一 LED市場(chǎng)背景
全球性的能源短缺和環(huán)境污染，而作為照明光源的LED具有高效、節(jié)能、環(huán)保的特點(diǎn)，世界各國(guó)政府和企業(yè)不惜重金投入LED這個(gè)極具社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益的產(chǎn)業(yè)。
美國(guó)啟動(dòng)了“下一代照明計(jì)劃”、日本有“21世紀(jì)照明計(jì)劃”、歐盟立項(xiàng)“彩虹計(jì)劃”、我國(guó)也啟動(dòng)了“國(guó)家半導(dǎo)體照明工程”，韓國(guó)、臺(tái)灣等也有類(lèi)似的計(jì)劃。2004年全球LED產(chǎn)值為32億美元，2008年將增長(zhǎng)到56億美元，高亮度發(fā)光二極管市場(chǎng)產(chǎn)值將由16億美元增至26.4億美元，而超高亮度發(fā)光二極管市場(chǎng)將從2006年起快速成長(zhǎng)，并于2008年占全球市場(chǎng)22%份額。LED產(chǎn)值年增長(zhǎng)率約35-45%。 國(guó)產(chǎn)紅、綠、橙、黃的LED產(chǎn)量約占世界總量的12％，全國(guó)LED封裝廠超過(guò)250家，封裝能力超過(guò)250億只/年，封裝的配套能力也很強(qiáng)。主要集中在珠三角和長(zhǎng)三角地區(qū)，此外還有南昌、大連、廈門(mén)等地區(qū)也形成了產(chǎn)業(yè)鏈。
LED具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1、工作電壓低（ 3-24V ），比高壓電源安全
2、耗電量小，發(fā)光效率高，消耗能量較同光效的白熾燈減少80%，比熒光燈減少50%
3、發(fā)光響應(yīng)時(shí)間極短，納秒級(jí)；白熾燈是毫秒級(jí)
4、穩(wěn)定性：10萬(wàn)小時(shí)，光衰為初始的50%
5、光色純
6、結(jié)構(gòu)牢固，抗沖擊，耐振動(dòng)
7、環(huán)保，生產(chǎn)、回收過(guò)程無(wú)有害金屬汞
LED市場(chǎng)背景---問(wèn)題
1、取光率。外量子效率低，折射率物理屏障難以克服。
2、導(dǎo)熱。
3、光色均勻和光通高的封裝工藝；
4、封裝樹(shù)脂，高透過(guò)率，耐熱，高熱導(dǎo)率，耐UV和日光輻射及抗潮的封裝樹(shù)脂。
5、涂敷熒光粉膠工藝，目前滴膠工藝落后，成品率低，一致性差，勞動(dòng)強(qiáng)度大。
二LED應(yīng)用
1、信號(hào)指示用（電子設(shè)備功能指示、交通信號(hào)燈）
2、顯示應(yīng)用（指示牌、廣告牌、大屏幕顯示等）
3、車(chē)燈 （包括前轉(zhuǎn)向燈、后霧燈、倒車(chē)燈、制動(dòng)尾燈、后轉(zhuǎn)向燈、高位剎車(chē)燈。大眾、通用、一汽豐田、奇瑞、日產(chǎn)、起亞、AUDI、新款別克君威、SANTANA）
4、 數(shù)碼產(chǎn)品用閃光燈
5、 LCD背光源
6、景觀照明
三LED介紹--原理
LED是英文light emitting diode（發(fā)光二極管）的縮寫(xiě)，它的核心部分是由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體組成的晶片，在p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體之間有一個(gè)過(guò)渡層，稱(chēng)為p-n結(jié)。在某些半導(dǎo)體材料的PN結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時(shí)會(huì)把多余的能量以光的形式釋放出來(lái)，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。PN結(jié)加反向電壓，少數(shù)載流子難以注入，故不發(fā)光。
白光LED的實(shí)現(xiàn)方法
1、GaN藍(lán)光芯片上涂上YAG熒光粉，芯片的藍(lán)色光激發(fā)熒光粉發(fā)出540nm～560nm的黃綠光，黃綠光與藍(lán)色光合成白光。該方法制備相對(duì)簡(jiǎn)單，效率高，具有實(shí)用性。缺點(diǎn)是布膠量一致性較差、熒光粉易沉淀導(dǎo)致出光面均勻性差、色調(diào)一致性不好；色溫偏高；顯色性不夠理想。
2、RGB三基色多個(gè)芯片或多個(gè)器件發(fā)光混色成白光，或者用藍(lán)+黃綠色雙芯片補(bǔ)色產(chǎn)生白光。只要散熱得法，該方法產(chǎn)生的白光較前一種方法穩(wěn)定，但驅(qū)動(dòng)較復(fù)雜，另外還要考慮不同顏色芯片的不同光衰速度。
3、在紫外光芯片上涂RGB熒光粉，利用紫光激發(fā)熒光粉產(chǎn)生三基色光混色形成白光。由于目前的紫外光芯片和RGB熒光粉效率較低，仍未達(dá)到實(shí)用階段。
三種技術(shù)均已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,但1、3是目前的主流。
LED介紹—封裝
封裝的目的
1、防止?jié)駳獾扔赏獠壳秩耄?BR>2、以機(jī)械方式支持導(dǎo)線；
3、有效地將內(nèi)部產(chǎn)生的熱排出
白光LED封裝對(duì)樹(shù)脂的要求
1、高透光率
2、耐熱
3、高熱導(dǎo)率
4、耐UV和日光輻射
5、抗潮
6、低應(yīng)力
7、低離子含量
四 LED介紹—生產(chǎn)工藝
1.芯片檢驗(yàn)
鏡檢：材料表面是否有機(jī)械損傷及麻點(diǎn)麻坑（lockhill芯片尺寸及電極大小是否符合工藝要求 電極圖案是否完整
2.擴(kuò)片
由于LED芯片在劃片后依然排列緊密間距很�。s0.1mm），不利于后工序的操作。我們采用擴(kuò)片機(jī)對(duì)黏結(jié)芯片的膜進(jìn)行擴(kuò)張，是LED芯片的間距拉伸到約0.6mm。也可以采用手工擴(kuò)張，但很容易造成芯片掉落浪費(fèi)等不良問(wèn)題。
3.點(diǎn)膠
在LED支架的相應(yīng)位置點(diǎn)上銀膠或絕緣膠。（對(duì)于GaAs、SiC導(dǎo)電襯底，具有背面電極的紅光、黃光、黃綠芯片，采用銀膠。對(duì)于藍(lán)寶石絕緣襯底的藍(lán)光、綠光LED芯片，采用絕緣膠來(lái)固定芯片。）
工藝難點(diǎn)在于點(diǎn)膠量的控制，在膠體高度、點(diǎn)膠位置均有詳細(xì)的工藝要求。
由于銀膠和絕緣膠在貯存和使用均有嚴(yán)格的要求，銀膠的醒料、攪拌、使用時(shí)間都是工藝上必須注意的事項(xiàng)。
4.備膠
和點(diǎn)膠相反，備膠是用備膠機(jī)先把銀膠涂在LED背面電極上，然后把背部帶銀膠的LED安裝在LED支架上。備膠的效率遠(yuǎn)高于點(diǎn)膠，但不是所有產(chǎn)品均適用備膠工藝。
5.手工刺片
將擴(kuò)張后LED芯片（備膠或未備膠）安置在刺片臺(tái)的夾具上，LED支架放在夾具底下，在顯微鏡下用針將LED芯片一個(gè)一個(gè)刺到相應(yīng)的位置上。手工刺片和自動(dòng)裝架相比有一個(gè)好處，便于隨時(shí)更換不同的芯片，適用于需要安裝多種芯片的產(chǎn)品。
6.自動(dòng)裝架
自動(dòng)裝架其實(shí)是結(jié)合了沾膠（點(diǎn)膠）和安裝芯片兩大步驟，先在LED支架上點(diǎn)上銀膠（絕緣膠），然后用真空吸嘴將LED芯片吸起移動(dòng)位置，再安置在相應(yīng)的支架位置上。自動(dòng)裝架在工藝上主要要熟悉設(shè)備操作編程，同時(shí)對(duì)設(shè)備的沾膠及安裝精度進(jìn)行調(diào)整。在吸嘴的選用上盡量選用膠木吸嘴，防止對(duì)LED芯片表面的損傷，特別是藍(lán)、綠色芯片必須用膠木的。因?yàn)殇撟鞎?huì)劃傷芯片表面的電流擴(kuò)散層。
7.燒結(jié)
燒結(jié)的目的是使銀膠固化，燒結(jié)要求對(duì)溫度進(jìn)行監(jiān)控，防止批次性不良。 銀膠燒結(jié)的溫度一般控制在150℃，燒結(jié)時(shí)間2小時(shí)。根據(jù)實(shí)際情況可以調(diào)整到170℃，1小時(shí)。絕緣膠一般150℃，1小時(shí)。
銀膠燒結(jié)烘箱的必須按工藝要求隔2小時(shí)（或1小時(shí)）打開(kāi)更換燒結(jié)的產(chǎn)品，中間不得隨意打開(kāi)。燒結(jié)烘箱不得再其他用途，防止污染。
8.壓焊
壓焊的目的將電極引到LED芯片上，完成產(chǎn)品內(nèi)外引線的連接工作。
LED的壓焊工藝有金絲球焊和鋁絲壓焊兩種。右圖是鋁絲壓焊的過(guò)程，先在LED芯片電極上壓上第一點(diǎn)，再將鋁絲拉到相應(yīng)的支架上方，壓上第二點(diǎn)后扯斷鋁絲。金絲球焊過(guò)程則在壓第一點(diǎn)前先燒個(gè)球，其余過(guò)程類(lèi)似。
壓焊是LED封裝技術(shù)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，工藝上主要需要監(jiān)控的是壓焊金絲（鋁絲）拱絲形狀，焊點(diǎn)形狀，拉力。
9.封膠
LED的封裝主要有點(diǎn)膠、灌封、模壓三種�；旧瞎に嚳刂频碾y點(diǎn)是氣泡、多缺料、黑點(diǎn)。設(shè)計(jì)上主要是對(duì)材料的選型，選用結(jié)合良好的環(huán)氧和支架。（一般的LED無(wú)法通過(guò)氣密性試驗(yàn)）
9.1點(diǎn)膠：
TOP-LED和Side-LED適用點(diǎn)膠封裝。手動(dòng)點(diǎn)膠封裝對(duì)操作水平要求很高（特別是白光LED），主要難點(diǎn)是對(duì)點(diǎn)膠量的控制，因?yàn)榄h(huán)氧在使用過(guò)程中會(huì)變稠。白光LED的點(diǎn)膠還存在熒光粉沉淀導(dǎo)致出光色差的問(wèn)題。
9.2灌膠封裝
Lamp-LED的封裝采用灌封的形式。灌封的過(guò)程是先在LED成型模腔內(nèi)注入液態(tài)環(huán)氧，然后插入壓焊好的LED支架，放入烘箱讓環(huán)氧固化后，將LED從模腔中脫出即成型。
9.3模壓封裝
將壓焊好的LED支架放入模具中，將上下兩副模具用液壓機(jī)合模并抽真空，將固態(tài)環(huán)氧放入注膠道的入口加熱用液壓頂桿壓入模具膠道中，環(huán)氧順著膠道進(jìn)入各個(gè)LED成型槽中并固化。
10.固化與后固化
固化是指封裝環(huán)氧的固化，一般環(huán)氧固化條件在135℃，1小時(shí)。模壓封裝一般在150℃，4分鐘。 后固化是為了讓環(huán)氧充分固化，同時(shí)對(duì)LED進(jìn)行熱老化。后固化對(duì)于提高環(huán)氧與支架（PCB）的粘接強(qiáng)度非常重要。一般條件為120℃，4小時(shí)。
11.切筋和劃片
由于LED在生產(chǎn)中是連在一起的（不是單個(gè)），Lamp封裝LED采用切筋切斷LED支架的連筋。SMD-LED則是在一片PCB板上，需要?jiǎng)澠瑱C(jī)來(lái)完成分離工作。
12.測(cè)試
測(cè)試LED的光電參數(shù)、檢驗(yàn)外形尺寸，同時(shí)根據(jù)客戶要求對(duì)LED產(chǎn)品進(jìn)行分選。
13.包裝
將成品進(jìn)行計(jì)數(shù)包裝。超高亮LED需要防靜電包裝。
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