引脚式封装PPT课件

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1、DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 2005第二章 LED封装DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 2005LED的封装属LED的中游产业靠设备DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 2005关于LED封装 2.1 引脚式封装引脚式封装 2.2 平面发光器件封装平面发光器件封装 2.3 SMD的封装的封装 2.4 食人鱼食人鱼LED的封装的封装 2.5 大功率大功率LED的封装的封装DESIGNED &

2、CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 2005关于LED封装DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 2005LED封装解决的问题 电学：电极连接保护电学：电极连接保护 光学：光束整形光学：光束整形 热学：散热热学：散热DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 2005LED封装的电学问题 封装的对象是芯片，芯片的尺寸小从封装的对象是芯片，芯片的尺寸小从200200m到到1.6661.666mm，其上的电，其上的电极更小，要将内部电极

3、引到外部电极，同极更小，要将内部电极引到外部电极，同时要对电极进行保护。时要对电极进行保护。DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 2005LED封装的光学问题 LED的的pn结电子和空穴的复合产生可见、结电子和空穴的复合产生可见、紫外、红外光。紫外、红外光。 pn结发出的光向各个方向的几率相同。结发出的光向各个方向的几率相同。 为了使光尽可能发射到感兴趣的方向上，为了使光尽可能发射到感兴趣的方向上，LED封装要考虑封装结构对光的变换作用封装要考虑封装结构对光的变换作用，即一次光学设计。，即一次光学设计。DESIGNED & CON

4、DUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 20052.1 引脚式封装DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 2005引脚式封装内容 一、引脚式封装引言一、引脚式封装引言 二、工艺流程及选用设备二、工艺流程及选用设备 三、管理机制和生产环境三、管理机制和生产环境 四、四、LED点亮时的热量导出点亮时的热量导出 五、一次光学设计五、一次光学设计DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 2005引脚式封装DESIGNED & CONDUCTED B

5、YSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 2005引脚式封装 引脚式引脚式LED封装方式是最普通、最常用的封装方式是最普通、最常用的一种封装形式。一种封装形式。DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 2005引脚式封装DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 2005引脚式封装DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 2005引脚式封装 LEDLED芯片：粘接在引线架（也称支架）上芯片：粘接在引线架

6、（也称支架）上。 正极：用金丝连接在一个支架上。正极：用金丝连接在一个支架上。 负极：用金丝连接在支架反射杯内，或负极：用金丝连接在支架反射杯内，或用银浆粘接在支架反射杯内。（根据用银浆粘接在支架反射杯内。（根据L L型型还是还是V V型电极来确定）。型电极来确定）。 顶部：用环氧树脂包封，做成圆柱顶部：用环氧树脂包封，做成圆柱+ +半球半球型，根据圆柱直径命名型，根据圆柱直径命名3 3、5 5、8 8、1010的的LEDLEDDESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 2005引脚式封装作用 电学：保护芯片、焊线金丝不受侵蚀。电学：保

7、护芯片、焊线金丝不受侵蚀。 光学：光学： 环氧树脂的形状起到透镜的作用，控制光束环氧树脂的形状起到透镜的作用，控制光束发散角。发散角。 环氧树脂的折射率起到芯片与空气的过渡，环氧树脂的折射率起到芯片与空气的过渡，提高芯片的出光效率，芯片的折射率高，对提高芯片的出光效率，芯片的折射率高，对空气全反射角度小，而对环氧树脂，全反射空气全反射角度小，而对环氧树脂，全反射角度增大，使更多的光输出。角度增大，使更多的光输出。 热学：没有特殊散热，因此适用于小功热学：没有特殊散热，因此适用于小功率。率。DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 20

8、05引脚式封装的总体要求 出光效率高，选择好的芯片和封装材料出光效率高，选择好的芯片和封装材料进行一次光学设计。进行一次光学设计。 均匀性好，合格率高，黑灯率控制在万均匀性好，合格率高，黑灯率控制在万分之三。分之三。 光斑均匀，色温一致，引脚干净无污点光斑均匀，色温一致，引脚干净无污点DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 2005引脚式封装工艺流程及设备 1、划片机、划片机划片划片DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 20052、芯片分选机芯片分选DESIGNED &

9、 CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 20053、芯片扩张机芯片扩张DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 20054、背胶机背胶DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 20055、自动固晶机固晶DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 20056、烘干箱烘干DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 20057

10、、超声波焊线机焊线DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 20058、显微镜检验DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 20059、灌胶机DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 200510、烘干箱烘干DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 200511、脱模机脱模DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基

11、础知识JAN. 200512、冲压机及半切机半切DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 200513、LED测试机DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 200514、冲压机及全切机全切DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 200515、烘干箱烘干DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 200516、LED分选机分选DESIGNED & CONDU

12、CTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 200517、打包机（手动）打包DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 200517、打包机（自动）打包DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 2005工艺流程及选用设备 17个步骤繁多，使用设备进行操作个步骤繁多，使用设备进行操作 因此说因此说LDE封装是熟练设备操作的过程封装是熟练设备操作的过程 好的设备、优秀的操作人员、合理的生好的设备、优秀的操作人员、合理的生产环境，一定可以生产出合格的产品。产

13、环境，一定可以生产出合格的产品。DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 2005三、管理机制和生产环境做好做好LED的四大重要因素的四大重要因素 人、物、设备、生产环境人、物、设备、生产环境 说明：说明： 只是从生产的角度只是从生产的角度 公司企业：物料采购、生产、销售、人事、公司企业：物料采购、生产、销售、人事、财务、信息财务、信息企业六管企业六管DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 2005管理机制 ISO9000质量体系质量体系 国际标准化组织国际标准化组织(In

14、ternational Organization for Standardization)的缩写的缩写 需要认证需要认证DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 2005管理机制 物料：物料： 现场物料一定要标识清楚。现场物料一定要标识清楚。 存放位置固定，不能随意乱放。存放位置固定，不能随意乱放。 防止物料混杂。防止物料混杂。 严禁物料取错、配错、过期、受潮。严禁物料取错、配错、过期、受潮。 任何的小错误都会使整批产品报废。任何的小错误都会使整批产品报废。 设备：定期检修、核对。设备：定期检修、核对。 工艺：制定工艺合理，不能随意改

15、变工工艺：制定工艺合理，不能随意改变工艺。艺。DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 2005LED封装环境 净化厂房：整体净化厂房：整体10万级，局部万级，局部1万级。万级。 10万级的洁净度是指万级的洁净度是指(按照美国联邦标准按照美国联邦标准209E)在一立方英尺的空间内颗粒尺寸大于等于在一立方英尺的空间内颗粒尺寸大于等于0.5微微米的粒子数为米的粒子数为10万个。万个。 1英尺（英尺（ft）=0.3048米（米（m） 1英寸（英寸（in）=25.4毫米（毫米（mm） 1英尺英尺=12英寸英寸 温度、湿度可控。温度、湿度可控。

16、 相对湿度：可以表示为在相同温度下样品空气相对湿度：可以表示为在相同温度下样品空气的水蒸气压和饱和的蒸气压的比率（百分率）的水蒸气压和饱和的蒸气压的比率（百分率）。 有效防静电：电脑里面的显卡（第五章详有效防静电：电脑里面的显卡（第五章详细介绍）细介绍） DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 2005四、LED点亮时的热量导出 引脚封装的引脚封装的LED中，中，90%的热量是由负的热量是由负极引脚散发到印制电路板上的。极引脚散发到印制电路板上的。 封装角度：引脚有铜支架和铁支架（我封装角度：引脚有铜支架和铁支架（我们平时使用的一般

17、是铁支架）们平时使用的一般是铁支架） 使用角度：印制电路板上的薄铜板面积使用角度：印制电路板上的薄铜板面积留大，以便于散热。较大功率加风扇，留大，以便于散热。较大功率加风扇，再大功率，如大屏幕显示加空调。再大功率，如大屏幕显示加空调。DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 2005五、一次光学设计一、二次光学设计的概念一、二次光学设计的概念 一次光学设计概念：将一次光学设计概念：将LED芯片封装成芯片封装成LED器件，必须进行光学设计，这种设计器件，必须进行光学设计，这种设计在业内称为一次光学设计。在业内称为一次光学设计。 决定出光

18、角度、光通量大小（光强大小）决定出光角度、光通量大小（光强大小）光强分布、色温范围（色温分布）。光强分布、色温范围（色温分布）。 二次光学设计概念：使用二次光学设计概念：使用LED器件时，整器件时，整个系统的出光效果、光强、色温的分布等个系统的出光效果、光强、色温的分布等光学参数也需要设计，称为二次光绪设计光学参数也需要设计，称为二次光绪设计DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 2005一、二次光学设计 一次光学设计的对象：是封装时一次光学设计的对象：是封装时LED的芯片的芯片。 二次光学设计的对象：封装好的二次光学设计的对象：封

19、装好的LED器件。器件。（第五章介绍）（第五章介绍）DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 2005一次光学设计的三要素 芯片：芯片：LED放光的主体，在芯片尺寸面积放光的主体，在芯片尺寸面积一定的情况下，发光多少直接与芯片的质一定的情况下，发光多少直接与芯片的质量有关。量有关。 支架：承载芯片，起到固定芯片的作用。支架：承载芯片，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支架碗的形状大小，以及与芯片的匹配程度对光效率起重要的作用。度对光效率起重要的作用。 模粒：灌满环氧树脂后形成透镜，出光的模粒：灌满环氧树脂后形成透

20、镜，出光的角度和光斑质量与模粒形成的透镜有密切角度和光斑质量与模粒形成的透镜有密切关系。关系。DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 2005一次光学设计的分类依据：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。 折射式折射式 反射式反射式 折反射式折反射式DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 2005折射式DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 2005折射式 聚光面形状：球面或非

21、球面。聚光面形状：球面或非球面。 缺点：聚光面的确定立体角小，约缺点：聚光面的确定立体角小，约70%80%的光从封装的侧面漏出。的光从封装的侧面漏出。DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 2005反射式背向DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 2005反射式前向DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 2005背向反射式和正向反射式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

22、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较结果选择正向反射式更好比较结果选择正向反射式更好DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 2005折反射式DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 2005折反射式 是综合了折射式和反射式两种结构的优点是综合了折射式和反射式两种结构的优点。 在反射式正向反射的基础上增加一个折射在反射式正向反射的基础上增加一个折射面起到聚光的作用。面起到聚光的作用。 具有更高的聚光

23、能力。具有更高的聚光能力。DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 2005一次光学系统的选择 正向反射和折反射式的立体角分别为正向反射和折反射式的立体角分别为4.7和和5.0，后者结构要复杂些。，后者结构要复杂些。 两种结构的集光效率高和光束质量好，都两种结构的集光效率高和光束质量好，都是封装结构的优选。是封装结构的优选。DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 2005封装的折射率匹配 类似：单层减反膜的折射率为两边介质折类似：单层减反膜的折射率为两边介质折射率之积开根号

24、。射率之积开根号。 LED芯片和衬底的折射率为芯片和衬底的折射率为2.53，空气折，空气折射率为射率为1，则中间的环氧树脂的折射率取，则中间的环氧树脂的折射率取1.581.7，实际使用最高的为，实际使用最高的为1.5。 折射率高的同时要有好的透光率。折射率高的同时要有好的透光率。DESIGNED & CONDUCTED BYSAIL DAIFNC 培训之二：营养基础知识JAN. 2005小结 封装解决的是光学、电学、热学方面的问题封装解决的是光学、电学、热学方面的问题。 对于引脚式封装，一次光学设计可以获得大对于引脚式封装，一次光学设计可以获得大于于80%的聚光效率，的聚光效率，pn电极得到保护，但散电极得到保护，但散热仅靠支架导出，散热性能不理想。热仅靠支架导出，散热性能不理想。 尽管如此，这种尽管如此，这种LED的寿命有的可以达到数的寿命有的可以达到数万小时以上。万小时以上。