LED知识库:浅述LED晶圆的制作工艺

1.LED晶圆检验

镜检:材料表面是否有机械损伤及麻点麻坑lockhill晶圆尺寸及电极大小是否符合工艺要求电极图案是否完整

2.LED扩片

由于LED晶圆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。采用扩片机对黏结晶圆的膜进行扩张,使LED晶圆的间距拉伸到约0.6mm。也可以采用手工扩张,但很容易造成晶圆掉落浪费等不良问题。

3.LED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、黄绿晶圆,采用银胶。对于蓝宝石绝缘衬底的蓝光、绿光LED晶圆,采用绝缘胶来固定晶圆。

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。

4.LED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,但不是所有产品均适用备胶工艺。

5.LED手工刺片

将扩张后LED晶圆(备胶或未备胶)安置在刺片台的夹具上,LED支架放在夹具底下,在显微镜下用针将LED晶圆一个一个刺到相应的位置上。手工刺片和自动装架相比有一个好处,便于随时更换不同的晶圆,适用于需要安装多种晶圆的产品。

6.LED自动装架

自动装架其实是结合了沾胶(点胶)和安装晶圆两大步骤,先在LED支架上点上银胶(绝缘胶),然后用真空吸嘴将LED晶圆吸起移动位置,再安置在相应的支架位置上。自动装架在工艺上主要要熟悉设备操作编程,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晶圆表面的损伤,特别是蓝、绿色芯片必须用胶木的。因为钢嘴会划伤晶圆表面的电流扩散层。

7.LED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。

银胶烧结烘箱的必须按工艺要求隔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。

8.LED压焊

压焊的目的是将电极引到LED晶圆上,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。铝丝压焊的过程为先在LED晶圆电极上压上第一点,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封装技术中的关键环节,工艺上主要需要监控的是压焊金丝(铝丝)拱丝形状,焊点形状,拉力。

9.LED封胶

LED的封装主要有点胶、灌封、模压三种?;旧瞎ひ湛刂频哪训闶瞧?、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)

LED点胶   TOP-LED和Side-LED适用点胶封装。手动点胶封装对操作水平要求很高(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。

LED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。

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。

10.LED固化与后固化

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

11.LED切筋和划片

由于LED在生产中是连在一起的(不是单个),Lamp封装LED采用切筋切断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。

12.LED测试

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。

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