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LED灯珠的生产工艺

来源: | 发布日期:2021-11-25

1.LED芯片检测:显微镜检查,材料表面是否有机械损伤和麻点(lockhill芯片尺寸和电极尺寸是否符合工艺要求,电极图案是否完整)

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2.LED芯片扩展:因为切割后LED芯片依然紧密排列,间距非常小(约0.1mm),不利于后续工艺的操作。我们使用薄膜扩展器将键合芯片的薄膜扩展开来LED芯片之间的距离拉伸到约0.6mm。不建议使用手动扩容,很容易造成掉屑、浪费等不良情况。

3.LED点胶:LED支架的相应位置涂上银胶或绝缘胶。(对于GaAs、SiC导电基板,带背电极的红黄黄绿芯片,采用银胶。对于蓝宝石绝缘基板的蓝绿LED芯片,采用绝缘胶固定芯片。)该过程在于控制分配量。胶体的高度和点胶位置都有严格标准的工艺要求。由于银胶和绝缘胶在储存和使用上都有严格的要求,因此在使用过程中必须注意银胶的唤醒、混合与使用时间。

4.LED胶水制备:与点胶相反,备胶是使用备胶机在LED背面电极上涂上银胶,然后将带银胶的LED安装在LED支架背面。备胶效率远高于点胶,但并不是所有产品都适合备胶工艺。

5.LED手动穿刺片:将展开后的LED芯片(带胶或不带胶)放在穿刺台的夹具上,将LED支架放在夹具下方,用针将LED芯片在显微镜下穿刺到相应位置。与自动挂架相比,手动穿孔片有一个优势,可以方便随时更换不同的芯片,适用于需要安装多个芯片的产品。

6.LED自动安装架:自动贴装其实就是点胶和贴片这两个主要步骤的结合。首先在LED支架上涂上银胶(绝缘胶),然后用真空吸嘴将移动位置的LED芯片吸起,然后放在相应的支架位置。在自动贴装过程中,主要是得熟悉设备操作编程,同时还要调整设备的胶水和安装精度。在吸嘴的选择上,尽量选择胶木吸嘴,防止损坏LED芯片表面,特别是蓝绿芯片一定要使用胶木。因为钢喷嘴会划伤芯片表面的电流扩散层。

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7.LED烧结:烧结的目的是固化银浆,烧结需要温度监控,防止批次性能不佳。银浆的烧结温度一般控制在150℃,烧结时间为2小时。可根据实际情况调至170℃/小时。绝缘胶一般150℃/小时。银胶烧结炉必须每2小时(或1小时)打开一次,按工艺要求更换烧结产品,不得随意打开。烧结炉不得用于其他用途,防止污染。

8.LED压焊:压焊的目的是将电极引到LED芯片上,完成产品内外引线的连接。LED的压焊工艺有金丝球键合和铝丝键合两种。首先在LED芯片的电极上按压第一点,然后将铝线拉到相应支架的顶部,按压第二点,然后将铝线撕开。金线球键合工艺是在压第一点之前先焊接烧一个球,其余的工艺相似。压焊是LED封装技术的关键环节。过程中需要监测的主要是压焊金线(铝线)的形状、焊点的形状和张力等等。

9.LED密封胶:LED封装主要分为胶水、灌封和成型三种。基本上工艺控制的难点是气泡、缺料、黑点。设计主要是材料的选择,以及环氧树脂和支架的良好组合的选择。(一般LED无法通过气密性测试)

9.1 LED点胶:TOP-LED和Side-LED适用于点胶封装。手动点胶封装对操作要求高(特别是白光LED),最难的是点胶量的控制,因为环氧树脂在使用过程中会变稠。白光 LED 的点胶也存在磷光体沉淀而导致光输出色差的问题。

9.2 LED灌封封装:Lamp-LED封装采用灌封形式。灌封工艺是先在LED成型腔内注入液态环氧树脂,然后插入压焊好的LED支架,放入烘箱中固化环氧树脂,然后将LED从型腔中取出成型。

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9.3 LED成型封装将压焊好的LED支架放入模具中,用液压机和真空夹住上下模具,将固体环氧树脂放入注胶通道入口,将液压顶出器压入模具胶中加热通道。胶道进入每个LED成型槽并固化。

10.LED固化和后固化:固化是指包封的环氧树脂固化,一般环氧树脂固化条件为135℃/小时。模塑封装一般 150°C 下放置 4 分钟。后固化是在对 LED 进行热老化的同时使环氧树脂完全固化。后固化对于提高环氧树脂与PCB的结合强度非常重要。一般条件是120°C,4小时。

11.LED切割和划片:由于LED在生产中是连接在一起的,Lamp封装的LED使用切割筋来切割LED支架的连接筋。SMD-LED在PCB板上,需要划片机才能完成分离工作。

12.LED测试:测试LED的光电参数,检查外形尺寸,根据客户要求对LED产品进行分类。

13.LED 封装 :对成品进行计数和封装。超高亮LED需要防静电封装。

大功率LED泛光灯的质量控制首先需要检查灯具的相关认证是否齐全。其次,快速确定LED灯的质量,因为LED灯主要由光源、电源和散热器组成,材料的好坏和采用的技术直接影响灯的质量和价格。检验从数据角度出发,快速评估LED灯的原材料和工艺,判断LED灯的质量。

LED灯具综合光电功能测试光电功能测试是评价和反映LED灯具质量、查明灯具是否存在假标现象的重要依据。检查内容包括:(1)总光通量,(2)光功率,(3)光强分布,(4)相关色温(CCT),(5)显色指数(CRI),(6)色度坐标或色度坐标,(7) 输入通信或 (DC) 电压,(8) 输入通信或 (DC) 电流,(9) 输入功率 DC 或 (AC),(10) 输入电压频率,(11) 功率因数。

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LED灯具核心光源质量评价LED光源灯珠检测内容:

(1). 对镜片技术、包装胶的种类、有无污染物、气泡和气密性的评论。

(2). 荧光粉涂层 荧光粉涂层工艺回顾、荧光粉粒径、粒径分散度、成分、有无聚集和沉淀。

(3). 芯片及芯片工艺审查、芯片图形微观结构测量、缺陷搜索、芯片污染判定、是否有泄漏、是否有损坏。

(4). 引线键合工艺点评,一、二次焊迹观察,弧高测量,直径测量,引线成分判断。

(5). 点评贴合工艺的贴合工艺,贴合层是否空洞,是否分层,贴合层的成分,贴合层的厚度。

(6). 对支架涂装工艺、支架成分、涂层成分、涂层厚度、支架气密性的点评。

LED灯散热功能LED作为一种新型节能灯,在照明过程中仅将30-40%的电能转化为光能,其余全部转化为热能。此外,LED灯的寿命和质量与温度密切相关。灯珠温度、外壳温度、散热温度都会影响LED照明的均匀性和质量。LED灯的散热判断包括:(1)LED灯散热方案及圈定,(2)灯达到热平衡后,各部件温度是否过高,(3)LED散热材料检测,是否选用高比热,导热系数高的散热材料。

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LED灯是否含有对光源有害的物质?LED光源怕硫,其失效50%以上是灯珠镀银层硫溴氯化引起的。LED光源显示硫溴氯化反应后,产品功能区变黑,光通量会逐渐下降,色温出现明显漂移。在使用过程中,很容易出现漏电现象。更严重的情况是银层被完全腐蚀。层层暴露,金球似乎脱落,从而呈现出死光。LED灯的原材料有五十多种,这些原材料中还可能含有硫、氯和溴。在封闭的高温环境中,这些硫,氯和溴元素可能挥发成气体并腐蚀 LED 光源。检测LED灯具的硫排放判断语句是保证LED灯具质量稳定的关键判断语句。

在选择和规划LED驱动电源时,应考虑可靠性、功率、功率因数、驱动方式、浪涌维护、温度负反馈维护功能等因素;户外灯具的LED驱动电源应考虑防水、防潮功能,并要求其外壳耐光、不易老化,以保证驱动电源的寿命与LED的寿命相匹配。 测试内容:电源输出参数,电压、电流;驱动电源是否能保证恒流输出特性,无论是纯恒流驱动方式还是恒流恒压驱动方式; 是否有单独的过流维护、短路维护和开路维护; 漏电判断:当电源打开,外壳应该是免费的。纹波电压检测:无纹波电压最好。有纹波电压时,峰值越小越好。频闪说明:LED路灯点亮后无频闪;上电输出电压/电流:上电时,电源输出不应出现大电压/电流。 电涌是否符合相关标准,如IEC61000-4-5。漏电判断:通电时,外壳应无电。纹波电压检测:无纹波电压最好。有纹波电压时,峰值越小越好。频闪说明:LED路灯点亮后无频闪; 上电输出电压/电流:上电时,电源输出不应出现大电压/电流。 电涌是否符合相关标准,如IEC61000-4-5。               

外观检查:漆色均匀,无气孔、裂纹、杂质。涂层必须牢固地粘附在基础材料上。LED灯壳外观应光亮平整,不得有划痕。、裂纹、变形等缺陷。 尺寸检查:外形尺寸应符合图纸要求。资料查看:灯具各部件的应用数据和结构规划应符合图纸要求。安装检查:灯具外部的所有紧固螺钉应拧紧,边缘应无毛刺和锐边,连接处应牢固无松动。

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