1、LED导电胶的应用



LED导电胶合用于LED、大功率LED、LED数码管、LCD、TR、IC、COB、PCBA、FPC、FC、LCD、EL冷光片、显示屏、压电晶体、晶振、谐振器、太阳能电池、光伏电池、蜂鸣器、半导体分立器件等各种电子元件和组件的封装以及粘结等。应用范围涉及电子元器件、电子组件、电路板组装、显示及照明产业、通信、汽车电子、智能卡、射频识别、电子标签等领域。



2、LED导电胶的市场现状



目前海内市场上一些高尖真个领域使用的LED导电胶主要以入口为主：美国的Ablistick公司、3M公司几乎占领了全部的IC和LED领域,日本的住友和台湾翌华也有涉及这些领域.日本的Three-Bond公司则控制了整个的石英晶体谐振器方面导电银胶的应用.海内的导电银胶主要使用在一些中、低档的产品上,这方面的市场主要由金属研究所据有.



目前我国电子工业正大量引进和开发SMT出产线,导电银胶在我国必定有广阔的应用远景.但我国在这方面的研究起步较晚,目前所需用的高机能导电银胶主要依靠入口,因此必需鼎力加强粘接温度和固化时间、粘接压力、粒子含量等因素导电银胶可靠性的影响的研究和应用开发,制备出新型的导电银胶,以进步我国电子产品封装业的国际竞争力.



3、LED导电胶的工艺



LED导电胶点胶工艺



a)清洗：采用超声波清洗PCB或LED支架，并烘干。



b)装架：在LED管芯（大圆片）底部电极备上银胶后进行扩张，将扩张后的管芯（大圆片）安顿在刺晶台上，在显微镜下用刺晶笔将管芯一个一个安装在PCB或LED支架相应的焊盘上，随后进行烧结使银胶固化。



c)压焊：用铝丝或金丝焊机将电极连接到LED管芯上，以作电流注入的引线。LED直接安装在PCB上的，一般采用铝丝焊机。（制作白光TOP-LED需要金线焊机）



d)封装：通过点胶，用环氧将LED管芯和焊线保护起来。在PCB板上点胶，对固化后胶体外形有严格要求，这直接关系到背光源成品的出光亮度。这道工序还将承担点荧光粉（白光LED）的任务。



e)焊接：假如背光源是采用SMD-LED或其它已封装的LED，则在装配工艺之前，需要将LED焊接到PCB板上。



f)切膜：用冲床模切背光源所需的各种扩散膜、反光膜等。



g)装配：根据图纸要求，将背光源的各种材料手工安装准确的位置。



h)测试：检查背光源光电参数及出光平均性是否良好。



LED导电胶封装工艺



A.LED的封装的任务



是将外引线连接到led芯片的电极上，同时保护好LED芯片，并且起到进步光掏出效率的作用。枢纽工序有装架、压焊、封装。



B.LED封装形式



LED封装形式可以说是五花八门，主要根据不同的应用场合采用相应的形状尺寸，散热对策和出光效果。LED按封装形式分类有Lamp-LED、TOP-LED、Side-LED、SMD-LED、High-Power-LED等。



C.LED封装工艺流程



D．封装工艺说明



a.芯片检修



镜检：材料表面是否有机械损伤及麻点麻坑（lockhill）



芯片尺寸及电极大小是否符合工艺要求来源:www.tede.cn



电极图案是否完整



b.扩片



因为LED芯片在划片后依然排列紧密间距很小（约0.1mm），不利于后工序的操纵。我们采用扩片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，但很轻易造成芯片掉落铺张等不良题目。



c.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、点胶位置均有具体的工艺要求。



因为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需留意的事项。



d.备胶



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，但不是所有产品均合用备胶工艺。



e.手工刺片



将扩张后LED芯片（备胶或未备胶）安顿在刺片台的夹具上，LED支架放在夹具底下，在显微镜下用针将LED芯片一个一个刺到相应的位置上。



手工刺片和自动装架比拟有一个好处，便于随时更换不同的芯片，合用于需要安装多种芯片的产品.



f.自动装架



自动装架实在是结合了沾胶（点胶）和安装芯片两大步骤，先在LED支架上点上银胶（绝缘胶），然后用真空吸嘴将LED芯片吸起移动位置，再安顿在相应的支架位置上。



自动装架在工艺上主要要认识设备操纵编程，同时对设备的沾胶及安装精度进行调整。在吸嘴的选用上尽量选用胶木吸嘴，防止对LED芯片表面的损伤，特别是兰、绿色芯片必需用胶木的。由于钢嘴会划伤芯片表面的电流扩散层。



h.烧结



烧结的目的是使银胶固化，烧结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。



银胶烧结烘箱的必需按工艺要求隔2小时（或1小时）打开更换烧结的产品，中间不得随意打开。烧结烘箱不得再其他用途，防止污染。



i.压焊



压焊的目的将电极引到LED芯片上，完成产品内外引线的连接工作。



LED的压焊工艺有金丝球焊和铝丝压焊两种。右图是铝丝压焊的过程，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。



压焊是LED封装技术中的枢纽环节，工艺上主要需要监控的是压焊金丝（铝丝）拱丝外形，焊点外形，拉力。



对压焊工艺的深入研究涉及到多方面的题目，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。（下图是平等前提下，两种不同的劈刀压出的焊点微观照片，两者在微观结构上存在差别，从而影响着产品质量。）我们在这里不再累述。



j.点胶封装



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、斑点。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）如右图所示的TOP-LED和Side-LED合用点胶封装。手动点胶封装对操纵水平要求很高（特别是白光led），主要难点是对点胶量的控制，由于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题目。



k.灌胶封装



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。



l.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进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。来源:http://tede.cn



m.固化与后固化



固化是指封装环氧的固化，一般环氧固化前提在135℃，1小时。模压封装一般在150℃，4分钟。



n.后固化



后固化是为了让环氧充分固化，同时对LED进行热老化。后固化对于进步环氧与支架（PCB）的粘接强度非常重要。一般前提为120℃，4小时。



o.切筋和划片



因为LED在出产中是连在一起的（不是单个），Lamp封装LED采用切筋堵截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。



p.测试



测试LED的光电参数、检修形状尺寸，同时根据客户要求对led产品进行分选。



q.包装



LED灯泡胶封工艺的常见题目解决



一、LED气泡题目。



原因：



1.碗内气泡：支架蘸胶不良。



2.支架气泡：固化温度太高，环氧固化过于激烈。



3.裂胶、爆顶：固化时间短，环氧树脂固化不完全或不平均。AB胶超出可使用时间。



4.灯头表面气泡:环氧胶存在脱泡难题或用户使用真空度不够，配胶时间过长。



解决：根据使用情况，改善工艺或与环氧供给商联系。



二、LED黄变。



原因：



1、烘烤温度太高或时间过长;



2、配胶比例分歧错误，A胶多轻易黄。



解决：



1、A/B胶在120-130度/30-40分钟固化脱模，超过150度或长时间烘烤会黄变。



2、做大型灯头8、10时，要降低固化温度。



三、LED支架爬胶。



原因：



1、支架表面凹凸不平产生毛细现象。



2、AB胶中含有易挥发材料。



解决：请与供给商联系。



四、LED封装短烤离模后长烤变色。



原因：



1、烘箱内堆放太密集，透风不良。



2、烘箱局部温渡过高。



3、烘箱中存在其他色污染物质。



解决：改善透风。去除色污，确认烘箱内实际温度。



五、不易脱模。



原因：AB胶题目或胶未达固化硬度。



解决：与供给商联系，确认固化温度和时间。



六、统一排支架上的灯，部门有着色现象或胶化时间不一，品质不均。



原因：搅拌不充分。



解决：充分搅拌平均，尤其是容器的边角处要留意。



七、加统一批次统一剂量的色剂，但做出的产品颜色不一样。



原因：色剂浓度不均；或色剂沉淀。



解决：色剂加温，搅拌平均后再使用。



九、红墨水失效



原因：AB胶固化不完全，密封性不良。



解决：加强AB胶混合搅拌，1、并准确控制固化及老化温度，AB胶固化完全。