1. Processo di produzione dei LED

UN) Pulizia: Utilizzare la pulizia ad ultrasuoni per PCB o staffe LED, seguita dall'essiccazione.

B) Montaggio: Applicare la colla argentata sull'elettrodo inferiore del chip LED (grande cialda) per l'espansione. Posiziona il chip espanso su una piattaforma di cristallo, Poi, sotto un microscopio, utilizzare una penna per cristalli per montare ciascun chip sul corrispondente pad di saldatura del PCB o della staffa LED. Successivamente, eseguire la sinterizzazione per solidificare la colla d'argento.

C) Incollaggio di fili: Utilizzare macchine per l'incollaggio di fili di alluminio o oro per collegare gli elettrodi al chip LED per l'iniezione di corrente. Le macchine per l'incollaggio di fili di alluminio vengono generalmente utilizzate per il montaggio diretto dei LED sui PCB. (Per la produzione di TOP-LED bianchi sono necessarie macchine per l'incollaggio del filo d'oro.)

D) Incapsulamento: Proteggere il chip LED e i cavi di collegamento utilizzando resina epossidica attraverso l'erogazione. L'erogazione sul PCB richiede un controllo rigoroso della forma del gel polimerizzato, influenzando direttamente la luminosità della retroilluminazione. Questo processo prevede anche l'applicazione del fosforo (per LED bianchi).

e) Saldatura: Se per la retroilluminazione vengono utilizzati LED SMD o altri LED preconfezionati, devono essere saldati sul PCB prima dell'assemblaggio.

F) Taglio della pellicola: Utilizzare una punzonatrice per tagliare vari film di diffusione, pellicole riflettenti, ecc., necessario per la retroilluminazione.

G) Assemblea: Installare manualmente i vari materiali della retroilluminazione secondo i disegni.

H) Test: Controllare i parametri fotometrici e l'uniformità della retroilluminazione.

io) Confezione: Imballare i prodotti finiti in base alle esigenze di stoccaggio.

2. Processo di confezionamento dei LED

UN) Il compito del packaging LED è collegare i cavi esterni agli elettrodi del chip LED, proteggere il chip LED, e migliorare l'efficienza di estrazione della luce. I processi chiave includono il montaggio, incollaggio del filo, e incapsulamento.

B) Forme di imballaggio LED: Le forme di imballaggio dei LED variano ampiamente, principalmente a seconda dei diversi scenari applicativi, dimensioni, strategie di dissipazione del calore, ed effetti di estrazione della luce. La classificazione dei LED in base alla forma dell'imballaggio include Lampada-LED, TOP-LED, LED laterale, LED SMD, LED ad alta potenza, eccetera.

C) Flusso del processo di confezionamento dei LED

D) Descrizione del processo di confezionamento:

1. Ispezione del truciolo – ispezione visiva:

• Verificare la presenza di danni meccanici e macchie sulla superficie del materiale.
• Garantire che le dimensioni del chip e quelle degli elettrodi soddisfino i requisiti del processo.
• Verificare l'integrità dei modelli di elettrodi.

2. Espansione del wafer: I chip LED rimangono ravvicinati dopo la sminuzzatura (circa 0,1 mm), che non è favorevole alle operazioni successive. Utilizziamo espansori per wafer per allungare la pellicola di chip incollata, aumentando la spaziatura del truciolo a circa 0,6 mm. È possibile utilizzare anche l'espansione manuale, ma ciò potrebbe portare alla perdita di trucioli e allo spreco.
3. Erogazione: Erogare adesivo argentato o isolante nelle posizioni corrispondenti sulla staffa LED. (L'adesivo argento viene utilizzato per GaAs, Substrati SiC con elettrodi posteriori per il rosso, giallo, e patatine giallo-verdi. L'adesivo isolante viene utilizzato per fissare i chip LED blu e verdi su substrati isolanti in zaffiro.) Il processo di erogazione è impegnativo a causa del controllo della quantità di erogazione, con requisiti di processo dettagliati per l'altezza del gel e la posizione di erogazione. Esistono requisiti rigorosi per lo stoccaggio e l'uso dell'argento e degli adesivi isolanti.
4. Preincollaggio: A differenza dell'erogazione, il pre-incollaggio prevede l'applicazione di adesivo argentato sugli elettrodi posteriori dei LED utilizzando una macchina di pre-incollaggio, quindi montare i LED con adesivo sulla staffa LED. L'efficienza del pre-incollaggio è molto più elevata rispetto all'erogazione, ma potrebbe non essere adatta a tutti i prodotti.
5. Incollaggio manuale dello stampo: Posiziona il chip LED espanso (pre-incollato o non-incollato) sul dispositivo della piattaforma di incollaggio dello stampo, con la staffa LED posizionata sotto l'apparecchio. Utilizzare un ago al microscopio per collegare manualmente ciascun chip LED alla posizione corrispondente. L'incollaggio manuale dello stampo consente una facile sostituzione di chip diversi ed è adatto per prodotti che richiedono installazioni di chip multipli.
6. Incollaggio automatizzato dello stampo: L'incollaggio automatizzato dello stampo combina l'applicazione dell'adesivo (erogazione) e fasi di montaggio del chip. Primo, adesivo argentato (o adesivo isolante) viene erogato sulla staffa LED, successivamente i LED vengono prelevati e spostati nella posizione appropriata tramite ugelli a vuoto prima di essere posizionati sulla staffa. L'incollaggio automatizzato dello stampo richiede familiarità con il funzionamento e la programmazione dell'attrezzatura e le regolazioni della precisione del posizionamento dell'adesivo e del chip. È preferibile utilizzare ugelli di aspirazione in gomma per evitare danni alle superfici dei chip LED, soprattutto per le chips blu e verdi.
7. Sinterizzazione: Lo scopo della sinterizzazione è quello di polimerizzare l'adesivo d'argento. La sinterizzazione richiede il monitoraggio della temperatura per prevenire difetti nel lotto. La temperatura per la sinterizzazione dell'adesivo d'argento è generalmente controllata a 150°C 2 ore. Per adesivo isolante, in genere è 150°C per 1 ora. I forni di sinterizzazione devono essere aperti ogni 2 ore (O 1 ora) in base ai requisiti del processo per sostituire i prodotti sinterizzati, e non deve essere utilizzato per altri scopi per prevenire la contaminazione.
8. Incollaggio di fili: Lo scopo del wire bonding è collegare gli elettrodi al chip LED, completare il lavoro di collegamento dei cavi interni ed esterni. La tecnologia di incollaggio dei cavi LED comprende l'incollaggio a sfere di filo d'oro e l'incollaggio a cuneo di filo di alluminio. L'immagine a destra mostra il processo di incollaggio a cuneo del filo di alluminio, dove il primo punto viene premuto sull'elettrodo del chip LED, quindi il filo viene tirato nella posizione della staffa corrispondente, e dopo aver premuto il secondo punto, il filo è rotto. Gli aspetti chiave da monitorare nella tecnologia di wire bonding sono la forma del filo, forma del legame, e tensione. La ricerca approfondita sulla tecnologia di wire bonding coinvolge varie questioni come il materiale del filo, potenza ultrasonica, pressione di legame, cuneo (ugello in acciaio) selezione, e cuneo (ugello in acciaio) traiettoria di movimento.
9. Incapsulamento dell'erogazione: L'incapsulamento dei LED comprende principalmente l'erogazione, invasatura, e stampaggio. Le principali sfide nel controllo di processo sono le bolle, materiali mancanti, e macchie nere. La progettazione implica principalmente la selezione dei materiali, scegliendo resina epossidica e staffe con buona adesione. (I LED ordinari non possono superare il test di ermeticità). Come mostrato nell'immagine a destra, TOP-LED e Side-LED sono adatti per la dispensazione dell'incapsulamento. L’incapsulamento con dispensazione manuale richiede elevate competenze operative (soprattutto per i LED bianchi). La sfida principale è controllare la quantità di erogazione perché la resina epossidica si addensa durante l'uso. L'erogazione dei LED bianchi deve affrontare anche problemi come la precipitazione di polvere fluorescente che porta alla deviazione del colore.
10. Incapsulamento per invasatura: L'incapsulamento della lampada LED adotta l'invasatura. Il processo di invasatura prevede l'iniezione di resina epossidica liquida nella cavità dello stampo di stampaggio LED, quindi inserendo la staffa LED preincollata, posizionandolo in un forno per polimerizzare la resina epossidica, e rimuovere il LED dalla cavità dello stampo per completare lo stampaggio.
11. Incapsulamento per stampaggio: Posiziona la staffa LED preincollata nello stampo, utilizzare la pressione idraulica per chiudere gli stampi superiore e inferiore durante l'aspirazione, iniettare resina epossidica solida nella porta di iniezione dello stampo, riscaldare la porta di iniezione con uno stantuffo idraulico per spingere la resina epossidica nella scanalatura di stampaggio del LED, e curarlo.
12. Indurimento e post-indurimento: La polimerizzazione si riferisce alla polimerizzazione della resina epossidica per incapsulamento, generalmente a 135°C per 1 ora. L'incapsulamento dello stampaggio viene generalmente polimerizzato a 150°C 4 minuti. La polimerizzazione post-stampa è importante per garantire una polimerizzazione epossidica sufficiente e per l'invecchiamento termico del LED. Le condizioni di polimerizzazione post-stampa sono generalmente di 120°C 4 ore.
13. Sgrossare e tagliare a cubetti: Come vengono prodotti i LED