠和絕緣膠在貯存和使用均有嚴格的要求，銀膠的醒料、攪拌、使用時間都是工藝上必須注意的事項。

d)備膠和點膠相反，備膠是用備膠機先把銀膠涂在LED產(chǎn)品背面電極上，然后把背部帶銀膠的LED產(chǎn)品安裝在LED產(chǎn)品支架上。備膠的效率遠高于點膠，但不是所有產(chǎn)品均適用備膠工藝。

e)手工刺片

將擴張后LED產(chǎn)品芯片（備膠或未備膠）安置在刺片臺的夾具上，LED產(chǎn)品支架放在夾具底下，在顯微鏡下用針將LED產(chǎn)品芯片一個一個刺到相應(yīng)的位置上。手工刺片和自動裝架相比有一個好處，便于隨時更換不同的芯片，適用于需要安裝多種芯片的產(chǎn)品。

f)自動裝架

自動裝架其實是結(jié)合了沾膠（點膠）和安裝芯片兩大步驟，先在LED產(chǎn)品支架上點上銀膠（絕緣膠），然后用真空吸嘴將LED產(chǎn)品芯片吸起移動位置，再安置在相應(yīng)的支架位置上。

自動裝架在工藝上主要要熟悉設(shè)備操作編程，同時對設(shè)備的沾膠及安裝精度進行調(diào)整。在吸嘴的選用上盡量選用膠木吸嘴，防止對LED產(chǎn)品芯片表面的損傷，特別是蘭、綠色芯片必須用膠木的。因為鋼嘴會劃傷芯片表面的電流擴散層。

g)燒結(jié)

燒結(jié)的目的是使銀膠固化，燒結(jié)要求對溫度進行監(jiān)控，防止批次性不良。

銀膠燒結(jié)的溫度一般控制在150℃，燒結(jié)時間2小時。根據(jù)實際情況可以調(diào)整到170℃，1小時。絕緣膠一般150℃，1小時。

銀膠燒結(jié)烘箱的必須按工藝要求隔2小時（或1小時）打開更換燒結(jié)的產(chǎn)品，中間不得隨意打開。燒結(jié)烘箱不得再其他用途，防止污染。

h)壓焊

壓焊的目的將電極引到LED產(chǎn)品芯片上，完成產(chǎn)品內(nèi)外引線的連接工作。

LED產(chǎn)品的壓焊工藝有金絲球焊和鋁絲壓焊兩種。右圖是鋁絲壓焊的過程，先在LED產(chǎn)品芯片電極上壓上第一點，再將鋁絲拉到相應(yīng)的支架上方，壓上第二點后扯斷鋁絲。金絲球焊過程則在壓第一點前先燒個球，其余過程類似。

壓焊是LED產(chǎn)品封裝技術(shù)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，工藝上主要需要監(jiān)控的是壓焊金絲（鋁絲）拱絲形狀，焊點形狀，拉力。

對壓焊工藝的深入研究涉及到多方面的問題，如金（鋁）絲材料、超聲功率、壓焊壓力、劈刀（鋼嘴）選用、劈刀（鋼嘴）運動軌跡等等。（下圖是同等條件下，兩種不同的劈刀壓出的焊點微觀照片，兩者在微觀結(jié)構(gòu)上存在差別，從而影響著產(chǎn)品質(zhì)量。）我們在這里不再累述。

i)點膠封裝

LED產(chǎn)品的封裝主要有點膠、灌封、模壓三種?；旧瞎に嚳刂频碾y點是氣泡、多缺料、黑點。設(shè)計上主要是對材料的選型，選用結(jié)合良好的環(huán)氧和支架。（一般的LED產(chǎn)品無法通過氣密性試驗）如右圖所示的TOP-LED產(chǎn)品和Side-LED產(chǎn)品適用點膠封裝。手動點膠封裝對操作水平要求很高（特別是白光LED產(chǎn)品），主要難點是對點膠量的控制，因為環(huán)氧在使用過程中會變稠。白光LED產(chǎn)品的點膠還存在熒光粉沉淀導(dǎo)致出光色差的問題。

j)灌膠封裝

Lamp-LED產(chǎn)品的封裝采用灌封的形式。灌封的過程是先在LED產(chǎn)品成型模腔內(nèi)注入液態(tài)環(huán)氧，然后插入壓焊好的LED產(chǎn)品支架，放入烘箱讓環(huán)氧固化后，將LED產(chǎn)品從模腔中脫出即成型。

k)模壓封裝

將壓焊好的LED產(chǎn)品支架放入模具中，將上下兩副模具用液壓機合模并抽真空，將固態(tài)環(huán)氧放入注膠道的入口加熱用液壓頂桿壓入模具膠道中，環(huán)氧順著膠道進入各個LED產(chǎn)品成型槽中并固化。

l)固化與后固化

固化是指封裝環(huán)氧的固化，一般環(huán)氧固化條件在135℃，1小時。模壓封裝一般在150℃，4分鐘。

m)后固化

后固化是為了讓環(huán)氧充分固化，同時對LED產(chǎn)品進行熱老化。后固化對于提高環(huán)氧與支架（PCB）的粘接強度非常重要。一般條件為120℃，4小時。

n)切筋和劃片

由于LED產(chǎn)品在生產(chǎn)中是連在一起的（不是單個），Lamp封裝LED產(chǎn)品采用切筋切斷LED產(chǎn)品支架的連筋。SMD-LED產(chǎn)品則是在一片PCB板上，需要劃片機來完成分離工作。

o)測試

測試LED產(chǎn)品的光電參數(shù)、檢驗外形尺寸，同時根據(jù)客戶要求對LED產(chǎn)品產(chǎn)品進行分選。p)包裝

將成品進行計數(shù)包裝。超高亮LED產(chǎn)品需要防靜電包裝。4.LED燈具組裝計算植物燈燈板、燈珠陣列等參數(shù)，完成制作。5.LED燈具電學(xué)指標測試（課堂發(fā)放具體要求）參考說明：LED變色燈由穩(wěn)壓電源、LED變色控制器和三基色LED陣列構(gòu)成。LED變色燈的顏色變換功能是由變色控制器來完成的，變色控制器的核心是芯片CD4060。在電路板上，按照原理圖焊接元器件，完成電路制作。電路板分為兩塊，一塊是電源部分及變色控制器部分，另一塊是LED陣列。兩塊電路板之間有4條連接線，利用這4條連接線將原理圖中網(wǎng)絡(luò)標號（R、G、B、L）相同的點連接起來，在兩板間用絕緣墊隔離。檢查接線是否有錯誤，若準確無誤則裝上外殼。需要強調(diào)的是，泡殼必須采用乳白色的，這樣才能較好的混色，不可采用透明的材料。裝好外殼后，與普通燈泡一樣，直接裝到燈座上即可點亮。上電就可以看到變色燈循環(huán)地發(fā)出紫、黃、紅、青、