-1-一、LED基本常识LED又名发光二极管,能够将电能转化为可见光的半导体。作为一种指示灯,在我们日常生活的电器中随处可见,极为普通也广为人知。其特点如下:1、效率高2、没有热量,没有辐射,属于典型的绿色照明光源。3、光色纯4、能耗小:单体LED的功率一般在0.05-1W,通过集群方式可以量体裁衣地满足不同的需要,浪费很少。5、寿命长。6、可靠耐用:没有钨丝、玻壳等等容易损坏的部件,非正常报废的可能性很小,维护费用极为低廉。7、应用灵活:体积小,可平面封装易开发成轻薄短小产品,做成点、线、面各种形式的具体应用产品。8、安全:单体工作电压大致在1.5~3V之间,工作电流在20mA之间。9、响应时间短10、绿色环保:废弃物可回收,没有污染;不像荧光灯含有汞成分。11、控制灵活:通过调整电流可以调光,不同光色的组合可以调色。白光LED作为LED单管的一种产品,其具有很高的市场价值。被业界看好在未来10年内,成为替代传统照明器具的一大潜力商品。表一:白光LED与现行照明设备比较照明方式特点白光LED具有发热量低、耗电量少(白炽灯泡的八分之一,荧光灯泡的二分之一)、寿命长、反应速度快、体积小可平面封装等优点,易开发成轻薄短小的产品,是被业界看好在未来10年内,成为替代传统照明器具的一潜力商品。荧光灯荧光灯省电,但废弃物有汞污染、易碎等问题。白炽钨丝灯泡低效率、高耗电、寿命短、易碎。目前白光LED仍处于初期发展阶段,在使用寿命上仍待改进,但基本上没有白炽灯泡、荧光灯的缺点,价格过高是未能普及的主要原因。未来白光LED的应用市场将非常广泛,包括手电筒、装饰灯、LCD背光源、汽车内部照明市场、投影灯源等,不过最被看好的市场以及最大的市场还是取代白炽钨丝灯泡及荧光灯。1.LED单管产品目前我司生产的LED单管从发光颜色来分,主要有红光、黄光、蓝光、绿光和白光LED四种。从LED封装直径可分φ3、φ5、φ10LED。从固芯片数量可分为双芯片LED和单芯片LED。从外封装模粒的种类可分为有沿圆形、无沿圆形、半球形、柱形、草帽头、子弹头、椭圆形LED。2.大功率LED目前我司生产的大功率LED有齿轮形、圆形、方形大功率LED,功率类别有0.4W、0.5W、1W、1.5W、2W、5W等。LED应用产品-2-目前我司生产的LED应用产品有柱形光控(无光控)小夜灯,扇形光控(无光控)小夜灯,扇形阅读灯、方形三合一小夜灯、柱形三合一小夜灯、橱柜灯、可旋转小夜灯、LED变色灯、红外感应光控小夜灯。二、LED参数特性(1)峰值波长:所发之光中某一波长λ0的光强最大(最亮),该波长为峰值波长(2)发光强度IV(3)半值角2θ1/2:指光强值为最大光强值一半的方向时两方向间的夹角。(4)正向工作电压VF:一般是在IF=20mA时测得的正向工作电压VF三、LED封装工艺概述1.概述LED单管封装流程2.LED封装材料介绍芯片我司生产用芯片按发光颜色分可分为红光、黄光、绿光、蓝光芯片,按电极可分双极和单极芯片。芯片的结构图极N极三安芯片(13*12mil)N极极绝缘胶和银胶我司目前固晶胶分为两种,银胶,适用于红光、黄光(单极)芯片的固晶;另一种或或单色光白光或或或或领料芯片扩张点固晶胶固晶烘烤排支架胶解冻自动固晶上芯片、支架上胶自动焊线手动焊线点粉点散色剂配粉配胶沾胶灌胶插管短烤烘烤烘烤脱模半切长烤测试全切分光分色包装-3-为绝缘胶EP1000,适用于蓝光、绿光(双极)芯片的固晶。支架我司目前使用的支架主要有2004LD,L23,3010支架,2004LD主要用于生产白光LED,L23支架主要用于生产单色光LED,3010支架由于支架碗大且为铜支架多用于生产多芯片LED。荧光粉我司目前使用的荧光粉主要有自制荧光粉,江门粉环氧树脂我司目前使用的环氧树脂有WL-802胶和EP-400胶四、各工序工艺注意点1.防静电的意义⑴.静电放电是指两个带有过剩静电荷的物体,由于直接接触或静电场感应引起两物体间的静电电荷的转移。其能量达到一定程度后,击穿其间介质而进行放电。⑵.静电的产生:1.摩擦:在日常生活中,任何两个不同材质的物体接触后再分离,即可产生静电,而产生静电的最普通方法,就是摩擦生电。材料的绝缘性越好,越容易是使用摩擦生电。另外,任何两种不同物质的物体接触后再分离,也能产生静电。日常生活中如走动,空气流动,搬运等都能产生静电。2.感应:针对导电材料而言,因电子能在它的表面自由流动,如将其置于一电场中,可能来之于塑性材料或人的衣服,由于同性相斥,异性相吸,正负离子就会转移。3.传导:针对导电材料而言,因电子能在它的表面自由流动,如与带电物体(人手等)接触,将发生电荷转移。当人们手持LED而不先拽放电荷到地,摩擦电荷将会移向LED而造成损坏。⑶.静电对LED的影响击穿LED芯片,造成LED反向电流升高,重则使LED失效,轻则降低LED的使用寿命。特别是蓝光和绿光芯片。⑷.车间的防静电措施防静电手腕带:通过腕带及接地线,将人体身上的静电排放至大地,释放人体聚集的静电荷。防静电鞋:泄放操作员人体静电电荷的最有效可靠的方法。同时还可减少灰尘的引入。防静电衣服:有效释放操作员人体静电荷,同时对人体的衣服具有一定的屏蔽作用防静电帽:有效释放操作员人体静电荷,增加洁净度防静电手指套:有效防止人体手指产生指尖放电,减少人与LED的接触。防静电料盒:具有有效泄放静电电荷的特性,削弱外界静电对LED的影响防静电地板:加快释放人体静电荷。防静电袋:对LED与外界起屏蔽作用。离子风扇(风枪):采用离子中和的方式进行静电消除。⑸.环境湿度对静电的影响:静电电荷源测得的电压(V)-4-10%-20%RH65%-90%RH走过地毯350001500在聚烯烃类塑料地面上行走12000250工作台旁操作的工人6000100翻动聚乙烯膜封皮的说明书7000600从工作台拾起普通聚乙烧烯袋200001200垫有聚氨酯泡沫的工作椅1800015002.固晶胶使用过程注意点⑴.胶保存:固晶胶为单液型,需保存在低温冷冻状态下(-20至-30℃)⑵.胶解冻方式:解冻时应放于防潮干燥箱中,且应密封解冻,有助于避免潮气或凝结水滴的可能。解冻时间30min使胶解冻完全。解冻时以不搅拌为原则,以免杂质、空气和水气的拌入。⑶.已固晶支架进行烘烤时应直接放在烘箱的网层上加热,以便固晶支架受热均匀;且烘烤时应尽量减少开启烘箱的次数。⑷.每批烘烤出的固晶产品应进行焊线抽检,确认胶是否还可继续使用。⑸.每周应对烘箱进行清洁,避免烘箱内部污染造成胶的污染。3.固晶工序的注意点⑴.剥离芯片膜时用离子风机对着芯片膜进行操作,防止静电击穿芯片。⑵.点胶胶量要适中,胶量不能少于芯片的1/4,不可高于芯片的1/2。胶量太少会造成芯片固不牢,易摆动;胶量太多会造成不易烘干及银胶胶量太多易造成正负极微导通造成成IR现象。⑶.点胶位和固芯片位置要正,固在支架碗中央为最佳。不固正易产生半值角偏差,发光不均匀。⑷.固晶胶与酒精、水等易发生不良反应,易造成固晶胶的失效,在点胶和固晶时应注意酒精的使用,擦洗时最好用无尘布。4.焊线工序的注意点⑴.第一焊点位置应尽量靠近电极中心(图1)。焊负极时金球不可向正极偏移,否则易造成短路现象(图2)。焊正极时金球不可向内偏,否则易造成遮光現象及推拉力不足(图3)图1焊线位(尽量对中,负极可略向箭头方向偏些)图2焊点向正极偏时易造成断路现象Epi-layerITOAlOrganicbinderITOSisub.正极负极正极负极金球Epi-layerITOAlOrganicbinderITO-5-图3焊点向负极偏时易造成遮光现象或推拉力不足⑵.第二焊点形状和尺寸:第二焊点过大,金线焊接牢固性不好易扯断;第二焊点过小易焊不住。⑶.焊线弧度:弧度过小,LED在运输过程易将金线扯断;弧度过长,在操作过程易碰到金线。⑷.焊线压力、功率对芯片的影响(金球):压力过大易引起芯片受损或电极脱落,压力过小金线不易焊住。功率过小焊球过圆,功率过大焊球过偏。(图4、图5)图4负极压力过大易造成电极脱落或推拉力不足,正极压力过大易造成电极脱落或推拉力不足,情况严重还会造成芯片损坏出现漏电流。图5焊线压力过小易造成推力不足图6焊点与磁嘴形状5.点粉工序的注意点⑴.点粉数量与色温一致性关系荧光粉比胶重,易沉淀,数量点多易造成前段点粉与后段点粉色温波动较大,一致性差,实验表明前段去20点后点50粒的色温一致性较好。⑵.点散色剂时需将散色剂搅拌均匀,保证散色剂均匀点在支架碗上,同时在烘烤时应在80℃下预热0.5h,保证散色剂可沉在环氧胶下,保证在灌胶后散色剂层与外封装层接合好。⑶.散色剂应定期进行升温搅拌,保证每次取的散色剂成份相同且分布均匀。⑷.点粉烘干和点散色剂烘干后应将应将烘箱温度下降至70-80℃后才取出支架,以免出现粉层或散色剂层的开裂。6.灌胶工序的注意点⑴.胶配好应搅拌均匀至胶内无波纹或絮状物,并脱泡15-20分钟,保证AB胶的反应完Epi-layerITOAlOrganicbinderrITOSisub.Epi-layerITOAlOrganicbinderITOSisub.Epi-layerITOAlOrganicbinderITOSisub.-6-全且胶内无气泡。⑵.需沾胶的支架应先在80℃下进行预热,保证胶流入支架碗时顺畅,不产生气泡。⑶.在沾胶机操作过程中应调整好支架碗与滚辊间距离,保证支架不变形及金线不断。⑷.沾胶时应定期检查支架碗是否存有气泡,出现气泡应马上调整沾胶机,保证产品质量。⑸.插管时应认真,并加强对插管后产品的自检,减少插反、插偏、插歪现象的出现。五、LED生产过程中常出现不良原因分析1.反向漏电流产生原因及预防方法反向漏电流主要是⑴.由于静电击穿芯片引起的预防和补救:作好每道生产工序和每个员工的静电防护,保证生产所要求的环境温湿度,减少不必要的人员与LED产品的接触。⑵.芯片本身存在质量隐患预防和补救:把好芯片的进料检验关⑶.焊线或固晶时瓷嘴压力对芯片造成的损伤或焊点偏移。预防和补救:严格按工艺要求的参数对焊线机和固晶机进行调节。2.气泡现象产生原因及预防方法气泡主要产生原因:⑴.点粉时搅拌荧光粉时产生的气泡预防和补救:荧光粉搅拌时易慢不易快,点粉时发现气泡应及时用拔针拔掉。⑵.沾胶时胶流入支架碗产生的气泡预防和补救:机台应调节正常后才能正式生产,且胶应脱泡完全。发现气泡时应调整沾胶机的设定参数及档板位,若是胶内气泡应马上更换新胶。⑶.灌胶时产生气泡预防和补救:生产用胶应脱泡完全,灌胶机调节正常保证灌胶针出胶时无气泡。发现气泡时应重新调节灌胶机或换新胶。⑷.散色剂层剥离的“气泡”预防和补救:点散色剂前应将散色剂搅拌均匀,散色剂应在规定时间内使用更换且散色剂烘烤时应先在80℃下预热0.5h,以减少散色剂与外封装胶的界面。3.灭灯现象产生原因及预防方法⑴.焊线时虚焊造成预防和补救:应严格按焊线工艺参数进行芯片焊接,保证焊接质量及可靠性。⑵.人为碰断预防和补救:对LED半成品在生产和运输过程应轻拿轻放,并减少不必要的人员与LED产品的接触。4.色温偏差产生的原因及分析⑴.配方的可靠性预防和补救:正式生产时应对工艺配方进行验证,保证工艺配方的准确性⑵.配粉时称量与配方的偏差预防和补救:配粉时应严格按工艺配方进行称量,且定期对电子天平进行校正,保证称量的准确。⑶.点粉时点粉量的控制预防和补救:点粉时应尽量保证每个碗的点粉量的一致性。⑷.点粉的工艺要求-7-预防和补救:严格按点粉工艺操作指导书进行点粉操作,减少点粉色温较大波动。5.其他不良产生原因及分析⑴.插偏、插反、插深插浅:由于操作时不认真造成的或模粒本身存在质量问题。预防和补救:在插管操作时应认真,且插完后应加强自检,减少不必要的不良品出现。把好进料检验关⑵.刺模:在灌胶时灌胶针插太深造成或模粒超过使用次数预防和补救:灌胶针调整不应太深,手动灌胶时针筒应不碰到模粒;模粒超过使用次数应马上报废,对已出现刺模的模粒应马上报废;⑶.杂物:环境污染或模粒长时间没