LED生产过程中的质量控制
云天 · 2009-02-08 13:24 · 14657 次点击
对LED封装过程可能出现的问题逐一指出,并提出解决的办法,着重介绍封装位置对LED发光亮度的影响。以期引起LED封装管理人员及工作人员的注意。
关键词:质量控制;点胶;点晶;焊线压力;放大率
随着科学技术的2点晶
点晶一般有两种形式,一为针刺,二为夹放。一般认为针刺效果比较好,因此有条件时尽可能使晶片与支架晶片放置面方向一致。这样既可以保证质量,又可以提高点晶速度。当晶片放置面与晶片方向不一致而无翻膜机时,只能采用夹放。这时操作人员应注意撑握好夹的力量,当夹的力量过大有可能损伤晶片的半导体导电层,直接效果是减小发光面积,影响发光亮度。芯片在支架芯片放置面的位置,也是需要注意的。特别是碗形支架,图3所示为芯片在碗形支架上放置的位置示意图。从图3(a)发现发光及聚光效果比较好,从图3(b)中,可以看出,聚光效果远低于(a)图所示的效果,从而影响LED发光的一致性。因此在实际操作中也应加以注意。
3焊线
焊线时压力的大小也是十分重要的,压力过小可以导致焊线不牢,压力过大则可能伤及晶片。在这里还有一个重要的问题,即焊线时间的长短,也就是说使用焊线机打线的时间控制。焊线时间过长,我们一般称打线晚,就可能造成焊点过大。由于焊接面在晶片上方,焊点所占面积的大小直接影响到发光面积的大小,也就是说焊接面越大,发光面越小,发光强度就影响越大。
4封装
封装工序需要选用质量好的灌封材料,这种材料应具备以下特点:(1)不含有机溶剂、低气味、低毒、使用安全卫生;(2)黏度低,可自然排除气泡,使用简便;(3)室温固化,固化速度较快,粘接性强,一般常温固化速度大于lh,小于24h;(4)固化物坚硬,色浅透明,高光泽,无泛白现象,透光率大于95%;(5)电气绝缘性能好,耐压高,一般体积电阻大于4×1010Ω,击穿电压大于10MV。
封装时支架插入模条深度不同会产生不同的发光效果。如图4(a)、(b)、(c)所示为三种插人深度的光路示意图。
图中f为前焦距,f'为后焦距,S为物距,s'为像距,r为球面半径,n为封装材料折射率,n'为空气折射率。我们把芯片发光点看成为一个点,这样就可近似引用共轴球面傍轴成像公式:
f'/S'+f/s=l(l)
则S'=Sf'/?S-f?
而f=nr/(nn')(2)
则f'=n'r/nn'?(3)
当封装较深时,S<f,由式?1?可知S'为负数,这说明芯片成像在左边为虚像,发光二极管射出的光为发散光,封装越深,发散角度越大。
当封装适中时,S=f由式(1)可知s'在无穷远,这说明发光二极管射出的光为近似平行光。
当封装较浅时,S>f由图3(C)中可知,发光二极管的前方可得到一个实像,由(1)可知、当S稍大于f时,S-f很小,S较远,放大率V=S'/S较大,如S加大,S'变近,放大率减小。
一般情况选用封装深度不深不浅的方式。这时发光二极管发出的光为平行光,但需要提高芯片亮度,特别是支架采用碗型时,则可适当选用浅封装。同理也可以知道,在同等条件下改变球面半径r,以期提高亮度。例如采用子弹头型模条时封装的发光二极管可使S>f?从而得到放大的实像,即可获得亮度较原裸芯片亮度高的效果。
封装工序应选用质量较好的灌封材料,并在封装前将灌封材料中空气排尽,封装后,一般不会出现气泡现象:如出现气泡,绝大数原因出在封装前的粘胶工序。此时用于粘胶封装材料流动性比较好,而且粘胶动作不易过猛,尽可能使支架上芯片周围完全粘上封装材料;只要精心操作,气泡现象是可以避免的。
影响LED质量的因素除选用原材料质量好坏外,直接参与封装操作人员的操作过程至关重要。因此LED封装各工序中要大力提倡QC管理是十分必要的。要使每一个操作工人上岗前要明确每一道工序的要领,并明确每一环节与质量优劣的利害关系。而每一道工序都要设立QC管理负责人和监督员,对每一个产品质量逐个检验,严把质量关。这样才能保证每一个产品符合质量要求。