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1、第二章第二章 LED封装封装整理课件LED的封装的封装属属LED的中游的中游产业靠靠设备关于关于关于关于LEDLED封装封装封装封装整理课件关于关于LED封装封装l2.1 引脚式封装引脚式封装l2.2 平面平面发光器件封装光器件封装l2.3 SMD的封装的封装l2.4 食人食人鱼LED的封装的封装l2.5 大功率大功率LED的封装的封装关于关于关于关于LEDLED封装封装封装封装整理课件关于关于LED封装封装关于关于关于关于LEDLED封装封装封装封装整理课件LED封装解决的封装解决的问题l电学：学：电极极连接保接保护l光学：光束整形光学：光束整形l热学：散学：散热关于关于关于关于LEDLED
2、封装封装封装封装整理课件LED封装的封装的电学学问题l封装的封装的对象是芯片，芯片的尺寸小从象是芯片，芯片的尺寸小从200200m到到mm，其上的，其上的电极更小，要将内极更小，要将内部部电极引到外部极引到外部电极，同极，同时要要对电极极进行保行保护。关于关于关于关于LEDLED封装封装封装封装整理课件LED封装的光学封装的光学问题lLED的的pn结电子和空穴的复合子和空穴的复合产生可生可见、紫外、紫外、红外光。外光。lpn结发出的光向各个方向的几率相同。出的光向各个方向的几率相同。l为了使光尽可能了使光尽可能发射到感射到感兴趣的方向上，趣的方向上，LED封装要考封装要考虑封装封装结构构对光的
3、光的变换作用，即一次作用，即一次光学光学设计。关于关于关于关于LEDLED封装封装封装封装整理课件2.1 引脚式封装引脚式封装整理课件引脚式封装内容引脚式封装内容l一、引脚式封装引言一、引脚式封装引言l二、工二、工艺流程及流程及选用用设备l三、管理机制和生三、管理机制和生产环境境l四、四、LED点亮点亮时的的热量量导出出l五、一次光学五、一次光学设计引脚式封装引脚式封装引脚式封装引脚式封装整理课件引脚式封装引脚式封装一、引脚式封装引言一、引脚式封装引言整理课件引脚式封装引脚式封装一、引脚式封装引言一、引脚式封装引言l引脚式引脚式LED封装方式是最普通、最常用的一种封装方式是最普通、最常用的一种
4、封装形式。封装形式。整理课件引脚式封装引脚式封装一、引脚式封装引言一、引脚式封装引言整理课件引脚式封装引脚式封装整理课件引脚式封装引脚式封装lLEDLED芯片：粘接在引芯片：粘接在引线架（也称支架）上。架（也称支架）上。l正极：用金正极：用金丝连接在一个支架上。接在一个支架上。l负极：用金极：用金丝连接在支架反射杯内，或用接在支架反射杯内，或用银浆粘接在支架反射杯内。（根据粘接在支架反射杯内。（根据L L型型还是是V V型型电极极来确定）。来确定）。l顶部：用部：用环氧氧树脂包封，做成脂包封，做成圆柱柱+ +半球型，半球型，根据根据圆柱直径命名柱直径命名3 3、5 5、8 8、1010的的LE
5、DLED一、引脚式封装引言一、引脚式封装引言整理课件引脚式封装作用引脚式封装作用l电学：保学：保护芯片、芯片、焊线金金丝不受侵不受侵蚀。l光学：光学：l环氧氧树脂的形状起到透脂的形状起到透镜的作用，控制光束的作用，控制光束发散角。散角。l环氧氧树脂的折射率起到芯片与空气的脂的折射率起到芯片与空气的过渡，提高芯渡，提高芯片的出光效率，芯片的折射率高，片的出光效率，芯片的折射率高，对空气全反射角空气全反射角度小，而度小，而对环氧氧树脂，全反射角度增大，使更多的脂，全反射角度增大，使更多的光光输出。出。l热学：没有特殊散学：没有特殊散热，因此适用于小功率。，因此适用于小功率。一、引脚式封装引言一、引
6、脚式封装引言整理课件引脚式封装的引脚式封装的总体要求体要求l出光效率高，出光效率高，选择好的芯片和封装材料好的芯片和封装材料进行一行一次光学次光学设计。l均匀性好，合格率高，黑灯率控制在万分之三。均匀性好，合格率高，黑灯率控制在万分之三。l光斑均匀，色温一致，引脚干光斑均匀，色温一致，引脚干净无无污点点一、引脚式封装引言一、引脚式封装引言整理课件引脚式封装工引脚式封装工艺流程及流程及设备l1、划片机、划片机划片划片二、工二、工艺艺流程及流程及选选用用设备设备整理课件2、芯片分、芯片分选机机芯片分芯片分选二、工二、工艺艺流程及流程及选选用用设备设备整理课件3、芯片、芯片扩张机机芯片芯片扩张二、工
7、二、工艺艺流程及流程及选选用用设备设备整理课件4、背胶机、背胶机背胶背胶二、工二、工艺艺流程及流程及选选用用设备设备整理课件5、自、自动固晶机固晶机固晶固晶二、工二、工艺艺流程及流程及选选用用设备设备整理课件6、烘干箱、烘干箱烘干烘干二、工二、工艺艺流程及流程及选选用用设备设备整理课件7、超声波、超声波焊线机机焊线二、工二、工艺艺流程及流程及选选用用设备设备整理课件8、显微微镜检验二、工二、工艺艺流程及流程及选选用用设备设备整理课件9、灌胶机、灌胶机二、工二、工艺艺流程及流程及选选用用设备设备整理课件10、烘干箱、烘干箱烘干烘干二、工二、工艺艺流程及流程及选选用用设备设备整理课件11、脱模机、
8、脱模机脱模脱模二、工二、工艺艺流程及流程及选选用用设备设备整理课件12、冲、冲压机及半切机机及半切机半切半切二、工二、工艺艺流程及流程及选选用用设备设备整理课件13、LED测试机机二、工二、工艺艺流程及流程及选选用用设备设备整理课件14、冲、冲压机及全切机机及全切机全切全切二、工二、工艺艺流程及流程及选选用用设备设备整理课件15、烘干箱、烘干箱烘干烘干二、工二、工艺艺流程及流程及选选用用设备设备整理课件16、LED分分选机机分分选二、工二、工艺艺流程及流程及选选用用设备设备整理课件17、打包机（手、打包机（手动）打包打包二、工二、工艺艺流程及流程及选选用用设备设备整理课件17、打包机（自、打包
9、机（自动）打包打包二、工二、工艺艺流程及流程及选选用用设备设备整理课件工工艺流程及流程及选用用设备l17个步个步骤繁多，使用繁多，使用设备进行操作行操作l因此因此说LDE封装是熟封装是熟练设备操作的操作的过程程l好的好的设备、优秀的操作人秀的操作人员、合理的生、合理的生产环境，境，一定可以生一定可以生产出合格的出合格的产品。品。二、工二、工艺艺流程及流程及选选用用设备设备整理课件三、管理机制和生三、管理机制和生产环境境做好做好LED的四大重要因素的四大重要因素l人、物、人、物、设备、生、生产环境境l说明：明：l只是从生只是从生产的角度的角度l公司企公司企业：物料采：物料采购、生、生产、销售、人
10、事、售、人事、财务、信息信息企企业六管六管三、管理机制和生三、管理机制和生三、管理机制和生三、管理机制和生产环产环境境境境整理课件管理机制管理机制lISO9000质量体系量体系l国国际标准化准化组织(International Organization for Standardization)的的缩写写 l需要需要认证三、管理机制和生三、管理机制和生三、管理机制和生三、管理机制和生产环产环境境境境整理课件管理机制管理机制l物料：物料：l现场物料一定要物料一定要标识清楚。清楚。l存放位置固定，不能随意乱放。存放位置固定，不能随意乱放。l防止物料混防止物料混杂。l严禁物料取禁物料取错、配、配错、过
11、期、受潮。期、受潮。l任何的小任何的小错误都会使整批都会使整批产品品报废。l设备：定期：定期检修、核修、核对。l工工艺：制定工：制定工艺合理，不能随意改合理，不能随意改变工工艺。三、管理机制和生三、管理机制和生三、管理机制和生三、管理机制和生产环产环境境境境整理课件LED封装封装环境境l净化厂房：整体化厂房：整体10万万级，局部，局部1万万级。l10万万级的的洁净度是指度是指(按照美国按照美国联邦邦标准准209E)在一在一立方英尺的空立方英尺的空间内内颗粒尺寸大于等于微米的粒子数粒尺寸大于等于微米的粒子数为10万个。万个。 l1英尺（英尺（ft）米（）米（m） 1英寸（英寸（in）毫米（）毫米
12、（mm） 1英尺英尺=12英寸英寸l温度、湿度可控。温度、湿度可控。l相相对湿度：可以表示湿度：可以表示为在相同温度下在相同温度下样品空气的水品空气的水蒸气蒸气压和和饱和的蒸气和的蒸气压的比率（百分率）。的比率（百分率）。l有效防静有效防静电：电脑里面的里面的显卡（第五章卡（第五章详细介介绍） 三、管理机制和生三、管理机制和生三、管理机制和生三、管理机制和生产环产环境境境境整理课件四、四、LED点亮点亮时的的热量量导出出 引脚封装的引脚封装的LED中，中，90%的的热量是由量是由负极引脚极引脚散散发到印制到印制电路板上的。路板上的。l封装角度：引脚有封装角度：引脚有铜支架和支架和铁支架（我支架
13、（我们平平时使用的一般是使用的一般是铁支架）支架）l使用角度：印制使用角度：印制电路板上的薄路板上的薄铜板面板面积留大，留大，以便于散以便于散热。较大功率加大功率加风扇，再大功率，如扇，再大功率，如大屏幕大屏幕显示加空示加空调。整理课件五、一次光学五、一次光学设计一、二次光学一、二次光学设计的概念的概念l一次光学一次光学设计概念：将概念：将LED芯片封装成芯片封装成LED器器件，必件，必须进行光学行光学设计，这种种设计在在业内称内称为一次光学一次光学设计。 决定出光角度、光通量大小（光决定出光角度、光通量大小（光强大小）光大小）光强分布、色温范分布、色温范围（色温分布）。（色温分布）。l二次光
14、学二次光学设计概念：使用概念：使用LED器件器件时，整个系，整个系统的出光效果、光的出光效果、光强、色温的分布等光学参数、色温的分布等光学参数也需要也需要设计，称，称为二次光学二次光学设计整理课件一、二次光学一、二次光学设计l一次光学一次光学设计的的对象：是封装象：是封装时LED的芯片。的芯片。l二次光学二次光学设计的的对象：封装好的象：封装好的LED器件。器件。（第五章介（第五章介绍）五、一次光学五、一次光学五、一次光学五、一次光学设计设计整理课件一次光学一次光学设计的三要素的三要素l芯片：芯片：LED放光的主体，在芯片尺寸面放光的主体，在芯片尺寸面积一定一定的情况下，的情况下，发光多少直接
15、与芯片的光多少直接与芯片的质量有关。量有关。l支架：承支架：承载芯片，起到固定芯片的作用。支架芯片，起到固定芯片的作用。支架碗的形状大小，以及与芯片的匹配程度碗的形状大小，以及与芯片的匹配程度对光效光效率起重要的作用。率起重要的作用。l模粒：灌模粒：灌满环氧氧树脂后形成透脂后形成透镜，出光的角度，出光的角度和光斑和光斑质量与模粒形成的透量与模粒形成的透镜有密切关系。有密切关系。五、一次光学五、一次光学五、一次光学五、一次光学设计设计整理课件一次光学一次光学设计的分的分类依据：三要素芯片、支架、模粒的相互作用。依据：三要素芯片、支架、模粒的相互作用。l折射式折射式l反射式反射式l折反射式折反射式
16、五、一次光学五、一次光学五、一次光学五、一次光学设计设计整理课件折射式折射式五、一次光学五、一次光学五、一次光学五、一次光学设计设计整理课件折射式折射式l聚光面形状：球面或非球面。聚光面形状：球面或非球面。l缺点：聚光面的确定立体角小，缺点：聚光面的确定立体角小，约70%80%的光从封装的的光从封装的侧面漏出。面漏出。五、一次光学五、一次光学五、一次光学五、一次光学设计设计整理课件反射式反射式背向背向五、一次光学五、一次光学五、一次光学五、一次光学设计设计整理课件反射式反射式前向前向五、一次光学五、一次光学五、一次光学五、一次光学设计设计整理课件背向反射式和正向反射式异同背向反射式和正向反射式
17、异同背向背向正向正向反射面反射面抛物面抛物面抛物面抛物面镀膜镀膜镀镀不镀不镀芯片有无遮光芯片有无遮光有有无无光束发散角光束发散角大大小小聚光效率聚光效率80%80%结构结构复杂复杂简单简单比比较结果果选择正向反射式更好正向反射式更好五、一次光学五、一次光学五、一次光学五、一次光学设计设计整理课件折反射式折反射式五、一次光学五、一次光学五、一次光学五、一次光学设计设计整理课件折反射式折反射式l是是综合了折射式和反射式两种合了折射式和反射式两种结构的构的优点。点。l在反射式正向反射的基在反射式正向反射的基础上增加一个折射面起上增加一个折射面起到聚光的作用。到聚光的作用。l具有更高的聚光能力。具有更
18、高的聚光能力。五、一次光学五、一次光学五、一次光学五、一次光学设计设计整理课件一次光学系一次光学系统的的选择l正向反射和折反射式的立体角分正向反射和折反射式的立体角分别为和，后者和，后者结构要复构要复杂些。些。l两种两种结构的集光效率高和光束构的集光效率高和光束质量好，都是封量好，都是封装装结构的构的优选。五、一次光学五、一次光学五、一次光学五、一次光学设计设计整理课件封装的折射率匹配封装的折射率匹配l类似：似：单层减反膜的折射率减反膜的折射率为两两边介介质折射率折射率之之积开根号。开根号。lLED芯片和芯片和衬底的折射率底的折射率为2.53，空气折射，空气折射率率为1，则中中间的的环氧氧树脂的折射率取，脂的折射率取，实际使用最高的使用最高的为。l折射率高的同折射率高的同时要有好的透光率。要有好的透光率。五、一次光学五、一次光学五、一次光学五、一次光学设计设计整理课件小小结l封装解决的是光学、封装解决的是光学、电学、学、热学方面的学方面的问题。l对于引脚式封装，一次光学于引脚式封装，一次光学设计可以可以获得大于得大于80%的聚光效率，的聚光效率，pn电极得到保极得到保护，但散，但散热仅靠支架靠支架导出，散出，散热性能不理想。性能不理想。l尽管如此，尽管如此，这种种LED的寿命有的可以达到数万的寿命有的可以达到数万小小时以上。以上。整理课件
