关于LED封装的实习报告

电气信息工程学院实习报告专业电子信息工程班级09电子B班姓名李可可实习单位伟志电子（常州）有限公司实习起止日期.01-.04年4月日一．实习目的通过生产实习，理解本专业的生产过程，巩固所学专业知识。理解LED封装产业的发呈现状；熟悉LED封装和数码管制作的整个流程；掌握LED封装流程中的多个办法及其存在问题；尝试找出更佳的办法提高公司的产品率。二．实习时间03月7日~至今三．实习单位常州伟志电子有限公司四．实习内容 1．LED封装产业发展产业现状网上调研LED光电产业是一种新兴的朝阳产业，含有节能、环保的特点符合我们国家的能源、减碳战略，从而获得更多的产业和市场需求，成为一道亮丽的产业发展风景。LED产业链总体分为上、中、下游，分别是LED外延芯片、LED封装及LED应用。作为LED产业链中承上启下的LED封装产业，在整个产业链中起得无可比拟的重要作用。另外中国是LED封装大国，据预计全世界80%数量的LED器件封装集中在中国。下面我们从八方面来叙述我国LED封装产业的现状与将来：1.1LED的封装产品LED封装产品大致分为直插式、贴片式、大功率三大类，三大类产品中有不同尺寸、不同形状、不同颜色等各类产品。1.2LED封装产能中国已逐步成为世界LED封装器件的制造中心，其中涉及台资、港资、美资等公司在中国的制造基地。据估算，中国的封装产能占全世界封装产能的60%，并且随着LED产业的聚集度在中国的增加。此比例还在上升。大陆LED封装公司的封装产能扩充较快，随着更多资本进入大陆封装产业，LED封装产能将会快速扩张。1.3LED封装生产及测试设备LED封装重要生产设备有自动固晶机、自动焊线机、自动封胶机、自动分光分色机、动点胶机、自动贴带机等；LED重要测试设备有IS原则仪、光电综合测试仪、TG测试测试仪、积分球留名测试仪、荧光粉测试仪、冷热冲击箱、高温箱等。中国在封装设备硬件上，由于购置了最新型和最先进的封胶设备，拥有后发优势，含有先进封装技术和工艺发展的基础。1.4LED芯片LED封装器件的性能在50%程度上取决于芯片，50%取决于封装工艺和辅助材料。现在中国大陆的LED芯片公司约有十家左右，起步较晚，规模不够大，最大LED芯片公司年产值约3个亿人民币，每家平均产能在1至2个亿。国内中小尺寸芯片已能基本满足国内封装公司的需求，大尺寸还需要进口，重要来自美国、台湾公司。国产品牌的中小尺寸芯片性能与国外品牌差距较小，含有良好的性价比，能满足绝大部分LED应用公司的需求。随着资我市场对上游芯片公司的介入，预计将来三年我国LED芯片公司将有较大的发展，将有力地增进LED封装产业总体水平的提高。1.5LED封装辅助材料LED封装辅助材料重要有支架、胶水、模条、金线、透镜等。现在中国大陆的封装辅助材料供应链已较完善，大部分材料已能在大陆生产供应。高性能的环氧树脂和硅胶以进口居多，这两类材料重要规定耐高温。耐紫外线、优秀折射率及良好的膨胀系数等。随着全球一体化的进程，中国LED封装公司已能应用到世界上最新和最佳的封装辅助材料。1.6LED封装工艺LED封装工艺涉及固晶参数工艺、焊线参数工艺、封胶参数工艺、烘烤参数工艺、分光分色工艺等。我国LED封装公司这几年快速发展，LED封装工艺已经上升到一种较好的水平，但是我国大功率封装工艺水平尚有待进一步完善。2.直插式LED封装工艺基本流程2.1固晶在固晶前我们首先要拟定我们加工的这批产品是L型（垂直型）还是V型（水平型）封装，由于如果我们选择L型封装那么我们就要对应选择能够导电的银胶，相反我们选择V型封装就要选择绝缘胶。除此之外我们要根据客户的规定，这一批产品是聚光还是散光，不同规定我们就要选用不同的支架。当拟定芯片、胶水和支架时，那么我们就能够开始固晶了。下列以聚光、垂直型封装为例，首先是往支架的聚光杯里面注入适量的银胶，然后再往里面放进芯片，这一道工序的最后一步是烘烤。就我个人认为这一到工艺最重要的有三步，如果不做好一定会影响LED光效率。其一，注入银胶量的多少。采用银胶的目的是粘著芯片和支架，尚有就是运用银胶导电性。胶量最佳控制在芯片高度的2/3~1/2，如果胶量过多(超出芯片高度1/2)，会造成PN结短路，最后而无法正常发光，尚有银片间的结合层阻值还会增大。另外银胶量少或者缺胶，那就无法起到粘着芯片的作用。其二，芯片放置的位置及放置时的力度。在固晶中我们最抱负的状态是把芯片放置在聚光杯的正中央，这样方便我们更加好的采光，如果我们把芯片的位置放偏了，首先在下一步自动焊线机中有可能找不到芯片的电机进行焊接，最后会造成死灯。另外就算焊接好了，那么聚光杯无法最大化的采集光线，光效率大减折扣。出现不良品的因素有：芯片悬浮在银胶上、芯片倾斜超出5°（焊线就找不到位置）、晶粒表面破损1/4、晶粒翻转和芯片表面粘胶。其三，烘烤温度及时间的控制。温度过低我们就无法使银胶固化，芯片与支架粘附不好，芯片可能会脱离。另外温度过高，产生应力大，体积电阻也对应发生变化。进一步影响焊线工艺。2.2焊线完毕固晶这一步工序之后，接下来我们就要进行焊线工作。焊线的目的是在压力、热量和超声波能量的共同作用下，使金线在芯片电极和外引线键合区之间形成良好的欧姆接触，完毕内外引线的连接。2.2.1技术规定a．金丝与芯片电极、引线框架键合区间的连接牢固b．金丝拉力的测试。第一焊点金丝拉力以最高点测试，从焊丝的最高点垂直引线框架表面在显微镜观察下向上拉，测试拉力。如果我们抽取的样品拉力不够，就要变化金线弧度，长度等参数，否则下一道工艺灌胶会把金线拉断，造成死灯现象。因此这是LED焊线工序参考与否合格的一种参数。c．焊点的规定。第一焊点是金球与芯片电极的键合，如果没有选择好对的的参数，那么我们就会造成偏焊，虚焊。偏焊和虚焊都会影响电气连接，会出现漏电的现象，影响LED的发光及其寿命。第二焊点要增大表面积牢固的把它焊在支架的另一边上。d．焊线的规定。焊线的检测也作为焊线工序合格的一种参数。合格的焊线规定各条金丝键合拱丝高度适宜，无塌丝，无多出焊丝。焊丝的弧度不对，就会有可能造成阴阳极接触，出现短路现象。焊线多出除开会出现短路现象，还会出现漏电，影响LED正常发光及寿命。2.2.2工艺参数的规定由于不同机台的参数设立都不同，因此就没有对参数进行统一。在这过程中重要的参数有键合温度、第一第二焊点的焊接时间、焊接压力、焊接功率、拱丝高度、烧球电流、丝尾长度等等。焊接时间影响它的牢固性，焊接压力和功率过大会损坏芯片，高度不当会造成短路，烧球电流过小满足不了焊点规定。要做好焊线这一步工序就要严格控制，哪一步也不能麻烦，否则会影响产品质量。2.2.3注意事项a.不得用手直接接触支架上的芯片以及键合区域。b.操作人员需要佩戴静电手环，穿防静电工作服，避免静电对芯片造成伤害。c.材料在搬运过程中须小心轻放，避免静电的产生及碰撞，需防倒丝、塌丝、断线及粘附杂物。2.3点荧光粉点荧光粉是针对白光LED，重要环节是点胶和烘烤。根据查资料，现在全部荧光粉有两种，其中一种是“蓝色芯片+YAG”，另一种是“紫色或紫外+RGB荧光粉”，但是现在市场上用的重要是前者荧光粉，后者还不成熟存在较多要解决的问题。就YAG为例阐明LED荧光粉的配比问题。变化树脂内YAG荧光体浓度之后，LED色区坐标的成果，由图可知只要色坐标是在LED与YAG荧光体两色坐标形成的直线范畴内，就可任意调节色调，依此可知YAG荧光体浓度较低时，蓝色穿透光的比率较多，整体就会呈蓝色基调白光；相对的如果YAG荧光体浓度较高时，黄色转换光的比率较多，整体呈黄色基调白水。2.4.灌胶灌胶的过程是先在LED成型模腔内注入液态环氧，然后插入焊好的LED支架放入烘箱让环氧固化后，将LED从模腔中脱出就成型了。LED灌胶工艺看似很简朴，但是还要注意一下几个方面：(1).将模条按一定方向装在铝盘上，吹尘后放进125℃(2).根据生产的需求量进行配胶，后将已配好的胶搅拌均匀后置入45℃(3).进行灌胶，后进行初烤，初烤的温度和时间要看LED的直径大小。(4).进行离模，为了更加好的固化，后进行长烤(125℃如果灌胶的不良，可能会出现一下现象：(1).支架插偏、支架插深、支架插浅、支架插反、支架爬胶。支架变黄(氧化、烘烤温度过高或时间过长)(2).环氧树脂中有气泡(3).杂质、多胶、少胶、雾化(4).胶水水纹、胶体损伤、胶体龟裂(胶水老化或比例不对)、胶体变黄(A胶比例过大)2.5切筋、测试、分光、包装由于LED在生产中是连在一起的(不是单个)，Lamp封装LED采用切筋切断LED支架的连筋。(如果是SMD式的LED则是在一片PCB板上，需要划片机来完毕分离工作)。然后我们就能够对切筋后的LED进行测试，光电参数、检测外形尺寸，以此同时根据客户规定用分光、分色机对LED产品进行分选，最后对分好类的LED产品进行计数包装。超亮度LED需要放静电包装。五、实习总结生产实习是教学计划中一种重要的实践性教学环节，即使时间不长，但在实习的过程中，都学到了诸多东西。在公司里我属于生产部，重要做技术这一部分。做多个机器的的维修和保养，确保公司的生产向着更优化的趋势发展！在实习的过程中，我对于直插LED封装有了更加直观的理解，通过观看封装的整个流程，结合课本里面所讲的知识，我对LED的封装工艺有了更加进一步的认识；我理解到直插式LED的封装工艺大致能够分五步：固晶、焊线、（点荧光粉）、灌胶、检测、包装。实习中，我认识到课本理论知识与现实操作的差距。这次实习，使我受益匪浅，通过实习，我认识到我