-----------杭州创元光电工程部-王庆红
1962年，通用电气公司第一只LED的发明揭开了世界LED产业的序幕。伴随着LED产业的飞速发展，LED封装技术也在不断进步与完善。LED封装技术大都是在分立器件封装技术基础上发展与演变而来的，但却有很大的特殊性。LED封装是完成输出电信号，保护管芯正常工作，输出可见光的功能，既有电参数又有光参数的设计及技术要。LED封装主要有三个作用：物理保护、电气连接以及标准格式化。
LED产品封装形式五花八门，根据不同的应用场合、不同的外形尺寸、散热方案和发光效果设计和确定LED的封装形式。目前LED封装形式分类主要有；垂直(Lamp)LED、平面封装（Flat pack）LED、贴片式封装（SMD）LED、侧发光（Side）LED、顶部发光（Top）LED、高功率（High Power）LED、覆晶封装（Flip Chip）LED、集成封装、COB封装（Chip On Board）LED。
本文以SMD3528贴片封装为例介绍LED封装流程以及相关注意事项。
一、原物料的检验
1.芯片：主要表现为焊垫污染、芯片破损、芯片切割大小不一、芯片切割倾斜等。 2.支架：主要表现为尺寸偏差过大,支架变生銹,支架变形等。 3.固晶胶：主要表现为粘度不良,使用期限超过,储存条件和解冻条件与实际标准不符等。
来料不良均属供应商的问题,应知会供应商改善和严格控制进料。
二、固晶制程
1. 扩晶
图1 扩晶前 图2 扩晶后
由于LED芯片在划片后依然排列紧密间距很小（约0.1mm），不利于后工序的操作。我们采用扩片机对黏结芯片的膜进行扩张，使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。 2. 点胶
图3 点胶
在LED支架的相应位置点上绝缘胶来固定芯片。（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。）
点胶工艺需严格控制胶量、胶体高度、点胶位置等细节；另外由于不同固晶胶的贮存和使用要求各不相同，醒料、搅拌、使用时间等都应严格按照相关要求操作使用。
3. 固晶（自动）
将扩好的芯片固定于支架杯碗的合适位置。注意事项：
(1)减少不利的人为因素：操作人员违章作业、维护人员调机不当；
(2)保证机台运转正常：主要表现为机台的零部件或机械结构、识别系统等不良造成固晶不良，因此必须保证机台各项功能运转良好。
(3)执行正确的调机方法：严格把握光点的对齐、参数的调整、机台调试标准等方面的详细要求。
图4 对点 图5 取晶
烘烤的目的是使固晶胶固化，烘烤过程中要求对温度进行监控，防止批次性不良。（银胶烧结的温度一般控制在150℃，烧结时间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。）
注意：固晶胶烘烤的烤箱必须按工艺要求隔1小时（银胶为2或1小时）打开更换烘烤的半成品，中间不得随意打开，烘烤烤箱不得再其他用途，防止污染。
图6 烘烤定温 图7 烘烤定时
三、焊线制程
图8 焊线
焊线的目的是将电极引到LED芯片上，完成LED内外引线的连接工作。LED的焊线工艺有金丝球焊和铝丝焊线两种。铝丝焊线的过程先在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焊线金丝（铝丝）拱丝形状、焊点形状、鱼尾形状、拉力以及断点。所以要求操作人员在机器调试过程当中必须严格按照作业书将功率、压力、时间等参数调整适当。
四、封胶制程
封胶的目的是将配好的荧光胶点在支架杯碗当中，实现对芯片的物理保护，以及蓝光激发后黄光的生成。基本上工艺控制的难点是气泡、多缺料、黑点。
1. 配胶
将硅胶AB组分和荧光粉按照工程试验所确定的配比进行混合，手工略微搅拌之后再用搅拌脱泡机再次搅拌抽真空，使得各组分充分混合无起泡。
2. 点胶
对于SMD3528来说，封胶与焊线一样属于封装技术中的关键环节，工艺主要需要监控的是点胶量的多少。因此必须严格按照作业标准书进行作业，将气压温度等参数调节适当。
3. 烘烤
点胶之后必须控制好入烤时间，否则会导致荧光粉沉淀，另外烘烤时应严格按照物料烘烤条件操作。
图9 配胶
五、测试分光
1. 切筋
由于LED在生产中是连在一起的（不是单个），所以测试分光前需要对其进行切割。切筋过程中应注意支架的放置和机器的参数设置，还需时刻注意安全。
图10 切筋
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。
图11 分光
3. 编带
将分选过后的成品进行编带分装。
图12.编带
六、包装入库
1. 包装
将分装后的成品进行计数包装，包装应用防静电袋真空包装。
2. 入库
将包装好的成品入库贮存，贮存期间需注意贮存环境条件。
LED的封装形式多种多样，不论何种封装，都是为了实现芯片与支架的电气连接，保护芯片不受外界侵蚀，实现LED产品的标准格式化。封装技术的发展对于LED产业的发展起着举足轻重的作用。
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