led封装
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2023年3月18日发(作者：师带徒师傅总结)阐述LED产品封装工艺流程
03、点胶
在LED支架的相应位置点上银胶或绝缘胶。（对于GaAs、SiC导电衬
底，具有背面电极的红光、黄光、黄绿芯片，采用银胶。对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。）
06、自动装架
自动装架其实是结合了沾胶（点胶）和安装芯片两大步骤，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，再安置
在相应的支架位置上。
自动装架在工艺上主要要熟悉设备操作编程，同时对设备的沾胶及安装
精度进行调整。在吸嘴的选用上尽量选用胶木吸嘴，防止对LED芯片表面的损
伤，特别是兰、绿色芯片必须用胶木的。因为钢嘴会划伤芯片表面的电流扩散层。
07、烧结
烧结的目的是使银胶固化，烧结要求对温度进行监控，防止批次性不良。
银胶烧结的温度一般控制在150℃，烧结时间2小时。根据实际情况可
以调整到170℃，1小时。
绝缘胶一般150℃，1小时。
银胶烧结烘箱的必须按工艺要求隔2小时（或1小时）打开更换烧结的
产品，中间不得随意打开。烧结烘箱不得再其它用途，防止污染。
08、压焊
压焊的目的将电极引到LED芯片上，完成产品内外引线的连接工作。
LED的压焊工艺有金丝球焊和铝丝压焊两种。右图是铝丝压焊的过程，
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。金丝球焊过程则在压第一点前先烧个球，其余过程类似。
压焊是LED封装技术中的关键环节，工艺上主要需要监控的是压焊金丝
（铝丝）拱丝形状，焊点形状，拉力。
对压焊工艺的深入研究涉及到多方面的问题，如金（铝）丝材料、超声
功率、压焊压力、劈刀（钢嘴）选用、劈刀（钢嘴）运动轨迹等等。（下图是同
等条件下，两种不同的劈刀压出的焊点微观照片，两者在微观结构上存在差别，
从而影响着产品质量。）我们在这里不再累述。
09、点胶封装
LED的封装主要有点胶、灌封、模压三种。基本上工艺控制的难点是气
泡、多缺料、黑点。设计上主要是对材料的选型，选用结合良好的环氧和支架。
（一般的LED无法通过气密性试验）如右图所示的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（特别是白光LED），主要难
点是对点胶量的控制，因为环氧在使用过程中会变稠。白光LED的点胶还存在
荧光粉沉淀导致出光色差的问题。
10、灌胶封装
Lamp-LED的封装采用灌封的形式。灌封的过程是先在LED成型模腔
内注入液态环氧，然后插入压焊好的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，一般环氧固化条件在135℃，1小时。模压
封装一般在150℃，4分钟。
13、后固化
后固化是为了让环氧充分固化，同时对LED进行热老化。后固化对于提
高环氧与支架（PCB）的粘接强度非常重要。一般条件为120℃，4小时。
14、切筋和划片
由于LED在生产中是连在一起的（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，需要划片机来完
成分离工作。
15、测试
测试LED的光电参数、检验外形尺寸，同时根据客户要求对LED产品
进行分选。
16、包装
将成品进行计数包装，蓝/白/绿超高亮LED需要防静电包装。
LED结温产生的原因及降低结温的途径
1、什么是LED的结温？
LED的基本结构是一个半导体的P—N结。实验指出，当电流流过LED元件时，P—N结
的温度将上升，严格意义上说，就把P—N结区的温度定义为LED的结温。通常由于元件
芯片均具有很小的尺寸，因此我们也可把LED芯片的温度视之为结温。
2、产生LED结温的原因有哪些？
在LED工作时，可存在以下五种情况促使结温不同程度的上升：
A、元件不良的电极结构，视窗层衬底或结区的材料以及导电银胶等均存在一定的电阻
值，这些电阻相互垒加，构成LED元件的串联电阻。当电流流过P—N结时，同时也会流
过这些电阻，从而产生焦耳热，引致芯片温度或结温的升高。
B、由于P—N结不可能极端完美，元件的注人效率不会达到100％，也即是说，在LED
工作时除P区向N区注入电荷(空穴)外，N区也会向P区注人电荷(电子)，一般情况下，
后一类的电荷注人不会产生光电效应，而以发热的形式消耗掉了。即使有用的那部分注入电
荷，也不会全部变成光，有一部分与结区的杂质或缺陷相结合，最终也会变成热。
C、实践证明，出光效率的限制是导致LED结温升高的主要原因。目前，先进的材料生
长与元件制造工艺已能使LED极大多数输入电能转换成光辐射能，然而由于LED芯片材料
与周围介质相比，具有大得多的折射系数，致使芯片内部产生的极大部分光子(>90％)无法
顺利地溢出介面，而在芯片与介质介面产生全反射，返回芯片内部并通过多次内部反射最终
被芯片材料或衬底吸收，并以晶格振动的形式变成热，促使结温升高。
D、显然，LED元件的热散失能力是决定结温高低的又一个关键条件。散热能力强时，
结温下降，反之，散热能力差时结温将上升。由于环氧胶是低热导材料，因此P—N结处产
生的热量很难通过透明环氧向上散发到环境中去，大部分热量通过衬底、银浆、管壳、环氧
粘接层，PCB与热沉向下发散。显然，相关材料的导热能力将直接影响元件的热散失效率。
一个普通型的LED，从P—N结区到环境温度的总热阻在300到600℃／w之间，对于一
个具有良好结构的功率型LED元件，其总热阻约为15到30℃／W。巨大的热阻差异表
明普通型LED元件只能在很小的输入功率条件下，才能正常地工作，而功率型元件的耗散
功率可大到瓦级甚至更高。
3、降低LED结温的途径有哪些？
A、减少LED本身的热阻；
B、良好的二次散热机构；
C、减少LED与二次散热机构安装介面之间的热阻；
D、控制额定输入功率;
E、降低环境温度
LED的输入功率是元件热效应的唯一来源，能量的一部分变成了辐射光能，其余部分最
终均变成了热，从而抬升了元件的温度。显然，减小LED温升效应的主要方法，一是设法
提高元件的电光转换效率（又称外量子效率），使尽可能多的输入功率转变成光能，另一个
重要的途径是设法提高元件的热散失能力，使结温产生的热，通过各种途径散发到周围环境
中去。
LED产品的封装有很多的步骤，下文将具体介绍各个步骤。
一、生产工艺
1.生产：
a)清洗：采用超声波清洗PCB或LED产品支架，并烘干。
b)装架：在LED产品管芯（大圆片）底部电极备上银胶后进行扩张，
将扩张后的管芯（大圆片）安置在刺晶台上，在显微镜下用刺晶笔将管芯一
个一个安装在PCB或LED产品支架相应的焊盘上，随后进行烧结使银胶固化。
c)压焊：用铝丝或金丝焊机将电极连接到LED产品管芯上，以作电流
注入的引线。LED产品直接安装在PCB上的，一般采用铝丝焊机。（制作白光
TOP-LED产品需要金线焊机）
d)封装：通过点胶，用环氧将LED产品管芯和焊线保护起来。在PCB
板上点胶，对固化后胶体形状有严格要求，这直接关系到背光源成品的出光
亮度。这道工序还将承担点荧光粉（白光LED产品）的任务。
e)焊接：如果背光源是采用SMD-LED产品或其它已封装的LED产品，
则在装配工艺之前，需要将LED产品焊接到PCB板上。
f)切膜：用冲床模切背光源所需的各种扩散膜、反光膜等。
g)装配：根据图纸要求，将背光源的各种材料手工安装正确的位置。
h)测试：检查背光源光电参数及出光均匀性是否良好。
2.包装：将成品按要求包装、入库。
二、封装工艺
产品的封装的任务
是将外引线连接到LED产品芯片的电极上，同时保护好LED产品芯片，
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。
产品封装形式
LED产品封装形式可以说是五花八门，主要根据不同的应用场合采用
相应的外形尺寸，散热对策和出光效果。LED产品按封装形式分类有Lamp-L
ED产品、TOP-LED产品、Side-LED产品、SMD-LED产品、High-Power-LED产
品等。
产品封装工艺流程
a)芯片检验
镜检：材料表面是否有机械损伤及麻点麻坑（lockhill）
芯片尺寸及电极大小是否符合工艺要求
电极图案是否完整
b)扩片
由于LED产品芯片在划片后依然排列紧密间距很小（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进行扩张，是LED产品芯
片的间距拉伸到约0.6mm。也可以采用手工扩张，但很容易造成芯片掉落浪费
等不良问题。
c)点胶
在LED产品支架的相应位置点上银胶或绝缘胶。（对于GaAs、SiC导电
衬底，具有背面电极的红光、黄光、黄绿芯片，采用银胶。对于蓝宝石绝缘
衬底的蓝光、绿光LED产品芯片，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使用均有严格的要求，银胶的醒料、搅拌、使用
时间都是工艺上必须注意的事项。
d)备胶
和点胶相反，备胶是用备胶机先把银胶涂在LED产品背面电极上，然
后把背部带银胶的LED产品安装在LED产品支架上。备胶的效率远高于点胶，
但不是所有产品均适用备胶工艺。
e)手工刺片
将扩张后LED产品芯片（备胶或未备胶）安置在刺片台的夹具上，LED
产品支架放在夹具底下，在显微镜下用针将LED产品芯片一个一个刺到相应
的位置上。手工刺片和自动装架相比有一个好处，便于随时更换不同的芯片，
适用于需要安装多种芯片的产品。
f)自动装架
自动装架其实是结合了沾胶（点胶）和安装芯片两大步骤，先在LED产
品支架上点上银胶（绝缘胶），然后用真空吸嘴将LED产品芯片吸起移动位置，
再安置在相应的支架位置上。
自动装架在工艺上主要要熟悉设备操作编程，同时对设备的沾胶及安
装精度进行调整。在吸嘴的选用上尽量选用胶木吸嘴，防止对LED产品芯片
表面的损伤，特别是兰、绿色芯片必须用胶木的。因为钢嘴会划伤芯片表面
的电流扩散层。
g)烧结
烧结的目的是使银胶固化，烧结要求对温度进行监控，防止批次性不
良。
银胶烧结的温度一般控制在150℃，烧结时间2小时。根据实际情况可
以调整到170℃，1小时。
绝缘胶一般150℃，1小时。
银胶烧结烘箱的必须按工艺要求隔2小时（或1小时）打开更换烧结的
产品，中间不得随意打开。烧结烘箱不得再其他用途，防止污染。
h)压焊
压焊的目的将电极引到LED产品芯片上，完成产品内外引线的连接工
作。
LED产品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
过程，先在LED产品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。金丝球焊过程则在压第一点前先烧个球，其余过程
类似。
压焊是LED产品封装技术中的关键环节，工艺上主要需要监控的是压
焊金丝（铝丝）拱丝形状，焊点形状，拉力。
对压焊工艺的深入研究涉及到多方面的问题，如金（铝）丝材料、超
声功率、压焊压力、劈刀（钢嘴）选用、劈刀（钢嘴）运动轨迹等等。（下图
是同等条件下，两种不同的劈刀压出的焊点微观照片，两者在微观结构上存
在差别，从而影响着产品质量。）我们在这里不再累述。
i)点胶封装
LED产品的封装主要有点胶、灌封、模压三种。基本上工艺控制的难
点是气泡、多缺料、黑点。设计上主要是对材料的选型，选用结合良好的环
氧和支架。（一般的LED产品无法通过气密性试验）如右图所示的TOP-LED
产品和Side-LED产品适用点胶封装。手动点胶封装对操作水平要求很高（特
别是白光LED产品），主要难点是对点胶量的控制，因为环氧在使用过程中会
变稠。白光LED产品的点胶还存在荧光粉沉淀导致出光色差的问题。
j)灌胶封装
Lamp-LED产品的封装采用灌封的形式。灌封的过程是先在LED产品成
型模腔内注入液态环氧，然后插入压焊好的LED产品支架，放入烘箱让环氧
固化后，将LED产品从模腔中脱出即成型。
k)模压封装
将压焊好的LED产品支架放入模具中，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产品成型槽中并固化。
l)固化与后固化
固化是指封装环氧的固化，一般环氧固化条件在135℃，1小时。模压封
装一般在150℃，4分钟。
m)后固化
后固化是为了让环氧充分固化，同时对LED产品进行热老化。后固化对
于提高环氧与支架（PCB）的粘接强度非常重要。一般条件为120℃
，4小时。
n)切筋和划片
由于LED产品在生产中是连在一起的（不是单个），Lamp封装LED产品采用切筋切断L
ED产品支架的连筋。SMD-LED产品则是在一片PCB板上，需要划片机来完成分离工作。
o)测试
测试LED产品的光电参数、检验外形尺寸，同时根据客户要求对LED产品产品进行分
选。
p)包装
将成品进行计数包装。超高亮LED产品需要防静电包装。
一、LED生产工艺
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管芯底部电极备上银胶后进行扩张，将扩张后的管芯安置在刺晶台上，在
显微镜下用刺晶笔将管芯一个一个安装在PCB或LED相应的焊盘上，随后进行烧结使银胶
固化。
c）压焊：用铝丝或金丝焊机将电极连接到LED管芯上，以作电流注入的引线。LED直接
安装在PCB上的，一般采用铝丝焊机。
d）封装：通过点胶，用环氧将LED管芯和焊线保护起来。在PCB板上点胶，对固化后胶
体形状有严格要求，这直接关系到背光源成品的出光亮度。这道工序还将承担点荧光粉的任
务。
e）焊接：如果背光源是采用SMD-LED或其它已封装的LED,则在装配工艺之前，需要将
LED焊接到PCB板上。
f）切膜：用冲床模切背光源所需的各种扩散膜、反光膜等。
g）装配：根据图纸要求，将背光源的各种材料手工安装正确的位置。
h）测试：检查背光源光电参数及出光均匀性是否良好。
I）包装：将成品按要求包装、入库。
二、封装工艺
1、LED的封装的任务
是将外引线连接到LED芯片的电极上，同时保护好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封装形式
LED封装形式可以说是五花八门，主要根据不同的应用场合采用相应的外形尺寸，散热对
策和出光效果。LED按封装形式分类有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：材料表面是否有机械损伤及麻点麻坑
芯片尺寸及电极大小是否符合工艺要求；电极图案是否完整
2、扩片
由于LED芯片在划片后依然排列紧密间距很小，不利于后工序的操作。我们采用扩片机对
黏结芯片的膜进行扩张，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
易造成芯片掉落浪费等不良问题。
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使用均有严格的要求，银胶的醒料、
搅拌、使用时间都是工艺上必须注意的事项。
4、备胶
和点胶相反，备胶是用备胶机先把银胶涂在LED背面电极上，然后把背部带银胶的LED安
装在LED支架上。备胶的效率远高于点胶，但不是所有产品均适用备胶工艺。
5、手工刺片
将扩张后LED芯片安置在刺片台的夹具上，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。手工刺片和自动装架相比有一个好处，便于随时更换不同
的芯片，适用于需要安装多种芯片的产品。
6、自动装架
自动装架其实是结合了沾胶和安装芯片两大步骤，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，再安置在相应的支架位置上。自动装架在工艺上主要要熟
悉设备操作编程，同时对设备的沾胶及安装精度进行调整。在吸嘴的选用上尽量选用胶木吸
嘴，防止对LED芯片表面的损伤，特别是兰、绿色芯片必须用胶木的。因为钢嘴会划伤芯
片表面的电流扩散层。
7、烧结
烧结的目的是使银胶固化，烧结要求对温度进行监控，防止批次性不良。银胶烧结的温度一
般控制在150℃，烧结时间2小时。根据实际情况可以调整到170℃，1小时。绝缘胶一般150℃，
1小时。
银胶烧结烘箱的必须按工艺要求隔2小时打开更换烧结的产品，中间不得随意打开。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，完成产品内外引线的连接工作。LED的压焊工艺有金
丝球焊和铝丝压焊两种。右图是铝丝压焊的过程，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。金丝球焊过程则在压第一点前先烧个球，
其余过程类似。压焊是LED封装技术中的关键环节，工艺上主要需要监控的是压焊金丝拱
丝形状，焊点形状，拉力。对压焊工艺的深入研究涉及到多方面的问题，如金丝材料、超声
功率、压焊压力、劈刀选用、劈刀运动轨迹等等。
9、点胶封装
LED的封装主要有点胶、灌封、模压三种。基本上工艺控制的难点是气泡、多缺料、黑点。
设计上主要是对材料的选型，选用结合良好的环氧和支架。一般情况下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，主要难点是对点胶量的控制，
因为环氧在使用过程中会变稠。白光LED的点胶还存在荧光粉沉淀导致出光色差的问题。
10、灌胶封装
Lamp-LED的封装采用灌封的形式。灌封的过程是先在LED成型模腔内注入液态环氧，然
后插入压焊好的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，一般环氧固化条件在135℃，1小时。模压封装一般在150℃，4
分钟。
13、后固化
后固化是为了让环氧充分固化，同时对LED进行热老化。后固化对于提高环氧与支架的粘
接强度非常重要。一般条件为120℃，4小时。
14、切筋和划片
由于LED在生产中是连在一起的，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，需要划片机来完成分离工作。
15、测试
测试LED的光电参数、检验外形尺寸，同时根据客户要求对LED产品进行分选。
16、包装
将成品进行计数包装。超高亮LED需要防静电包装。