摘要

        本文以直插式紅光 LED 的封裝為例 ，通俗的描述了 LED 的封裝工藝流程。尤其對其中主要的固晶、焊線和灌膠工序分別從工序目的，重點及操作注意事項進行了表述。

        由于 LED 芯片的兩個電極很小，只有在顯微鏡下才能看見 ，因此在制作工藝上，除了要對 LED 芯片的兩個電極進行焊接 ，從而引出正極、負極之外，同時還需要對 LED 芯片和兩個電極進行保護。LED 的封裝的任務是將外引線連接到 LED 芯片的電極上 ，同時保護好 LED 芯片 ，不讓其受到機械、熱、潮濕及其它種種的外來沖擊 ，并且起到提高光取出效率的作用。

        LED 的封裝形式多種多樣，圖 1 為直插式 LED 封裝形式。本文將以直插式紅光 LED 為例介紹 LED 的封裝流程。直插式 LED封裝又稱 Lamp-LED 封裝 ，引腳式封裝。引腳式封裝采用引線架作為各種封裝外型 ，如直徑為 5 mm 的圓柱型（簡稱 Φ5）封裝的引腳，圖 2 為引腳式封裝結構。

         圖 3 為紅光 LED 的生產流程 ，依次是擴片、固晶、烘烤、焊線、灌膠、烘烤、一切、測試、二切和包裝。其中主要的工序是固晶、焊線、灌膠和測試 

        擴片是對芯片的一個處理，為固晶做準備。它是對黏結芯片的膜進行擴張 ，將排列緊密的 LED 晶片（間距約 0.1 mm）均勻分開 ，拉伸 LED 芯片的間距（0.6 mm 左右）。在擴片中要注意上升高度的控制以及割除多余藍膜時不要把環內的藍膜割破。

        固晶是一個尤為重要的工序，它的目的是將芯片通過銀膠或絕緣膠沾到支架上的杯中。首先是點膠 ，即在 LED 支架的相應位置點上銀膠或絕緣膠。它的工藝難點在于點膠量的控制，其次是在膠體高度、點膠位置上的要求。接著將晶片放置好調節芯片位置 ，通過界面看到芯片兩極沿豎直方向 ，并通過手柄和鍵盤調節使界面上十字叉位于邊緣，然后分別調節前后勾爪使之剛好抓住支架。再通過調節兩側旋鈕調節芯片使之位于杯中心，通過調節內置旋鈕使銀膠或絕緣膠均勻。最后進料，點晶、固晶，沒有問題就可以連續固晶。特別要注意各個參數的設定及銀膠和絕緣膠的選取。固晶的重點有三個：根據晶片進行頂針、吸嘴、吸力參數調整 ；根據晶片與基座進行銀膠參數調整 ；晶粒位置、偏移角及推力制程調整。

        烘烤要注意時間與溫度的控制；注意安全 ，防止被燙傷。烘烤后的焊線工序的目的是利用金線將芯片與支架焊接在一起，形成一個導電回路。焊線中要注意單雙線的區別 ，即 recipe 的選取要正確；下支架的時候不要碰到 chip、金線和膠。焊線機在界面操作上 ，鍵盤與旁邊的按鈕一一對應。當機器出現故障時，按下線夾可將金線松開，當劈刀堵塞時可按下超聲測試清洗。焊線的重點有三個：根據芯片進行焊線參數調整 ；拉力參數調整；線弧制程調整。

        經過焊線機焊線后接下來是灌膠，它的目的是利用環氧樹脂將已固晶 ，焊線好的半成品封裝起來。先將空的模條放置烤箱烘烤 ，做好準備工作，烘烤時同樣要注意時間與溫度的控制 ；注意安全 ，防止被燙傷。作業前用丙酮清洗膠槽和針筒，目的是使針筒不會被堵塞。再拿出用丙酮清洗過的裝膠漏斗等零件裝上。然后是配膠，配膠要精確 ，按色劑 : 擴散劑 : 膠=1:1:100 的比例 ，其中 A 膠和 B 膠比例是 1:1，而且 A 膠要烘烤下方便攪拌。接著將配好的膠抽真空。調節儀器的注膠站，點擊后退 ，注膠排掉里面的空氣，復位。模條要用氣槍吹 ，噴離型劑并且稍微烘烤一下。從烤箱拿出模條，灌膠工序啟動。注意隨時檢查產品是否缺膠并且補膠。之后在 150℃下烘烤 30 分鐘 ，起模 ，再在 150℃下烘烤 6h，進入下道工序。

        切割的目的是將整片的 PCB 或者支架切割成單顆材料。切割分一切和二切。一切實際是半導體封裝技術中的切筋環節。LED 支架在加工時 ，一個模具一次可以同時生產很多支架 ，它們是連接在一起的，切筋的目的就是將其一個個分開。二切 ，是根據客戶的要求調整 LED 管腳長短的過程。一切和二切要注意放入切口的時候方向要正確 ，注意安全。

        測試的目的是對經過封裝和老化試驗的 LED 進行光電參數、外形尺寸的檢驗，按照設定要求將成品材料分成不同的 BIN。滿足客戶的需求。同時將電性不良品剔除。測試時注意死燈和次品區分開。產品經測試合格后即可包裝入庫。

        總之 ，LED 封裝能將半導體芯片封裝成可以供商業使用的電子組件；保護芯片防御輻射、水氣、氧氣、以及外力破壞 ；提高組件的可靠度 ；改善 / 提升芯片性能 ；提供芯片散熱機構 ；設計各式封裝形式，提供不同產品的應用。

        深圳市雙翌光電科技有限公司是一家以機器視覺為技術核心，自主技術研究與應用拓展為導向的高科技企業。公司自成立以來不斷創新，在智能自動化領域研發出視覺對位系統、機械手視覺定位、視覺檢測、圖像處理庫等為核心的20多款自主知識產權產品。涉及自動貼合機、絲印機、曝光機、疊片機、貼片機、智能檢測、智能鐳射等眾多行業領域。雙翌視覺系統最高生產精度可達um級別，圖像處理精準、速度快，將智能自動化制造行業的生產水平提升到一個更高的層次，改進了以往落后的生產流程，得到廣大用戶的認可與肯定。隨著智能自動化生產的普及與發展，雙翌將為廣大生產行業帶來更全面、更精細、更智能化的技術及服務。