LED灯生产工艺流程
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LED灯生产工艺流程
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§1 LED制造流程概述
LED的制作流程包括上游的单晶片衬底制作、外延晶片生长;中游的芯片、电极制作、切割和测试分选;下游的产品封装。
图2.1 LED制造流程图
制程:金属蒸镀
光罩腐蚀 热处理(正负电极制作)
切割 测试分选
成品:芯片 晶片:单晶棒(砷化镓、磷化镓) 单晶片衬底 在衬底上生长外延层 外延片
成品:单晶片、外延片
封装:固晶 焊线 树脂封装 切脚 测试分选
成品:LED灯珠、LED贴片和组件 上游
下游 中游 ......word文档......专业资料、仅供参考
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§2 LED芯片生产工艺
LED照明能够应用到高亮度领域归功于LED芯片生产技术的不断提高,包括单颗晶片的功率和亮度的提高。LED上游生产技术是LED行业的核心技术,目前在该技术领先的国家主要日本、美国、韩国,还有我国台湾,而我国大陆在LED上游生产技术的发展比较靠后。下图为上游外延片的微结构示意图。
生产出高亮度LED芯片,一直是世界各国全力投入研制的目标,也是LED发的方向。目前,利用大功率芯片生产出来的白光1W LED流明值已经达能到150lm之高。
LED上游技术的发展将使LED灯具的生产成本越来越低,更显LED照明的优势。以下以蓝光LED为例介绍其外延片生产工艺如下:首先在衬低上制作氮化鎵(GaN)基的外延片,这个过程主要是在金属有机化学气相沉积外延片炉(MOCVD)中完成的。准备好制作GaN基外延片所需的材料源和各种高纯的气体之后,按照工艺的要求就可以逐步把外延片做好。常用的衬底主要有蓝宝石、碳化硅和硅衬底,以及GaAs、AlN、ZnO等材料。
MOCVD是利用气相反应物(前驱物)及Ⅲ族的有机金属和Ⅴ族的NH3在衬底表面 P型GaN
P型AlGaN
InGaN量子阱(well)
N型InGaN
N型AlGaN
GaN缓冲层(buffer)
蓝宝石衬底(subatrate) P型GaN N型GaN 正极
负极 图2.2 蓝光外延片微结构图 ......word文档......专业资料、仅供参考
......内容齐全...学习、分享、下载 进行反应,将所需的产物沉积在衬底表面。通过控制温度、压力、反应物浓度和种类比例,从而控制镀膜成分、晶相等品质。MOCVD外延炉是制作LED外延片最常用的设备
然后是对LED PN结的两个电极进行加工,电极加工也是制作LED芯片的关键工序,包括清洗、蒸镀、黄光、化学蚀刻、熔合、研磨;然后对LED毛片进行划片、测试和分选,就可以得到所需的LED芯片了。
图2.3 LED生产流程 ......word文档......专业资料、仅供参考
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§3 大功率LED生产工艺
作为LED节能灯光源的大功率LED,它是LED节能灯的核心部分。大功率LED的生产工艺如何直接影响LED的性能,进而影响LED灯具的性能,如光衰、光效等。
§3.1 LED封装工艺流程 基板(衬底)
磊晶制程(扩散、溅射、化学气相沉淀)
磊晶片
清洗
蒸镀
黄光作业
化学蚀刻
熔合
研磨
切割
测试 单晶炉、切片机、磨片机等
外延炉(MOCVD)
清洗机
蒸镀机、电子枪
烘烤、上光阻、照相曝光、显影
刻蚀机
减薄机、清洗机
切割机
探针测试台、颗粒度检测仪 ......word文档......专业资料、仅供参考
......内容齐全...学习、分享、下载 以大功率LED封装产品为例,介绍它的封装制程如下:
§3.2 大功率LED生产工艺
流程站别 使用设备及工具 作业条件 备注 扩晶
框晶 晶片 银胶
解冻
搅拌
固晶
烘烤
焊线
灌胶 長烤 点胶 固检
推力检查
拉力检查 支架 金線 胶 荧光粉 Lens
测试 包裝 入库
品检
外观 分BIN QA
切脚 测试 搅拌 配胶
抽气
套Lens 搅拌 配胶
抽气 图2.4 大功率LED封装制程 ......word文档......专业资料、仅供参考
......内容齐全...学习、分享、下载 固晶 1.储存银胶冰箱
2.银胶搅拌机
3.扩晶机
4.固晶机(如AD809)
5.烤箱
6离子风扇 1.储存银胶:0℃一下保存。
2.银胶退冰:室温4小时
3.扩晶机温度:50℃±10℃
4.点银胶高度为晶片厚度的1/4
5.作业时静电环必须做测试记录
6.固晶时须使用离子风扇,离子风扇正面与晶片距离为20cm~140cm之间。
7.晶片固于支架杯子正中央,偏移量小于1/4晶片宽度,具体参考固晶图。
8.烤银胶条件:150℃±10℃/2小时。
焊线 1. 339EG焊线机
2. 1.2mil的瓷嘴
3. 大功率打线制具 1.339EG焊线机热板温度﹕150℃±10℃,焊线方式参固晶焊线图。
2.瓷嘴42K更换一次。
注﹕焊线时第二焊点一定要按照固晶焊线图上第二焊点位置(打斜线区域)焊线。
点胶 1.电子称
2.烤箱
3.抽真空机
4.点胶机 1.抽气时间:1个大气压/5mins。
2.荧光胶烘烤条件﹕120℃±10℃/2Hrs。 荧光胶配比参考实验数据。
套盖 1.镊子 1.在套Lens前材料要用150℃±10℃烘烤15分钟﹐然而lens也要烘烤80℃±10℃/20min﹐然后套Lens。
2.夹起Lens,判别双耳朵位置后,放置于支架上白壳配合孔内﹐并压到位。 注意不要压塌金线,否则送到返修站,并记录事故率。
灌胶 1.电子称
2.烤箱
3.抽真空机
4.点胶机
5.镊子
6.棉花棒
7.不锈钢盘 1.以Silicone乔越OE-6250(A): 乔越OE-6250(B)=1:1进行配胶。
2.抽气:1个大气压/5mins。
3.以镊子压制lens上方,再将针头插至lens耳朵孔位进行灌胶,在点胶时点胶机气压先调至0.15MPA﹐然后根椐胶的粘度来做调整﹐直至胶由对面孔位少量溢出。
4.将整片支架倒置水平后,用力压实。
5.用棉花棒将多胶部分擦拭干净。
6.灌好胶后不用烘烤﹐在常温下将支架水平倒置整齐存放在不锈钢盘内24小时即可。 配好的胶要在30分钟内用完,且一次不宜配太多胶。 ......word文档......专业资料、仅供参考
......内容齐全...学习、分享、下载 切脚&弯脚 1.手动弯脚机 1.弯脚后,Pin脚总长度为14.5mm±0.2mm(注:弯脚时要注意Pin脚的长度及平整度)。
外观检验 1.静电环 1.有无汽泡、杂物﹑铜柱发黄。
2.PIN脚变形﹑多胶﹑缺脚。 作业前做静电环测试。
测试 1.维明658H测试机
2.积分球 1.测试﹕IF=350mA,VF>4.0V为不良VR=5V,IR>10uA为不良。
2.测试机只能开单向电源测试(详情请参TS)。
包装 1.Tapping机
2.静电袋 使用Carrier Tape包装﹐1000PCS/卷,1卷/袋,10袋/箱。
QA 1.维明658H测试机 1.测试﹕IF=350mA,VF>4.0V为不良,VR=5V,IR>10uA为不良。
2.测试后外观﹕有无汽泡、杂物﹑铜柱发黄。
3.型号、数量、包装方式正确,包装外观无缺损。
§4 LED节能灯具生产流程
LED灯具是利用LED做光源结合光学、热学、力学、电学、美学等学科知识生产出来的一种高效节能灯具。
图2.5 LED节能灯生产技术 ......word文档......专业资料、仅供参考
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以路灯为例介绍LED节能灯的生产流程如下:
LED光源
灯具物料与工LED节能灯具 光学 热学 力学 电学 美学
LED光源 电路板 散热硅纸 散热器 电源 反光罩 透光玻璃
LED检测
LED焊接
电路检测
电路板与散热器凝合
组装电源 烧机 固定反光罩 安装透光玻璃 防水处理 水浴测试 烧机 测试 包装 QA 图2.6 LED路灯生产流程