led封裝工藝流程(編輯修改稿)
2025-09-17 12:30 本頁面
【文章內容簡介】 D結溫產生的原因及降低結溫的途徑什么是LED的結溫？LED的基本結構是一個半導體的P—N結。實驗指出，當電流流過LED元件時，P—N結的溫度將上升，嚴格意義上說，就把P—N結區(qū)的溫度定義為LED的結溫。通常由于元件芯片均具有很小的尺寸，因此我們也可把LED芯片的溫度視之為結溫。產生LED結溫的原因有哪些？在LED工作時，可存在以下五種情況促使結溫不同程度的上升：A、元件不良的電極結構，視窗層襯底或結區(qū)的材料以及導電銀膠等均存在一定的電阻值，這些電阻相互壘加，構成LED元件的串聯(lián)電阻。當電流流過P—N結時，同時也會流過這些電阻，從而產生焦耳熱，引致芯片溫度或結溫的升高。B、由于P—N結不可能極端完美，元件的注人效率不會達到100％，也即是說，在LED工作時除P區(qū)向N區(qū)注入電荷(空穴)外，N區(qū)也會向P區(qū)注人電荷 (電子)，一般情況下，后一類的電荷注人不會產生光電效應，而以發(fā)熱的形式消耗掉了。即使有用的那部分注入電荷，也不會全部變成光，有一部分與結區(qū)的雜質或缺陷相結合，最終也會變成熱。C、實踐證明，出光效率的限制是導致LED結溫升高的主要原因。目前，先進的材料生長與元件制造工藝已能使LED極大多數(shù)輸入電能轉換成光輻射能，然而由于LED芯片材料與周圍介質相比，具有大得多的折射系數(shù)，致使芯片內部產生的極大部分光子(90％)無法順利地溢出介面，而在芯片與介質介面產生全反射，返回芯片內部并通過多次內部反射最終被芯片材料或襯底吸收，并以晶格振動的形式變成熱，促使結溫升高。D、顯然，LED元件的熱散失能力是決定結溫高低的又一個關鍵條件。散熱能力強時，結溫下降，反之，散熱能力差時結溫將上升。由于環(huán)氧膠是低熱導材料，因此P—N結處產生的熱量很難通過透明環(huán)氧向上散發(fā)到環(huán)境中去，大部分熱量通過襯底、銀漿、管殼、環(huán)氧粘接層， PCB與熱沉向下發(fā)散。顯然，相關材料的導熱能力將直接影響元件的熱散失效率。一個普通型的LED，從P—N結區(qū)到環(huán)境溫度的總熱阻在300到 600℃／w之間，對于一個具有良好結構的功率型LED元件，其總熱阻約為15到30℃ ／W。巨大的熱阻差異表明普通型LED元件只能在很小的輸入功率條件下，才能正常地工作，而功率型元件的耗散功率可大到瓦級甚至更高。降低LED結溫的途徑有哪些？A、減少LED本身的熱阻；B、良好的二次散熱機構；C、減少LED與二次散熱機構安裝介面之間的熱阻；D、控制額定輸入功率。E、降低環(huán)境溫度LED的輸入功率是元件熱效應的唯一來源，能量的一部分變成了輻射光能，其余部分最終均變成了熱，從而抬升了元件的溫度。顯然，減小LED溫升效應的主要方法，一是設法提高元件的電光轉換效率（又稱外量子效率），使盡可能多的輸入功率轉變成光能，另一個重要的途徑是設法提高元件的熱散失能力，使結溫產生的熱，通過各種途徑散發(fā)到周圍環(huán)境中去。LED產品的封裝有很多的步驟，下文將具體介紹各個步驟。 一、生產工藝 ： a)清洗：采用超聲波清洗PCB或LED產品支架，并烘干。 b)裝架：在LED產品管芯（大圓片）底部電極備上銀膠后進行擴張，將擴張后的管芯（大圓片）安置在刺晶臺上，在顯微鏡下用刺晶筆將管芯一個一個安裝在PCB或LED產品支架相應的焊盤上，隨后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產品管芯上，以作電流注入的引線。LED產品直接安裝在PCB上的，一般采用鋁絲焊機。（制作白光TOPLED產品需要金線焊機） d)封裝：通過點膠，用環(huán)氧將LED產品管芯和焊線保護起來。在PCB板上點膠，對固化后膠體形狀有嚴格要求，這直接關系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產品）的任務。 e)焊接：如果背光源是采用SMDLED產品或其它已封裝的LED產品，則在裝配工藝之前，需要將LED產品焊接到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(jù)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(shù)及出光均勻性是否良好。 ：將成品按要求包裝、入庫。 二、封裝工藝 1. LED產品的封裝的任務 是將外引線連接到LED產品芯片的電極上，同時保護好LED產品芯片，并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產品封裝形式 LED產品封裝形式可以說是五花八門，主要根據(jù)不同的應用場合采用相應的外形尺寸，散熱對策和出光效果。LED產品按封裝形式分類有LampLED產品、TOPLED產品、SideLED產品、SMDLED產品、HighPowerLED產品等。 3. LED產品封裝工藝流程 a)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
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