能很好的成功倒装芯片的封装 厦门市信达光电科技取得TOP新型封装支架和TOP新型倒装灯珠专利 (能很好的成功英语)

专利摘要显示，本适用新型提供一种TOP新型封装支架和TOP新型倒装灯珠，TOP新型封装支架包括基板和电极，所述基板的上外表构成一碗杯形的封装腔，所述电极设置在封装腔底面，所述电极包括作为共同电极的第一电极以及与第一电极极性相同的第二电极、第三电极和第四电极；所述第二电极和第三电极成前后设置并位于第一电极的右侧，且第一电极在对应第二电极和第三电极之间的隔离带的位置内凹，从而构成一个内凹隔离带；所述第四电极位于第一电极的后侧。能够很好的成功倒装芯片的封装，内凹隔离带的设置，使得芯片封装后，防止相接近的第一芯片和第二芯片的底部锡膏拉扯连锡构成芯片的倾斜，灯珠更为牢靠。

芯片封装的封装步骤

板上芯片（ChipOnBoard,COB)工艺环节首先是在基底外表用导热环氧树脂(普通用掺银颗粒的环氧树脂)掩盖硅片安放点，然后将硅片直接安放在基底外表，热处置至硅片结实地固定在基底为止，随后再用丝焊的方法在硅片和基底之间直接树立电气衔接 。 裸芯片技术关键有两种方式：一种是COB技术，另一种是倒装片技术（FlipChip）。 板上芯片封装（COB），半导体芯片交接贴装在印刷线路板上，芯片与基板的电气衔接用引线缝合方法成功，芯片与基板的电气衔接用引线缝合方法成功，并用树脂掩盖以确保牢靠性。 虽然COB是最简易的裸芯片贴装技术，但它的封装密度远不如TAB和倒片焊技术 。 （1）热压焊应用加热和加压力使金属丝与焊区压焊在一同。 其原理是经过加热和加压力，使焊区（如AI）出现塑性形变同时破坏压焊界面上的氧化层，从而使原子间发生吸引力到达“键合”的目的，此外，两金属界面不平整加热加压时可使上下的金属相互镶嵌。 此技术普通用为玻璃板上芯片COG 。 （2）超声焊超声焊是应用超声波出现器发生的能量，经过换能器在超高频的磁场感应下，迅速伸缩发生弹性振动，使劈刀相应振动，同时在劈刀上施加一定的压力，于是劈刀在这两种力的共同作用下，带动AI丝在被焊区的金属化层如（AI膜）外表迅速摩擦，使AI丝和AI膜外表发生塑性变形，这种形变也破坏了AI层界面的氧化层，使两个纯真的金属外表严密接触到达原子间的结合，从而构成焊接。 关键焊接资料为铝线焊头，普通为楔形 。 （3）金丝焊球焊在引线键合中是最具代表性的焊接技术，由于如今的半导体封装二、三极管封装都采用AU线球焊。 而且它操作简易、灵敏、焊点结实（直径为25UM的AU丝的焊接强度普通为0.07～0.09N/点），又有方向性，焊接速度可高达15点/秒以上。 金丝焊也叫热（压）（超）声焊关键键合资料为金（AU）线焊头为球形故为球焊 。 COB封装流程第一步：扩晶。 采用扩张机将厂商提供的整张LED晶片薄膜平均扩张，使附着在薄膜外表严密陈列的LED晶粒拉开，便于刺晶。 第二步：背胶。 将扩好晶的扩晶环放在已刮好银浆层的背胶机面上，背上银浆。 点银浆。 适用于散装LED芯片。 采用点胶机将过量的银浆点在PCB印刷线路板上。 第三步：将备好银浆的扩晶环放入刺晶架中，由操作员在显微镜下将LED晶片用刺晶笔刺在PCB印刷线路板上。 第四步：将刺好晶的PCB印刷线路板放入热循环烘箱中恒温静置一段时期，待银浆固化后取出(无法久置，不然LED芯片镀层会烤黄，即氧化，给邦定形成困难)。 假设有LED芯片邦定，则要求以上几个步骤；假设只要IC芯片邦定则取消以上步骤。 第五步：粘芯片。 用点胶机在PCB印刷线路板的IC位置上过量的红胶(或黑胶)，再用防静电设备(真空吸笔或子)将IC裸片正确放在红胶或黑胶上。 第六步：烘干。 将粘好裸片放入热循环烘箱中放在大平面加热板上恒温静置一段时期，也可以自然固化(时期较长)。 第七步：邦定(打线)。 采用铝丝焊线机将晶片(LED晶粒或IC芯片)与PCB板上对应的焊盘铝丝启动桥接，即COB的内引线焊接。 第八步：前测。 经常使用公用检测工具(按不同用途的COB有不同的设备，简易的就是高精细度稳压电源)检测COB板，将不合格的板子重新返修。 第九步：点胶。 采用点胶机将分配好的AB胶过量地点到邦定好的LED晶粒上，IC则用黑胶封装，然后依据客户要求启动外观封装。 第十步：固化。 将封好胶的PCB印刷线路板放入热循环烘箱中恒温静置，依据要求可设定不同的烘干时期。 第十一步：后测。 将封装好的PCB印刷线路板再用公用的检测工具启动电气性能测试，区分好坏优劣 。 与其它封装技术相比，COB技术多少钱昂贵（仅为同芯片的1/3左右）、浪费空间、工艺成熟。 但任何新技术在刚出现时都无法能十全十美，COB技术也存在着要求另配焊接机及封装机、有时速度跟不上以及PCB贴片对环境要求更为严厉和无法维修等缺陷 。 某些板上芯片(CoB)的规划可以改善IC信号性能，由于它们去掉了大部分或全部封装，也就是去掉了大部分或全部寄生器件。 但是，随同着这些技术，或许存在一些性能疑问。 在一切这些设计中，由于有引线框架片或BGA标志，衬底或许不会很好地衔接到VCC或地。 或许存在的疑问包括热收缩系数(CTE)疑问以及不良的衬底衔接 。 30多年前，“倒装芯片”问世。 事先为其冠名为“C4”，即“可控熔塌芯片互连”技术。 该技术首先采用铜，然后在芯片与基板之间制造高铅焊球。 铜或高铅焊球与基板之间的衔接经过易熔焊料来成功。 尔后不久出现了适用于汽车市场的“封帽上的柔性资料(FOC)”；还有人采用Sn封帽，即蒸发扩展易熔面或E3工艺对C4工艺做了进一步的改良。 C4工艺虽然成功起来比拟昂贵(包括容许证费用与设备的费用等)，但它还是为封装技术提供了许多性能与本钱优势。 与引线键合工艺不同的是，倒装芯片可以批量成功，因此还是比拟划算 。 由于新型封装技术和工艺不时以惊人的速度涌现，因此成功具有数千个凸点的芯片设计目前已不存在大的技术阻碍小封装技术工程师可以运用新型模拟软件随便地成功各种电、热、机械与数学模拟。 此外，以前一些全球知名公司专为外部经常使用而设计的公用工具目前已失掉普遍运行。 为此设计人员完全可以应用这些新工具和新工艺最大限制地提高设计性，最大限制地缩短面市的时期 。 无论人们对此抱何种态度，倒装芯片曾经末尾了一场工艺和封装技术反派，而且由于新资料和新工具的不时涌现使倒装芯片技术经过这么多年的开展以后仍能处于不时的革新之中。 为了满足组装工艺和芯片设计不时变化的需求，基片技术范围正在开发新的基板技术，模拟和设计软件也不时更新更新。 因此，如何平衡用最新技术设计产品的愿望与以何种适当样式投放产品之间的矛盾就成为一项必需面对的严重应战。 由于受互连网带宽不时变化以及上方罗列的一些其它要素的影响，许多设计人员和公司不得不转向倒装芯片技术 。 其它要素包括：①减小信号电感——40Gbps(与基板的设计有关)；②降低电源/接地电感；③提高信号的完整性；④最佳的热、电性能和最高的牢靠性；⑤增加封装的引脚数量；⑥超出引线键合才干，中心或整个面阵设计的高凸点数量；⑦当节距接近200μm设计时支持；S片增加(受焊点限制的芯片)；⑧支持BOAC设计，即在有源电路上启动凸点设计 。

封装技术的LED封装技术

LED封装技术大都是在分立器件封装技术基础上开展与演化而来的，但却有很大的特殊性。 普通状况下，分立器件的管芯被密封在封装体内，封装的作用关键是维护管芯和成功电气互连。 而LED封装则是成功输入电信号，维护管芯正常任务、输入可见光的性能，既有电参数，又有光参数的设计及技术要求，无法简易地将分立器件的封装用于LED。 LED的中心发光部分是P型半导体和N型半导体构成的PN结管芯。 当注入PN结的少数载流子与少数载流子复合时，就会收回可见光、紫外线光或许红外线光。 但PN结区收回的光子是非定向的，即向各个方向发射有相反的几率。 因此，并不是管芯发生的一切光都可以释放出来，这关键取决于半导体资料质量、管芯结构和几何外形、封装外部结构与包封资料，运行要求提高LED的内、外部量子效率。 惯例Φ5mm型LED封装是将边长0.25mm的正方形管芯粘结或烧结在引线架上，管芯的正极经过球形接触点与金丝键合为内引线与一条管脚相连，负极经过发射杯和引线架的另一管脚相连，然后其顶部用环氧树脂包封。 反射杯的作用是搜集管芯正面、界面收回的光，向希冀的方向角内发射。 顶部包封的环氧树脂做成一定外形，有这样几种作用：维护管芯等不受外界腐蚀；采用不同的外形和资料性质(掺或不掺散色剂)，起透镜或漫射透镜性能，控制光的发散角；管芯折射率与空气折射率相关太大，致使管芯外部的全反射临界角很小，其有源层发生的光只要小部分被取出，大部分易在管芯外部经屡次反射而被吸收，易出现全反射造成过多光的损失。 选择相应折射率的环氧树脂做过渡，提高管芯的光出射效率。 用作构成管壳的环氧树脂须具有耐湿性、绝缘性、机械强度，对管芯收回光的折射率和透射率高。 选择不同折射率的封装资料，封装几何外形对光子逸出效率的影响是不同的，发光强度的角散布也与管芯结构、光输入方式、封装透镜所用资料和外形有关。 若采用尖形树脂透镜，可使光集中到LED的轴线方向，相应的视角较小；假设顶部的树脂透镜为圆形或平面型，其相应视角将增大。 普通状况下，LED的发光波长随温度变化为0.2 -0.3nm/℃，光谱宽度随之参与，影响颜色艳丽度。 另外，当正向电流流经PN结，发热性损耗使结区发生温升。 在室温左近，温度每升高1℃，LED的发光强度会相应地增加1%左右，封装散热时坚持色纯度与发光强度十分关键。 以往采用增加其驱动电流的方法，降低结温，少数LED的驱动电流限制在20mA左右。 但是，LED的光输入会随着电流的增大而参与。 目前，很多功率型LED的驱动电流可以到达70mA、100mA甚至1A级，要求改良封装结构。 全新的LED封装设计理念和低热阻封装结构及技术，改善了热特性。 例如，采用大面积芯片倒装结构，选择导热性能好的银胶，增大金属支架的外表积，焊料凸点的硅载体直接装在热沉上等方法。 此外，在运行设计中，PCB线路板等的热设计、导热性能也十分关键。 1．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启动扩张，将扩张后的管芯（大圆片）安排在刺晶台上，在显微镜下用刺晶笔将管芯一个一个装置在PCB或LED支架相应的焊盘上，随后启动烧结使银胶固化。 c)压焊：用铝丝或金丝焊机将电极衔接到LED管芯上，以作电流注入的引线。 LED直接装置在PCB上的，普通采用铝丝焊机。 （制造白光TOP-LED要求金线焊机）d)封装：经过点胶，用环氧将LED管芯和焊线维护起来。 在PCB板上点胶，对固化后胶体外形有严厉要求，这直接相关到背光源成品的出光亮度。 这道工序还将承当点荧光粉（白光LED）的义务。 e)焊接：假设背光源是采用SMD-LED或其它已封装的LED，则在装配工艺之前，要求将LED焊接到PCB板上。 f)切膜：用冲床模切背光源所需的各种分散膜、反光膜等。 g)装配：依据图纸要求，将背光源的各种资料手工装置正确的位置。 h)测试：审核背光源光电参数及出光平均性能否良好。 包装：将成品按要求包装、入库。 1．LED的封装的义务是将外引线衔接到LED芯片的电极上，同时维护好LED芯片，并且起到提高光取出效率的作用。 关键工序有装架、压焊、封装。 封装方式LED封装方式可以说是五花八门，关键依据不同的运行场所采用相应的外形尺寸，散热对策和出光效果。 LED按封装方式分类有Lamp-LED、TOP-LED、Side-LED、SMD-LED、High-Power-LED等。 3．LED封装工艺流程4．封装工艺说明1．芯片检验镜检：资料外表能否无机械损伤及麻点麻坑（lockhill）芯片尺寸及电极大小能否契合工艺要求，电极图案能否完整。 2．扩片由于LED芯片在划片后依然陈列严密间距很小（约0.1mm），不利于后工序的操作。 我们采用扩片机对黏结芯片的膜启动扩张，是LED芯片的间距拉伸到约0.6mm。 也可以采用手工扩张，但很容易形成芯片掉落糜费等不良疑问。 3．点胶在LED支架的相应位置点上银胶或绝缘胶。 （关于GaAs、SiC导电衬底，具有反面电极的红光、黄光、黄绿芯片，采用银胶。 关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、点胶位置均有详细的工艺要求。 由于银胶和绝缘胶在贮存和经常使用均有严厉的要求，银胶的醒料、搅拌、经常使用时期都是工艺上必需留意的事项。 4．备胶和点胶相反，备胶是用备胶机先把银胶涂在LED反面电极上，然后把背部带银胶的LED装置在LED支架上。 备胶的效率远高于点胶，但不是一切产品均适用备胶工艺。 5．手工刺片将扩张后LED芯片（备胶或未备胶）安排在刺片台的夹具上，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。 手工刺片和智能装架相比有一个优势，便于随时改换不同的芯片，适用于要求装置多种芯片的产品.6．智能装架智能装架其实是结合了沾胶（点胶）和装置芯片两大步骤，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，再安排在相应的支架位置上。 智能装架在工艺上关键要熟习设备操作编程，同时对设备的沾胶及装置精度启动调整。 在吸嘴的选择上尽量选择胶木吸嘴，防止对LED芯片外表的损伤，特别是兰、绿色芯片必需用胶木的。 由于钢嘴会划伤芯片外表的电流分散层。 7．烧结烧结的目的是使银胶固化，烧结要求对温度启动监控，防止批次性不良。 银胶烧结的温度普通控制在150℃，烧结时期2小时。 依据实践状况可以调整到170℃，1小时。 绝缘胶普通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）翻开改换烧结的产品，两边不得随意翻开。 烧结烘箱不得再其他用途，防止污染。 8．压焊压焊的目的将电极引到LED芯片上，成功产品内外引线的衔接任务。 LED的压焊工艺有金丝球焊和铝丝压焊两种。 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。 金丝球焊环节则在压第一点前先烧个球，其他环节相似。 压焊是LED封装技术中的关键环节，工艺上关键要求监控的是压焊金丝（铝丝）拱丝外形，焊点外形，拉力。 对压焊工艺的深化研讨触及到多方面的疑问，如金（铝）丝资料、超声功率、压焊压力、劈刀（钢嘴）选择、劈刀（钢嘴）运动轨迹等等LED的封装关键有点胶、灌封、模压三种。 基本上工艺控制的难点是气泡、多缺料、黑点。 设计上关键是对资料的选型，选择结合良好的环氧和支架。 手动点胶封装对操作水平要求很高（特别是白光LED），关键难点是对点胶量的控制，由于环氧在经常使用环节中会变稠。 白光LED的点胶还存在荧光粉沉淀造成出光色差的疑问。 10．灌胶封装Lamp-LED的封装采用灌封的方式。 灌封的环节是先在LED成型模腔内注入液态环氧，然后拔出压焊好的LED支架，放入烘箱让环氧固化后，将LED从模腔中脱出即成型。 11．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。 （12）固化与后固化固化是指封装环氧的固化，普通环氧固化条件在135℃，1小时。 模压封装普通在150℃，4分钟。 13．后固化后固化是为了让环氧充沛固化，同时对LED启动热老化。 后固化关于提高环氧与支架（PCB）的粘接强度十分关键。 普通条件为120℃，4小时。 14．切筋和划片由于LED在消费中是连在一同的（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，要求划片机来成功分别任务。 15．测试测试LED的光电参数、检验外形尺寸，同时依据客户要求对LED产品启动分选。 16．包装将成品启动计数包装。 超高亮LED要求防静电包装。 半导体LED若要作为照明光源，惯例产品的光通量与白炽灯和荧光灯等通用性光源相比，距离甚远。 因此，LED要在照明范围开展，关键是要将其发光效率、光通量提高至现有照明光源的等级。 由于LED芯片输入功率的不时提高，功率型LED封装技术关键应满足以下两点要求：①封装结构要有高的取光效率；②热阻要尽或许低，这样才干保证功率LED的光电性能和牢靠性。 功率型LED所用的外延资料采用MOCVD的外延生长技术和多量子阱结构，虽然其内量子效率还需进一步提高，但取得高发光通量的最大阻碍仍是芯片的取光效率低。 现有的功率型LED的设计采用了倒装焊新结构来提高芯片的取光效率，改善芯片的热特性，并经过增大芯片面积，加大任务电流来提高器件的光电转换效率，从而取得较高的发光通量，除了芯片外，器件的封装技术也无足轻重。 功率型LED封装关键技术：a.散热技术传统的指示灯型LED封装结构，普通是用导电或非导电胶将芯片装在小尺寸的反射杯中或载片台上，由金丝成功器件的内外衔接后用环氧树脂封装而成，其热阻高达150～250℃/W，新的功率型芯片若采用传统式的LED封装方式，将会由于散热不良而造成芯片结温迅速上升和环氧碳化变黄，从而形成器件的减速光衰直至失效，甚至由于迅速的热收缩所发生的应力形成开路而失效。 关于大任务电流的功率型LED芯片，低热阻、散热良好及低应力的新的封装结构是功率型LED器件的技术关键。 可采用低阻率、高导热性能的资料粘结芯片；在芯片下部加铜或铝质热沉，并采用半包封结构，减速散热；甚至设计二次散热装置，来降低器件的热阻；在器件的外部，填充透明度高的柔性硅胶，胶体不会因温度骤然变化而造成器件开路，也不会出现变黄现象；零件资料也应充沛思索其导热、散热特性，以取得良好的全体热特性。 为提高器件的取光效率，设计外加的反射杯与多重光学透镜。 功率型LED白光技术经常出现的成功白光的工艺方法有如下三种：　①蓝色芯片上涂上YAG荧光粉，蓝光激起荧光粉收回的黄绿光与蓝光分解白光。 该方法相对简易，效率高，具有适用性。 缺陷是布胶量分歧性较差、荧光粉易沉淀造成出光面平均性差、颜色分歧性不好；色温偏高，显色性不理想。 ②RGB三基色多个芯片或多个器件发光混色成白光，或许用蓝+黄色双芯片补色发生白光。 只需散热得法，该方法发生的白光较前一种方法稳如泰山，但驱动较　③在紫外光芯片上涂RGB荧光粉，应用紫光激起荧光粉发生三基色光混色构成白光。 由于目前的紫外光芯片和RGB荧光粉效率较低，仍未到达适用阶段。 LED在过去的30多年里，取得飞速开展。 第一批产品出如今1968年，任务电流20mA的LED的光通量只要千分之几流明，相应的发光效率为0.1lm/W，而且只要一种光色为650nm的白色光。 70年代初该技术提高很快，发光效率到达1lm/W，颜色也扩展到白色、绿色和黄色。 随同着新资料的发明和光效的提高，单个LED光源的功率和光通量也在迅速参与。 原先，普通LED的驱动电流仅为20mA。 到了20世纪90年代，一种代号为“食人鱼”的LED光源的驱动电流参与到50-70mA，而新型大功率LED的驱动电流到达300—500mA。 特别是1998年白光LED的开发成功，使得LED运行从单纯的标识显示性能向照明性能迈出了实质性的一步。 图2-1到图2-4描画了LED的开展历程。 图2-1普通LED关键用于指示灯图2-2高亮度LED关键用于照明灯图2-3食人鱼LED图2-4大功率LEDA功率型LED封装技术现状　功率型LED分为功率LED和瓦(W)级功率LED两种。 功率LED的输入功率小于1W(几十毫瓦功率LED除外)；W级功率LED的输入功率等于或大于1W。

LED封装技术的结构类型

自上世纪九十年代以来，LED芯片及资料制造技术的研发取得多项打破，透明衬底梯形结构、纹理外表结构、芯片倒装结构，商品化的超高亮度(1cd以上)红、橙、黄、绿、蓝的LED产品相继问市，如表1所示，2000年末尾在低、中光通量的特殊照明中取得运行。 LED的上、中游产业遭到史无前例的注重，进一步推进下游的封装技术及产业开展，采用不同封装结构方式与尺寸，不同发光颜色的管芯及其双色、或三色组合方式，可消费出多种系列，种类、规格的产品。 LED产品封装结构的类型如表2所示，也有依据发光颜色、芯片资料、发光亮度、尺寸大小等状况特征来分类的。 单个管芯普通构成点光源，多个管芯组装普通可构成面光源和线光源，作信息、形态指示及显示用，发光显示器也是用多个管芯，经过管芯的适当衔接(包括串联和并联)与适宜的光学结构组合而成的，构成发光显示器的发光段和发光点。 外表贴装LED可逐渐替代引脚式LED，运行设计更灵敏，已在LED显示市场中占有一定的份额，有减速开展趋向。 固体照明光源有部分产品上市，成为今后LED的中、常年开展方向。 LED脚式封装采用引线架作各种封装外型的引脚，是最先研发成功投放市场的封装结构，种类数量单一，技术成熟度较高，封装内结构与反射层仍在不时改良。 规范LED被大少数客户以为是目前显示行业中最简易、最经济的处置方案，典型的传统LED安排在能接受0．1W输入功率的包封内，其90%的热量是由负极的引脚架分发至PCB板，再分发到空气中，如何降低任务时pn结的温升是封装与运行必需思索的。 包封资料多采用高温固化环氧树脂，其光性能优秀，工艺顺应性好，产品可*性高，可做成有色透明或无色透明和有色散射或无色散射的透镜封装，不同的透镜外形构成多种外形及尺寸，例如，圆形按直径分为Φ2mm、Φ3mm、Φ4．4mm、Φ5mm、Φ7mm等数种，环氧树脂的不同组份可发生不同的发光效果。 花样点光源有多种不同的封装结构：陶瓷底座环氧树脂封装具有较好的任务温度性能，引脚可弯曲成所需外形，体积小；金属底座塑料反射罩式封装是一种节能指示灯，适作电源指示用；闪烁式将CMOS振荡电路芯片与LED管芯组合封装，可自行发生较强视觉冲击的闪烁光；双色型由两种不同发光颜色的管芯组成，封装在同一环氧树脂透镜中，除双色外还可取得第三种的混合色，在大屏幕显示系统中的运行极为普遍，并可封装组成双色显示器件；电压型将恒流源芯片与LED管芯组合封装，可直接替代5—24V的各种电压指示灯。 面光源是多个LED管芯粘结在微型PCB板的规则位置上，采用塑料反射框罩并灌封环氧树脂而构成，PCB板的不同设计确定外引线陈列和衔接方式，有双列直插与单列直插等结构方式。 点、面光源现已开收回数百种封装外形及尺寸，供市场及客户适用。 LED发光显示器可由数码管或米字管、符号管、矩陈管组成各种多位产品，由实践需求设计成各种外形与结构。 以数码管为例，有反射罩式、单片集成式、单条七段式等三种封装 结构，衔接方式有共阳极和共阴极两种，一位就是通常说的数码管，两位以上的普通称作显示器。 反射罩式具有字型大，用料省，组装灵敏的混合封装特点，普通用白色塑料制形成带反射腔的七段形外壳，将单个LED管芯粘结在与反射罩的七个反射腔相互对位的PCB板上，每个反射腔底部的中心位置是管芯构成的发光区，用压焊方法键合引线，在反射罩内滴人环氧树脂，与粘好管芯的PCB板对位粘合，然后固化即成。 反射罩式又分为空封和实封两种，前者采用散射剂与染料的环氧树脂，多用于单位、双位器件；后者上盖滤色片与匀光膜，并在管芯与底板上涂透明绝缘胶，提高出光效率，普通用于四位以上的数字显示。 单片集成式是在发光资料晶片上制造少量七段数码显示器图形管芯，然后划片分割成单片图形管芯，粘结、压焊、封装带透镜(俗称鱼眼透镜)的外壳。 单条七段式将已制造好的大面积LED芯片，划割成内含一只或多尽管芯的发光条，如此相同的七条粘结在数码字形的可伐架上，经压焊、环氧树脂封装构成。 单片式、单条式的特点是庞大型化，可采用双列直插式封装，大多是公用产品。 LED光柱显示器在106mm长度的线路板上，安排101尽管芯(最多可达201尽管芯)，属于高密度封装，应用光学的折射原理，使点光源经过透明罩壳的13-15条光栅成像，成功每尽管芯由点到线的显示，封装技术较为复杂。 半导体pn结的电致发光机理选择LED无法能发生具有延续光谱的白光，同时单只LED也无法能发生两种以上的高亮度单色光，只能在封装时借助荧光物质，蓝或紫外LED管芯上涂敷荧光粉，直接发生宽带光谱，分解白光；或采用几种(两种或三种、多种)发不同色光的管芯封装在一个组件外壳内，经过色光的混合构成白光LED。 这两种方法都取得适用化，日本2000年消费白光LED达1亿只，开展成一类稳如泰山地发白光的产品，并将多只白光LED设计组装成对光通量要求不高，以部分装饰作用为主，追求新潮的电光源。 在2002年，外表贴装封装的LED(SMDLED)逐渐被市场所接受，并取得一定的市场份额，从引脚式封装转向SMD契合整个电子行业开展大趋向，很多消费厂商推出此类产品。 早期的SMD LED大多采用带透明塑料体的SOT-23改良型，卷盘式容器编带包装。 在SOT-23基础上，前者为单色发光，后者为双色或三色发光。 近些年，SMD LED成为一个开展热点，很好地处置了亮度、视角、平整度、可*性、分歧性等疑问，采用更轻的PCB板和反射层资料，在显示反射层要求填充的环氧树脂更少，并去除较重的碳钢资料引脚，经过增加尺寸，降低重量，可随便地将产品重量减轻一半，最终使运行更趋完美，尤其适宜户内，半户外全彩显示屏运行。 表3示出经常出现的SMD LED的几种尺寸，以及依据尺寸(加上必要的间隙)计算出来的最佳观视距离。 焊盘是其散热的关键渠道，厂商提供的SMD LED的数据都是以4．0×4．0mm的焊盘为基础的，采用回流焊可设计成焊盘与引脚相等。 超高亮度LED产品可采用PLCC(塑封带引线片式载体)-2封装，经过共同方法装配高亮度管芯，产品热阻为400K/W，可按CECC方式焊接，其发光强度在50mA驱动电流下达1250mcd。 七段式的一位、两位、三位和四位数码SMD LED显示器件的字符高度为12．7mm，显示尺寸选择范围宽。 PLCC封装防止了引脚七段数码显示器所需的手工拔出与引脚对齐工序，契合智能拾取—贴装设备的消费要求，运行设计空间灵敏，显示艳丽明晰。 多色PLCC封装带有一个外部反射器，可简便地与发光管或光导相结合，用反射型替代透射型光学设计，为大范围区域提供一致的照明，研发在3．5V、1A驱动条件下任务的功率型SMD LED封装。 LED芯片及封装向大功率方向开展，在大电流下发生比Φ5mmLED大10-20倍的光通量，必需采用有效的散热与不劣化的封装资料处置光衰疑问，因此，管壳及封装也是其关键技术，能接受数W功率的LED封装已出现。 5W系列白、绿、蓝绿、蓝的功率型LED从2003年终末尾供货，白光LED光输入达1871lm，光效44．31lm/W绿光衰疑问，开收回可接受10W功率的LED，大面积管；匕尺寸为2．5×2．5mm，可在5A电流下任务，光输入达2001lm，作为固体照明光源有很大开展空间。 Luxeon系列功率LED是将A1GalnN功率型倒装管芯倒装焊接在具有焊料凸点的硅载体上，然后把成功倒装焊接的硅载体装入热沉与管壳中，键合引线启动封装。 这种封装关于取光效率，散热性能，加大任务电流密度的设计都是最佳的。 其关键特点：热阻低，普通仅为14℃/W，只要惯例LED的1/10；牢靠性高，封装外部填充稳如泰山的柔性胶凝体，在-40-120℃范围，不会因温度骤变发生的内应力，使金丝与引线框架断开，并防止环氧树脂透镜变黄，引线框架也不会因氧化而玷污；反射杯和透镜的最佳设计使辐射图样可控和光学效率最高。 另外，其输入光功率，外量子效率等性能优秀，将LED固体光源开展到一个新水平。 Norlux系列功率LED的封装结构为六角形铝板作底座(使其不导电)的多芯片组合，底座直径31．75mm，发光区位于其中心部位，直径约(0.375×25．4)mm，可容纳40只LED管芯，铝板同时作为热沉。 管芯的键合引线经过底座上制造的两个接触点与正、负极衔接，依据所需输入光功率的大小来确定底座上陈列管芯的数目，可组合封装的超高亮度的AlGaInN和AlGaInP管芯，其发射光区分为单色，黑色或分解的白色，最后用高折射率的资料按光学设计外形启动包封。 这种封装采用惯例管芯高密度组合封装，取光效率高，热阻低，较好地维护管芯与键合引线，在大电流下有较高的光输入功率，也是一种有开展前景的LED固体光源。 在运行中，可将已封装产品组装在一个带有铝夹层的金属芯PCB板上，构成功率密度LED，PCB板作为器件电极衔接的布线之用，铝芯夹层则可作热沉经常使用，取得较高的发光通量和光电转换效率。 此外，封装好的SMD LED体积很小，可灵敏地组合起来，构成模块型、导光板型、聚光型、反射型等多姿多彩的照明光源。 功率型LED的热特性直接影响到LED的任务温度、发光效率、发光波长、经常使用寿命等，因此，对功率型LED芯片的封装设计、制造技术更显得尤为关键。 COB封装可将多颗芯片直接封装在金属基印刷电路板MCPCB，经过基板直接散热，不只能增加支架的制造工艺及其本钱，还具有增加热阻的散热优势。 从本钱和运行角度来看，COB成为未来灯具化设计的主流方向。 COB封装的LED模块在底板上装置了多枚LED芯片，经常使用多枚芯片不只能够提高亮度，还有助于成功LED芯片的合理性能，降低单个LED芯片的输入电流量以确保高效率。 而且这种面光源能在很大水平上扩展封装的散热面积，使热量更容易传导至外壳。 半导体照明灯具要进入通用照明范围，消费本钱是第一大制约要素。 要降低半导体照明灯具的本钱，必需首先思索如何降低LED的封装本钱。 传统的LED灯具做法是：LED光源分立器件→MCPCB光源模组→LED灯具，关键是基于没有适用的中心光源组件而采取的做法，不但耗工费时，而且本钱较高。 实践上，假设走“COB光源模块→LED灯具”的路途，不但可以省工省时，而且可以节省器件封装的本钱。 在本钱上，与传统COB光源模块在照明运行中可以节省器件封装本钱、光引擎模组制形本钱和二次配光本钱。 在相反性能的照明灯具系统中，总体可以降低30%左右的本钱，这关于半导体照明的运行推行有着十分严重的意义。 在性能上，经过合理地设计和模造微透镜，COB光源模块可以有效地防止分立光源器件组合存在的点光、眩光等弊端，还可以经过参与适当的白色芯片组合，在不降低光源效率和寿命的前提下，有效地提高光源的显色性(曾经可以做到90以上)。 在运行上，COB光源模块可以使照明灯具厂的装置消费更简易和简易。 在消费上，现有的工艺技术和设备完全可以支持高良品率的COB光源模块的大规模制造。 随着LED照明市场的拓展，灯具需求量在加快增长，我们完全可以依据不同灯具运行的需求，逐渐构成系列COB光源模块主流产品，以便大规模消费。 一、工艺：1）清洗：采用超声波清洗PCB或LED支架，并烘干。 2）装架：在LED管芯底部电极备上银胶后启动扩张，将扩张后的管芯安排在刺晶台上，在显微镜下用刺晶笔将管芯一个一个装置在PCB或LED相应的焊盘上，随后启动烧结使银胶固化。 3）压焊：用铝丝或金丝焊机将电极衔接到LED管芯上，以作电流注入的引线。 LED直接装置在PCB上的，普通采用铝丝焊机。 4）封装：经过点胶，用环氧将LED管芯和焊线维护起来。 在PCB板上点胶，对固化后胶体外形有严厉要求，这直接相关到背光源成品的出光亮度。 这道工序还将承当点荧光粉的义务。 5）焊接：假设背光源是采用SMD-LED或其它已封装的LED,则在装配工艺之前，要求将LED焊接到PCB板上。 6）切膜：用冲床模切背光源所需的各种分散膜、反光膜等。 7）装配：依据图纸要求，将背光源的各种资料手工装置正确的位置。 8）测试：审核背光源光电参数及出光平均性能否良好。 9）包装：将成品按要求包装、入库。 二、封装工艺1、LED的封装的义务是将外引线衔接到LED芯片的电极上，同时维护好LED芯片，并且起到提高光取出效率的作用。 关键工序有装架、压焊、封装。 2、LED封装方式LED封装方式可以说是五花八门，关键依据不同的运行场所采用相应的外形尺寸，散热对策和出光效果。 LED按封装方式分类有Lamp-LED、TOP-LED、Side-LED、SMD-LED、High-Power-LED等。 3、LED封装工艺流程三、封装工艺说明1、芯片检验镜检：资料外表能否无机械损伤及麻点麻坑芯片尺寸及电极大小能否契合工艺要求；电极图案能否完整2、扩片由于LED芯片在划片后依然陈列严密间距很小，不利于后工序的操作。 我们采用扩片机对黏结芯片的膜启动扩张，是LED芯片的间距拉伸到约0.6mm.也可以采用手工扩张，但很容易形成芯片掉落糜费等不良疑问。 3、点胶在LED支架的相应位置点上银胶或绝缘胶。 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经常使用均有严厉的要求，银胶的醒料、搅拌、经常使用时期都是工艺上必需留意的事项。 4、备胶和点胶相反，备胶是用备胶机先把银胶涂在LED反面电极上，然后把背部带银胶的LED装置在LED支架上。 备胶的效率远高于点胶，但不是一切产品均适用备胶工艺。 5、手工刺片将扩张后LED芯片安排在刺片台的夹具上，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。 手工刺片和智能装架相比有一个优势，便于随时改换不同的芯片，适用于要求装置多种芯片的产品。 6、智能装架智能装架其实是结合了沾胶和装置芯片两大步骤，先在LED支架上点上银胶，然后用真空吸嘴将LED芯片吸起移动位置，再安排在相应的支架位置上。 智能装架在工艺上关键要熟习设备操作编程，同时对设备的沾胶及装置精度启动调整。 在吸嘴的选择上尽量选择胶木吸嘴，防止对LED芯片外表的损伤，特别是兰、绿色芯片必需用胶木的。 由于钢嘴会划伤芯片外表的电流分散层。 7、烧结烧结的目的是使银胶固化，烧结要求对温度启动监控，防止批次性不良。 银胶烧结的温度普通控制在150℃，烧结时期2小时。 依据实践状况可以调整到170℃，1小时。 绝缘胶普通150℃，1小时。 银胶烧结烘箱的必需按工艺要求隔2小时翻开改换烧结的产品，两边不得随意翻开。 烧结烘箱不得再其他用途，防止污染。 8、压焊压焊的目的将电极引到LED芯片上，成功产品内外引线的衔接任务。 LED的压焊工艺有金丝球焊和铝丝压焊两种。 右图是铝丝压焊的环节，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。 金丝球焊环节则在压第一点前先烧个球，其他环节相似。 压焊是LED封装技术中的关键环节，工艺上关键要求监控的是压焊金丝拱丝外形，焊点外形，拉力。 对压焊工艺的深化研讨触及到多方面的疑问，如金丝资料、超声功率、压焊压力、劈刀选择、劈刀运动轨迹等等。 9、点胶封装LED的封装关键有点胶、灌封、模压三种。 基本上工艺控制的难点是气泡、多缺料、黑点。 设计上关键是对资料的选型，选择结合良好的环氧和支架。 普通状况下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，关键难点是对点胶量的控制，由于环氧在经常使用环节中会变稠。 白光LED的点胶还存在荧光粉沉淀造成出光色差的疑问。 10、灌胶封装Lamp-LED的封装采用灌封的方式。 灌封的环节是先在LED成型模腔内注入液态环氧，然后拔出压焊好的LED支架，放入烘箱让环氧固化后，将LED从模腔中脱出即成型。 11、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。 12、固化与后固化固化是指封装环氧的固化，普通环氧固化条件在135℃，1小时。 模压封装普通在150℃，4分钟。 13、后固化后固化是为了让环氧充沛固化，同时对LED启动热老化。 后固化关于提高环氧与支架的粘接强度十分关键。 普通条件为120℃，4小时。 14、切筋和划片由于LED在消费中是连在一同的，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，要求划片机来成功分别任务。 15、测试测试LED的光电参数、检验外形尺寸，同时依据客户要求对LED产品启动分选。 16、包装将成品启动计数包装。 超高亮LED要求防静电包装。