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【兆恒機械】LED芯片分選加工的制作流程

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  • 添加日期:2021年04月27日

外延片→清洗→鍍透明電極層→透明電極圖形光刻→腐蝕→去膠→平臺圖形光刻→干法刻蝕→去膠→退火→SiO2沉積→窗口圖形光刻→SiO2腐蝕→去膠→N極圖形光刻→預清洗→鍍膜→剝離→退火→P極圖形光刻→鍍膜→剝離→研磨→切割→芯片→成品測試。


其實外延片的生產制作過程是非常復雜的,在展完外延片后,下一步就開始對LED外延片做電極(P極,N極),接著就開始用激光機切割LED外延片(以前切割LED外延片主要用鉆石刀),制造成芯片后,在晶圓上的不同位置抽取九個點做參數測試


1、主要對電壓、波長、亮度進行測試,能符合正常出貨標準參數的晶圓片再繼續做下一步的操作,如果這九點測試不符合相關要求的晶圓片,就放在一邊另外處理。


2、晶圓切割成芯片后,100%的目檢(VI/VC),操作者要使用放大30倍數的顯微鏡下進行目測。


3、接著使用全自動分類機根據不同的電壓,波長,亮度的預測參數對芯片進行全自動化挑選、測試和分類。


4、最后對LED芯片進行檢查(VC)和貼標簽。芯片區域要在藍膜的中心,藍膜上最多有5000粒芯片,但必須保證每張藍膜上芯片的數量不得少于1000粒,芯片類型、批號、數量和光電測量統計數據記錄在標簽上,附在蠟光紙的背面。藍膜上的芯片將做最后的目檢測試與第一次目檢標準相同,確保芯片排列整齊和質量合格。這樣就制成LED芯片(目前市場上統稱方片)。 在LED芯片制作過程中,把一些有缺陷的或者電極有磨損的芯片,分撿出來,這些就是后面的散晶,此時在藍膜上有一些不符合正常出貨要求的晶片,也就自然成了邊片或毛片等。


接著使用全自動分類機根據不同的電壓,波長,亮度的預測參數對芯片進行全自動化挑選、測試和分類。


1、LED芯片測驗


鏡檢:材料表面能否有機械損傷及麻點麻坑lockhill芯片尺寸及電極大小能否契合工藝要求電極圖案能否完全。


2、LED擴片


因為LED芯片在劃片后仍然排列嚴密間距很小(約0.1mm),不利于后工序的操作。采取擴片機對黏結芯片的膜進行擴大,使LED芯片的間距拉伸到約0.6mm。也能夠采取手工擴大,但很容易造成芯片掉落浪費等不良問題。


3、LED點膠


在LED支架的相應地位點上銀膠或絕緣膠。關于GaAs、SiC導電襯底,具備背面電極的紅光、黃光、黃綠芯片,采用銀膠。關于藍寶石絕緣襯底的藍光、綠光LED芯片,采取絕緣膠來固定芯片。


工藝難點在于點膠量的控制,在膠體高度、點膠地位均有具體的工藝要求。因為銀膠和絕緣膠在貯存和運用均有嚴厲的要求,銀膠的醒料、攪拌、運用時間都是工藝上必需注重的事項。


4、LED備膠


和點膠相反,備膠是用備膠機先把銀膠涂在LED背面電極上,而后把背部帶銀膠的LED安裝在LED支架上。備膠的效率遠高于點膠,但不是一切產品均實用備膠工藝。


5、LED手工刺片


將擴大后LED芯片(備膠或未備膠)安置在刺片臺的夾具上,LED支架放在夾具底下,在顯微鏡下用針將LED芯片一個一個刺到相應的地位上。手工刺片和自動裝架相比有一個益處,便于隨時改換不同的芯片,實用于須要安裝多種芯片的產品。


6、LED自動裝架


自動裝架其實是結合了沾膠(點膠)和安裝芯片兩大步驟,先在LED支架上點上銀膠(絕緣膠),而后用真空吸嘴將LED芯片吸起移動地位,再安置在相應的支架地位上。自動裝架在工藝上重要要相熟設備操作編程,同時對設備的沾膠及安裝精度進行調整。在吸嘴的選用上盡量選用膠木吸嘴,防止對LED芯片表面的損傷,特殊是藍、綠色芯片必需用膠木的。因為鋼嘴會劃傷芯片表面的電流分散層。


7、LED燒結


燒結的目標是使銀膠固化,燒結要求對溫度進行監控,防止批次性不良。銀膠燒結的溫度一般控制在150℃,燒結時間2小時。依據實際狀況能夠調整到170℃,1小時。絕緣膠一般150℃,1小時。


銀膠燒結烘箱的必需按工藝要求隔2小時(或1小時)打開改換燒結的產品,中間不得隨意打開。燒結烘箱不得再其他用處,防止污染。


8、LED壓焊


壓焊的目標是將電極引到LED芯片上,完成產品內外引線的連接工作。LED的壓焊工藝有金絲球焊和鋁絲壓焊兩種。鋁絲壓焊的過程為先在LED芯片電極上壓上第一點,再將鋁絲拉到相應的支架上方,壓上第二點后扯斷鋁絲。金絲球焊過程則在壓第一點前先燒個球,其他過程相似。壓焊是LED封裝技術中的關鍵環節,工藝上重要須要監控的是壓焊金絲(鋁絲)拱絲外形,焊點外形,拉力。


9、LED封膠


LED的封裝重要有點膠、灌封、模壓三種?;A上工藝控制的難點是氣泡、多缺料、黑點。設計上重要是對材料的選型,選用結合良好的環氧和支架。


LED點膠TOP-LED和Side-LED實用點膠封裝。手動點膠封裝對操作程度要求很高(特殊是白光LED),重要難點是對點膠量的控制,因為環氧在運用過程中會變稠。白光LED的點膠還存在熒光粉沉淀導致出光色差的問題。


LED灌膠封裝Lamp-LED的封裝采取灌封的情勢。灌封的過程是先在LED成型模腔內注入液態環氧,而后插入壓焊好的LED支架,放入烘箱讓環氧固化后,將LED從模腔中脫出即成型。


LED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合模并抽真空,將固態環氧放入注膠道的入口加熱用液壓頂桿壓入模具膠道中,環氧順著膠道進入各個LED成型槽中并固化。


10、LED固化與后固化


固化是指封裝環氧的固化,一般環氧固化條件在135℃,1小時。模壓封裝一般在150℃,4分鐘。后固化是為了讓環氧充分固化,同時對LED進行熱老化。后固化關于提高環氧與支架(PCB)的粘接強度非常重要。一般條件為120℃,4小時。


11、LED切筋和劃片


因為LED在生產中是連在一起的(不是單個),Lamp封裝LED采取切筋切斷LED支架的連筋。SMD-LED則是在一片PCB板上,須要劃片機來完成分離工作。


12、LED測試


測試LED的光電參數、測驗外形尺寸,同時依據客戶要求對LED產品進行分選。