重工机械网

1. LED的发光原理及基本结构

　　发光原理：LED（light emitting diode），发光二极管，是一种固态的半导体发光器件，它可以直接把电转化为光，其核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片，在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层，称为p-n结，因此它具有一般pn结的I-N特性，即正向导通、反向截至及击穿特性，在一定条件下，它还具有发光特性。正向电压下，这些半导体材料的pn结中，电流从LED阳极流向阴极，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来。半导体晶体可以发出从紫外到红外不同颜色的光线， 其波长和颜色由组成pn结的半导体物料的禁带能量所决定，而光的强弱则与电流有关。

　　基本结构：简单来说，LED可以看作是将一块电致发光的半导体材料芯片，通过引线键合后四周用环氧树脂密封。其芯片及典型产品基本结构见图

　　2 .LED封装工艺

　　在LED产业链中，上游为衬底晶片生产，中游为芯片设计及制造生产，下游为封装与测试。研发低热阻、优异光学特性、高可靠的封装技术是新型LED走向实用、走向市场的必经之路，从某种意义上讲封装是连接产业与市场之间的纽带，只有封装好才能成为终端产品，从而投入实际应用。LED封装技术大都是在分立器件封装技术基础上发展与演变而来的，但却与一般分立器件不同，它具有很强的特殊性，不但完成输出电信号、保护管芯正常工作及输出可见光的功能，还要有电参数及光参数的设计及技术要求，所以无法简单地将分立器件的封装用于LED。经过多年来的不断研究与发展，LED封装工艺也发生了很大的变化，但其大致可分为以下几个个步骤：

　　? 芯片检验：材料表面是否有机械损伤及麻点麻坑；

　　? LED扩片：采用扩片机对黏结芯片的膜进行扩张，将芯片由排列紧密约0.1mm的间距拉伸至约0.6mm，便于后工序的操作；

　　? 点胶：在LED支架的相应位置点上银胶或绝缘胶；

　　? 手工刺片：在显微镜下用针将LED芯片刺到相应的位置；

　　? 自动装架：结合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；

　　? LED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；

　　? LED压焊：将电极引到LED芯片上，完成产品内外引线的连接工作；

　　? LED封胶：主要有点胶、灌封、模压三种，工艺控制的难点是气泡、多缺料、黑点；

　　? LED固化及后固化：固化即封装环氧的固化，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；

　　? 切筋划片：LED在生产中是连在一起的，后期需要切筋或划片将其分离；

　　? 测试包装：测试LED的光电参数、检验外形尺寸，根据客户要求对LED产品进行分选，将成品进行计数包装。

　　3 等离子清洗原理及设备

　　3.1 概述：是正离子和电子密度大致相等的电离气体。由离子、电子、自由激进分子、光子以及中性粒子组成，是物质的第四态。人们普遍认为的物质有三态：固态、液态、气态。区分这三种状态是靠物质中所含能量的多少。给气态物质更多的能量，比如加热，将会形成等离子体，在宇宙中99.99％的物质处于等离子状态。

　　3.2清洗原理：通过化学或物理作用对工件表面进行处理，实现分子水平的污染物去除（一般厚度为3～30nm），从而提高工件表面活性。被清除的污染物可能为有机物、环氧树脂、光刻胶、氧化物、微颗粒污染物等。对应不同的污染物，应采用不同的增加结合力/粘接力清洗工艺，根据选择的工艺气体不同，等离子清洗分为化学清洗、物理清洗及物理化学清洗。

　　化学清洗:表面反应以化学反应为主的等离子体清洗，又称PE。