【技術專欄】LED芯片的製作工藝“十二步”－LED照明的部落格

上游芯片技術一直是國內LED的瓶頸，核心技術大部分都掌握在國外，下面介紹一下芯片製程的工藝：

　　1.LED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

　　2.LED擴片

由於LED芯片在劃片後依然排列緊密間距很小(約0.1mm)，不利於後工序的操作。採用擴片機對黏結芯片的膜進行擴張，使LED芯片的間距拉伸到約0.6mm。也可以採用手工擴張，但很容易造成芯片掉落浪費等不良問題。

　　3.LED點膠

在LED支架的相應位置點上銀膠或絕緣膠。對於GaAs、SiC導電襯底，具有背面電極的紅光、黃光、黃綠芯片，採用銀膠。對於藍寶石絕緣襯底的藍光、綠光LED芯片，採用絕緣膠來固定芯片。

工藝難點在於點膠量的控制，在膠體高度、點膠位置均有詳細的工藝要求。由於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。

　　4.LED備膠

和點膠相反，備膠是用備膠機先把銀膠塗在LED背面電極上，然後把背部帶銀膠的LED安裝在LED支架上。備膠的效率遠高於點膠，但不是所有產品均適用備膠工藝。

　　5.LED手工刺片

將擴張後LED芯片(備膠或未備膠)安置在刺片台的夾具上，LED支架放在夾具底下，在顯微鏡下用針將LED芯片一個一個刺到相應的位置上。手工刺片和自動裝架相比有一個好處，便於隨時更換不同的芯片，適用於需要安裝多種芯片的產品。

　　6.LED自動裝架

自動裝架其實是結合了沾膠(點膠)和安裝芯片兩大步驟，先在LED支架上點上銀膠(絕緣膠)，然後用真空吸嘴將LED芯片吸起移動位置，再安置在相應的支架位置上。自動裝架在工藝上主要要熟悉設備操作編程，同時對設備的沾膠及安裝精度進行調整。在吸嘴的選用上盡量選用膠木吸嘴，防止對LED芯片表面的損傷，特別是藍、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。

　　7.LED燒結

燒結的目的是使銀膠固化，燒結要求對溫度進行監控，防止批次性不良。銀膠燒結的溫度一般控制在150℃，燒結時間2小時。根據實際情況可以調整到170℃，1小時。絕緣膠一般150℃，1小時。

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

　　8.LED壓焊

壓焊的目的是將電極引到LED芯片上，完成產品內外引線的連接工作。

LED的壓焊工藝有金絲球焊和鋁絲壓焊兩種。鋁絲壓焊的過程為先在LED芯片電極上壓上第一點，再將鋁絲拉到相應的支架上方，壓上第二點後扯斷鋁絲。金絲球焊過程則在壓第一點前先燒個球，其餘過程類似。

壓焊是LED封裝技術中的關鍵環節，工藝上主要需要監控的是壓焊金絲(鋁絲)拱絲形狀，焊點形狀，拉力。

　　9.LED封膠

LED的封裝主要有點膠、灌封、模壓三種。基本上工藝控制的難點是氣泡、多缺料、黑點。設計上主要是對材料的選型，選用結合良好的環氧和支架。 (一般的LED無法通過氣密性試驗)

LED點膠TOP-LED和Side-LED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)，主要難點是對點膠量的控制，因為環氧在使用過程中會變稠。白光LED的點膠還存在熒光粉沉澱導致出光色差的問題。

LED灌膠封裝Lamp-LED的封裝採用灌封的形式。灌封的過程是先在LED成型模腔內註入液態環氧，然後插入壓焊好的LED支架，放入烘箱讓環氧固化後，將LED從模腔中脫出即成型。

LED模壓封裝將壓焊好的LED支架放入模具中，將上下兩副模具用液壓機合模並抽真空，將固態環氧放入註膠道的入口加熱用液壓頂桿壓入模具膠道中，環氧順著膠道進入各個LED成型槽中並固化。