LED灯生产工艺流程

§1 LED制造流程概述

LED的制作流程包括上游的单晶片衬底制作、外延晶片生长；中游的芯片、电极制 作、

切割和测试分选；下游的产品封装。

图2.1 LED制造流程图

上游

晶片：单晶棒（碑化稼 ' 磷化稼）单晶片衬底在衬底上生长外延层外延片 成品：单晶片'外延片

中游

制程：金属蒸镀光罩腐蚀热处理（正负电极制作）切割测试分选 成品：芯片

下游

封装：固晶焊线 树脂封装切脚测试分选成品：LED灯珠、LED贴片和组件 §2 LED芯片生产工艺

LED照明能够应用到高亮度领域归功于LED芯片生产技术的不断提高，包括单颗 晶片

的功率和亮度的提高。LED±游生产技术是LED行业的核心技术，目前在该技术 领先的国家主要日本、美国、韩国，还有我国台湾，而我国大陆在 产技术的发展比较靠后。下图为上游外延片的微结构示意图。

LED上游生

图2.2蓝光外延片微结构 图

正极

P 型 GaN P 型 AIGaN InGaN 量子阱(well ) N 型 InGaN N 型 AIGaN 负极 P 型 GaN N 型 GaN GaN 缓冲层(buffer ) 蓝宝石衬底(subatrate ) 生产出高亮度LED芯片，一直是世界各国全力投入硏制的目标，也是LED发的 方向。目前，利用大功率芯片生产出来的白光1WLED流明值已经达能到1501m之高。 LED上游技术的发展将使LED灯具的生产成本越来越低，更显LED照明的优势。以下 以蓝光LED为例介绍其外延片生产工艺如下：首先在衬低上制作氮化錄(GaN)基的 外延片，这个过程主要是在金属有机化学气相沉积外延片炉(MOCVD中)完成的。准备 好制作GaN基外延片所需的材料源和各种高纯的气体之后，按照工艺的要求就可以逐 步把外延片做好。常用的衬底主要有蓝宝石、碳化硅和硅衬底，以及GaAs、AIN、 ZnO等材料。

MOCVD是利用气相反应物(前驱物)及UI族的有机金属和V族的NH3在衬底表 面进行

反应，将所需的产物沉积在衬底表面。通过控制温度、压力、反应物浓度和种 类比例，从而控制镀膜成分、晶相等品质。MOCVD外延炉是制作LED外延片最常用 的设备 然后是对LED PN结的两个电极进行加工，电极加工也是制作LED芯片的矢键工序， 包括清洗、蒸镀、黄光、化学蚀刻、熔合、研磨；然后对 LED毛片进行划片、 测试和分选，就可以得到所需的LED芯片了。

图2.3 LED生产流程

§ 3大功率LED生产工艺

作为LED节能灯光源的大功率LED，它是LED节能灯的核心部分。大功率LED 的生产工艺如何直接影响LED的性能，进而影响LED灯具的性能，如光衰、光效等。

§3.1 LED封装工艺流程

以大功率LED封装产品为例，介绍它的封装制程如下：

拉力检推力检烘烤焊线固检 查 晶片

图2.4大功率LED封装制程 点胶 测试 長烤 套Lens

灌胶

荧

搅拌

QA 分入库包裝测试切脚外观品检BIN

§ 3.2大功率LED生产工艺

流程站别 使用设备及工具 作业条件 备注 4 •储存银胶冰箱 2. 银胶搅拌机 3. 扩晶机 4•固晶机(如AD809) 5 •烤箱 6离子风扇 1 •储存银胶：O'C —下保存。2 •银 胶退冰：固晶 室温4小时3 •扩•晶机温度： 50°C± 10°C 4・点银胶髙度为晶片厚度 的1/4 5・作业时静电环必须做测试记 录6・固晶时须使用离子风扇，离子 风扇 正面与晶片距离为20cm~ 140cm之间o 7•晶片固于支架杯子正中央，偏移呈 小于1/4晶片宽度，具体参考固晶 图。 8 •烤银胶条件：150C+ 10t /2小 时。 1 • 339EG焊线机热板温度：150C± 1.339EG焊线机 焊线 2. 1.2mil的瓷嘴 3. 大功率打线制具 1O°C，焊线方式参固晶焊线图。 2・瓷嘴42K更换一次。注：焊线时第 二焊点一定要按照固晶焊线图上第二焊点位 S (打斜线区域)焊线。 1 •电子称 2 •烤箱 3.抽真空机 4 •点胶机 1 •抽气时间：1个大气压/5mins。 2 •荧光胶烘烤条件：120C± 10 °C /2Hrs。 点胶 荧光胶配比参考实验 数据。 套盖 1•镶子 1 •在套Lens前材料要用150GC+ 10°C 烘烤15分钟，然而lens也要烘烤 80°C± 10t 注意不要压塌金线， 否/20min ,然后套 Lens。 则送到返修站，并 记录2.夹起Lens，判别双耳朵位萱后，放 置于事故率。 支架上白壳配合孔内，并压到 位。 1. 以 Silicone 乔越 OE-6250(A):乔越 OE-6250(B)=1:1 进行配胶。 2. 抽气：1个大气压/5mins。 灌胶 •电子称 2 •烤箱 3.抽真空机 4 •点胶机 5 •锡子 6. 棉花棒 7. 不锈钢盘 1 3. 以锡子压制lens上方，再将针头插 至lens耳朵孔位进行灌胶 > 在点胶 时点内胶机气压先调至0.15MPA,然 后根据胶配好的胶要在30分钟 的粘度来做调整，直至胶 由对面孔位少用完，且一次不宜 配太多胶。 量溢出。 4•将整片支架倒置水平后，用力压 实。 5.用棉花棒将多胶部分擦拭干净。 6•灌好胶后不用烘烤，在常温下将支 架水平倒叠整齐存放在不锈钢盘内 24小时即可o 1•弯脚后，Pin脚总长度为14.5mm士 切脚&弯脚 4 •手动弯脚机 0.2mm （注：弯脚时要注意Pin脚 的长度及平整度）。 外观检验 1 •静电环 1 •有无汽泡、杂物、铜柱发黄。 2.PIN脚变形、多胶.缺脚。 作业前做静电环测 试。 测试 1. 维明658H测试机 2. 积分球 1. 测试：IF=350mA,VF>4.0V 为不良 VR=5VJR>10uA 为不良。 2. 测试机只能开单向电源测试（详情 请参TS）。 包装 1 .Tapping 机 2.静电袋 使用 Carrier Tape 包装，1000PCS/ 卷，1卷/袋，10袋/箱。 1.测试:IF=350mA，VF>4.0V 为不 良，VR=5V > IR>10uA 为不良。 QA 1.维明658H测试机 2•测试后外观：有无汽泡•杂物、铜 柱发黄° 3.型号、数呈、包装方式正确，包装 外观无缺损。 §4 LED节能灯具生产流程

LED灯具是利用LED做光源结合光学、热学、力学、电学、美学等学科知识生 产出

来的一种高效节能灯具。

图2.5 LED节能灯生产技术

灯具物料与

工

LED节能灯具 以路灯为例介绍LED节能灯的生产流程如

下：

图2.6 LED路灯生产

透光玻璃QA

包装

測试

烧机

水浴测试