我愛發明花片機原理

① LED生產工藝及封裝技術壓焊工藝原理

一、生產工藝 1.工藝：
a) 清洗：採用超聲波清洗PCB或LED支架，並烘乾。
b) 裝架：在LED管芯（大圓片）底部電極備上銀膠後進行擴張，將擴張後的管芯（大圓片）安置在刺晶台上，在顯微鏡下用刺晶筆將管芯一個一個安裝在PCB或LED支架相應的焊盤上，隨後進行燒結使銀膠固化。
c)壓焊：用鋁絲或金絲焊機將電極連接到LED管芯上，以作電流注入的引線。LED直接安裝在PCB上的，一般採用鋁絲焊機。（製作白光TOP-LED需要金線焊機）
d)封裝：通過點膠，用環氧將LED管芯和焊線保護起來。在PCB板上點膠，對固化後膠體形狀有嚴格要求，這直接關繫到背光源成品的出光亮度。這道工序還將承擔點熒光粉（白光LED）的任務。
e)焊接：如果背光源是採用SMD-LED或其它已封裝的LED，則在裝配工藝之前，需要將LED焊接到PCB板上。
f)切膜：用沖床模切背光源所需的各種擴散膜、反光膜等。
g)裝配：根據圖紙要求，將背光源的各種材料手工安裝正確的位置。
h)測試：檢查背光源光電參數及出光均勻性是否良好。 包裝：將成品按要求包裝、入庫。 二、封裝工藝 1. LED的封裝的任務
是將外引線連接到LED晶元的電極上，同時保護好LED晶元，並且起到提高光取出效率的作用。關鍵工序有裝架、壓焊、封裝。 2. LED封裝形式
LED封裝形式可以說是五花八門，主要根據不同的應用場合採用相應的外形尺寸，散熱對策和出光效果。LED按封裝形式分類有Lamp-LED、TOP-LED、Side-LED、SMD-LED、High-Power-LED等。 3. LED封裝工藝流程 4．封裝工藝說明 1.晶元檢驗 鏡檢：材料表面是否有機械損傷及麻點麻坑（lockhill）
晶元尺寸及電極大小是否符合工藝要求
電極圖案是否完整 2.擴片 由於LED晶元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。我們採用擴片機對黏結晶元的膜進行擴張，是LED晶元的間距拉伸到約0.6mm。也可以採用手工擴張，但很容易造成晶元掉落浪費等不良問題。 3.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、黃綠晶元，採用銀膠。對於藍寶石絕緣襯底的藍光、綠光LED晶元，採用絕緣膠來固定晶元。） 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.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.手工刺片將擴張後LED晶元（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晶元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晶元，適用於需要安裝多種晶元的產品.6.自動裝架 自動裝架其實是結合了沾膠（點膠）和安裝晶元兩大步驟，先在LED支架上點上銀膠（絕緣膠），然後用真空吸嘴將LED晶元吸起移動位置，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晶元表面的損傷，特別是蘭、綠色晶元必須用膠木的。因為鋼嘴會劃傷晶元表面的電流擴散層。 7.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.壓焊壓焊的目的將電極引到LED晶元上，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。右圖是鋁絲壓焊的過程，先在LED晶元電極上壓上第一點，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。
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，兩者在微觀結構上存在差別，從而影響著產品質量。）我們在這里不再累述。 9.點膠封裝 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） 如右圖所示的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。 10.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成型模腔內注入液態環氧，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。 11.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，將固態環氧放入注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。 12.固化與後固化 固化是指封裝環氧的固化，一般環氧固化條件在135℃，1小時。模壓封裝一般在150℃，4分鍾。 13.後固化 後固化是為了讓環氧充分固化，同時對LED進行熱老化。後固化對於提高環氧與支架（PCB）的粘接強度非常重要。一般條件為120℃，4小時。 14.切筋和劃片 由於LED在生產中是連在一起的（不是單個），Lamp封裝LED採用切筋切斷LED支架的連筋。SMD-LED則是在一片PCB板上，需要劃片機來完成分離工作。 15.測試 測試LED的光電參數、檢驗外形尺寸，同時根據客戶要求對LED產品進行分選。 16.包裝 將成品進行計數包裝。超高亮LED需要防靜電包裝。
本文來自中華液晶網 www.FPDisplay.com
地址: http://www.fpdisplay.com/news/tech/content-126831.aspx

② 切割機和劃片機有什麼區別嗎

切割機和劃片機是半導體晶元製造過程中的同一種設備，只是名稱不同，沒有什麼區別。

激光劃片機是利用高能激光束照射在工件表面，使被照射區域局部熔化、氣化、從而達到劃片的目的。因激光是經專用光學系統聚焦後成為一個非常小的光點，能量密度高，因其加工是非接觸式的，對工件本身無機械沖壓力，工件易變形。熱影響極小，劃精度高，廣泛應用於太陽能電池板、薄金屬片的切割和劃片。

③ 矽片切割機的矽片劃片機簡介及原理

矽片切割機又名矽片激光切割機，激光劃片機。是激光劃片機在 電子行業硅基片的切割的又一新領域的應用。激光劃片是利用高能激光束照射在工件表面,使被照射區域局部熔化、氣化、從而達到劃片的目的。因激光是經專用光學系統聚焦後成為一個非常小的光點，能量密度高，因其加工是非接觸式的，對工件本身無機械沖壓力，工件不易變形。熱影響極小，劃精度高，廣泛應用於太陽能電池板、薄金屬片的切割和劃片。

④ 激光劃片機的原理

因激光是經專用光學系統聚焦後成為一個非常小的光點，能量密度高，因其加工是非接觸式的，對工件本身無機械沖壓力，工件不易變形。熱影響極小，劃精度高，廣泛應用於太陽能電池板、薄金屬片的切割和劃片。

⑤ 發光二極體的定義，LED的製造工藝原理

定義1：注入一定的電流後，電子與空穴不斷流過PN結或與之類似的結構面，並進行自發復合產生輻射光的二極體半導體器件。應用學科：測繪學（一級學科）；測繪儀器（二級學科）定義2：在半導體p-n結或與其類似結構上通以正向電流時，能發射可見或非可見輻射的半導體發光器件。應用學科：機械工程（一級學科）；儀器儀表元件（二級學科）；顯示器件（三級學科）LED製造工藝流程 從擴片到包裝
1.LED晶元檢驗

鏡檢：材料表面是否有機械損傷及麻點麻坑(lockhill晶元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晶元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。我們採用擴片機對黏結晶元的膜進行擴張,是LED晶元的間距拉伸到約0.6mm。也可以採用手工擴張,但很容易造成晶元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、黃綠晶元,採用銀膠。對於藍寶石絕緣襯底的藍光、綠光LED晶元,採用絕緣膠來固定晶元。)

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晶元(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晶元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晶元,適用於需要安裝多種晶元的產品。

6.LED自動裝架

自動裝架其實是結合了沾膠(點膠)和安裝晶元兩大步驟,先在LED支架上點上銀膠(絕緣膠),然後用真空吸嘴將LED晶元吸起移動位置,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晶元表面的損傷,特別是藍、綠色晶元必須用膠木的。因為鋼嘴會劃傷晶元表面的電流擴散層。

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

壓焊的目的將電極引到LED晶元上,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。右圖是鋁絲壓焊的過程,先在LED晶元電極上壓上第一點,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)

9.1LED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。

9.2LED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成型模腔內注入液態環氧,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。

9.3LED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,將固態環氧放入注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。

10.LED固化與後固化

固化是指封裝環氧的固化,一般環氧固化條件在135℃,1小時。模壓封裝一般在150℃,4分鍾。後固化是為了讓環氧充分固化,同時對LED進行熱老化。後固化對於提高環氧與支架(PCB)的粘接強度非常重要。一般條件為120℃,4小時。

11.LED切筋和劃片

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

12.LED測試

測試LED的光電參數、檢驗外形尺寸,同時根據客戶要求對LED產品進行分選。

13.LED包裝

將成品進行計數包裝。超高亮LED需要防靜電包裝。