
1.1 预成型料块的处理
(1) 预成型塑封料块一般都储存在5℃-10℃的环境中,必会有不同程度的吸潮。因此在使用前应在干燥的地方室温醒料,一般不低于16小时。
(2)料块的密度要高。疏松的料块会含有过多的空气和湿气,经醒料和高频预热也不易挥发干净,会造成器件包封层内水平增多。=>半导体,微电子,集成电路,IC,工艺,设计,器件,封装,测试,
(3) 料块大小要适中,料块小,模具填充不良;料块大,启模困难,模具与注塑杆沾污严重并造成材料的浪费。
1.2 模具的温度半导体,微电子,集成电路,IC,工艺,设计,器件,封装,测试, 生产过程中,模具温度控制在略高于塑封料玻璃化温度Tg时,能获得较理想的流动性,约160℃-180℃。模具温度过高,塑封料固化过快,内应力增大,包封层与框架粘接力下降。同时,固化过快也会使模具冲不满;模具温度过低,塑封料流动性差,同样会出现模具填充不良,包封层机械强度下降。同时,保持模具各区域温度均匀是非常重要的,因为模具温度不均匀,会造成塑封料固化程度不均匀,导致器件机械强度不一致
1.3 注塑压力=>半导体,微电子,集成电路,IC,工艺,设计,器件,封装,测试,注塑压力的选择,要根据塑封料的流动性和模具温度而定,压力过小,器件包封层密度低,与框架黏结性差,易发生吸湿腐蚀,并出现模具没有注满塑封料提前固化的情况;压力过大,对内引线冲击力增大,造成内引线被冲歪或冲断,并可能出现溢料,堵塞出气孔,产生气泡和填充不良。1.4 注模速度
注模速度的选择主要根据塑封料的凝胶化时间确定。凝胶化时间短,注模速度要稍快,反之亦然。注模要在凝胶化时间结束前完成,否则由于塑封料的提前固化造成内引线冲断或包封层缺陷。1.5 塑封工艺调整=>半导体,微电子,集成电路,IC,工艺,设计,器件,封装,测试,在实际生产过程中出现如表1所示情况时,可对工艺条件进行适当调整。对工艺调整的同时,还应注意到预成型料块的保管、模具的清洗、环境的温湿度等原因对塑封恭工序的影响。
2 塑封料性能对器件可靠性的影响
2.1 塑封料的吸湿性和化学粘接性 对塑封器件而言,湿气渗入是影响其气密性导致失效的重要原因之一。湿气渗入器件主要有两条途径(1) 通过塑封料包封层本体;
(2) 通过塑封料包封层与金属框架间的间隙。当湿气通过这两条途径到达芯片表面时,在其表面形成一层导电水膜,并将塑封料中的Na+、CL-离子也随之带入,在电位差的作为下,加速了对芯片表面铝布线的电化学腐蚀,最终导致电路内引线开路。随着电路集成度的不断提高,铝布线越来越细,因此,铝布线腐蚀对器件寿命的影响就越发严重。 针对上述问题,我们必须要求:=>半导体,微电子,集成电路,IC,工艺,设计,器件,封装,测试,
(1) 塑封料要有较高的纯度,Na+、CL离子降至最低(2) 塑封料的主要成分环境标环氧树脂与无机填料的结合力要高,以阻止湿气由本体的渗入。,MEMS(3) 塑封料与框架金属要有较好的粘接性;
(4) 芯片表面的钝化层要尽可能地完善,其对湿气也有很好的屏蔽作用
2.2 塑封料的内应力
由于塑封料、芯片、金属框架的线膨胀系数不匹配而产生的内应力,对器件密封性有着不可忽视的影响。因为塑封料膨胀系数(20-26E-6/℃)比芯片、框架(-16E-6/℃)的较大,在注模成型冷却或在器件使用环境的温差较大时,有可能导致压焊点脱开,焊线断裂甚至包封层与框架粘接处脱离,由此而引起其器件失效。由此可见,塑封料的线膨胀系数应尽可能的低,但这个降低是收到限制的,因为在降低应力的同时,塑封料的热导率也随之降低,这对于封装大功率的器件十分不利,要使这两个方面得以兼顾,取决于配方中填料的类型和用量。填料一般为熔融型或结晶型硅粉,在某些性能需要方面有时候还需要添加球形或气相硅粉。
2.3 塑封料的流动性注塑时模具温度在160℃-180℃,塑料呈熔融状态,其流动性对注模成功与否至关重要,流动性低于焊线冲击增大(金丝抗拉力5g-12g),焊线易被冲歪或冲断,并易造成模具冲不满,包封层表面出现褶皱和坑洼;流动性过高,溢料严重,当溢料过早地将模具出气孔堵塞时,空气排不尽,包封层会出现气孔或气泡。
在塑封料诸成分中,对流动性起主要作用的是主体环氧树脂的熔融黏度和填料二氧化硅的用量和颗粒粗细。结晶型硅粉具有高导热性,但黏度高,比重大,流速下降。熔融型硅粉流动性好,但导热差。因此在世纪生产中应根据封装器件性能不同选择使用,包括两者的混合使用。3 总结 对于封装工艺的选择,我们一旦了解了封装过程中的几个主要影响因素,在封装过程中就可根据不同的地域、不同的环境和气侯,而进行不同的工艺调整。同时,对封装人员来说也要加强对环氧塑封料的认识。
塑封胶一般是改性聚丁二烯,清模胶是含二氮杂双环化合物,综合来说这些胶类都是有机聚合物,化学元素就是C,H,N,有时根据胶的要求会加入S,Cl等元素,大部分对身体有害。
前面的工艺确实不了解,只能百度搜一下给你了
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LED工艺流程固晶站 原材料准备 检查支架 清理模条模条预热 发放支架 点胶 扩晶固晶 固晶烤检 烘烤
焊线站 焊线焊线全检 点荧光粉烘烤
封胶站 胶水\模条准备 灌胶 支架沾胶 插支架 短烤离模 长烤
后测 一切测试外观品检 二切 品检包装
入库
一、固晶
1、检验:
*镜检:材料表面是否有机械损伤及麻点麻坑
*芯片尺寸及电极大小是否符合工艺要求
*电极图案是否完整
使用设备有:QC镜或者是刺晶座。
2、扩晶
由于LED芯片在划片后依然排列紧密间距很小(约0.1mm),不利于后工序的 *** 作。我们采用扩张机对黏结芯片的膜进行扩张,是LED芯片的间距拉伸到约0.6mm。也可以采用手工扩张,但很容易造成芯片掉落浪费等不良问题。
使用设备有:扩晶机、扩张膜、扩张环等。
3、点胶
在LED支架的相应位置点上银胶或绝缘胶。(对于GaAs、SiC导电衬底,具有背面电极的红光、黄光、黄绿芯片,采用银胶。对于蓝宝石绝缘衬底的蓝光、绿光LED芯片,采用绝缘胶来固定芯片。)
工艺难点在于点胶量的控制,在胶体高度、点胶位置均有详细的工艺要求。
由于银胶和绝缘胶在贮存和使用均有严格的要求,银胶的醒料、搅拌、使用时间都是工艺上必须注意的事项。
使用设备有:点胶机。
4、背胶
和点胶相反,备胶是用备胶机先把银胶涂在LED背面电极上,然后把背部带银胶的LED安装在LED支架上。备胶的效率远高于点胶,但不是所有产品均适用备胶工艺。
使用设备有:背胶机
5、手动固晶
将扩张后LED芯片(备胶或未备胶)安置在固晶台的夹具上,LED支架放在夹具底下,在显微镜下用针将LED芯片一个一个固到相应的位置上。手工固晶和自动固晶相比有一个好处,便于随时更换不同的芯片,适用于需要安装多种芯片的产品.
使用设备有:刺晶座、点胶机
6、烘烤
烘烤的目的是使银胶固化,烘烤要求对温度进行监控,防止批次性不良。
银胶烘烤的温度一般控制在150℃,烘烤时间2小时。根据实际情况可以调整到170℃,1小时。
绝缘胶一般150℃,1小时。
银胶烘烤烤箱的必须按工艺要求隔2小时(或1小时)打开更换烘烤的产品,中间不得随意打开。烘烤烤箱不得再其它用途,防止污染。
使用设备有:烤箱
二、焊线
焊线的目的将电极引到LED芯片上,完成产品内外引线的连接工作。
LED的焊线工艺有金丝球焊和铝丝压焊两种。先在LED芯片电极上压上第一点,再将铝丝拉到相应的支架上方,压上第二点后扯断铝丝。金丝球焊过程则在压第一点前先烧个球,其余过程类似。
焊线是LED封装技术中的关键环节,工艺上主要需要监控的是金丝(铝丝)拱丝形状,焊点形状,拉力。
对焊线工艺的深入研究涉及到多方面的问题,如金(铝)丝材料、超声功率、压焊压力、劈刀(钢嘴)选用、劈刀(钢嘴)运动轨迹等等。
使用设备有:焊线机、金丝、瓷嘴。
三、封胶
LED的封装主要有点胶、灌封、模压三种。基本上工艺控制的难点是气泡、多缺料、黑点。设计上主要是对材料的选型,选用结合良好的环氧和支架。(一般的LED无法通过气密性试验)
1、TOP点胶
TOP-LED和Side-LED适用点胶封装。手动点胶封装对 *** 作水平要求很高(特别是白光LED),主要难点是对点胶量的控制,因为环氧在使用过程中会变稠。白光LED的点胶还存在荧光粉沉淀导致出光色差的问题。
2、led点胶
Lamp-LED的封装采用灌封的形式。灌封的过程是先在LED成型模腔内注入液态环氧,然后插入压焊好的LED支架,放入烘箱让环氧固化后,将LED从模腔中脱出即成型。
3、led模压封装
将压焊好的LED支架放入模具中,将上下两副模具用液压机合模并抽真空,将固态环氧放入注胶道的入口加热用液压顶杆压入模具胶道中,环氧顺着胶道进入各个LED成型槽中并固化。
4、led短烤或者长烤
短烤是指封装环氧的固化,一般环氧短烤条件在135℃,1小时。模压封装一般在150℃,4分钟。长烤是为了让环氧充分固化,同时对LED进行热老化。长烤对于提高环氧与支架(PCB)的粘接强度非常重要。一般条件为120℃,4小时。
使用设备:灌胶机、烤箱。
四、测试
筛选合格的产品对波段、色温、光强、电性能等参数按照客户要求。
1、切角
由于LED在生产中是连在一起的(不是单个),Lamp封装LED采用切脚切断LED支架的连筋。SMD-LED则是在一片PCB板上,需要划片机来完成分离工作。
2、分光
测试LED的光电参数、检验外形尺寸,同时根据客户要求对LED产品进行分选
使用设备:分光机、切脚机。
五、入库
将成品进行计数包装。超高亮LED需要防静电包装 。
深圳创唯星自动化设备有限公司
程敏。
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