led燈珠封裝知識_燈珠不封裝有什么問題
led燈珠非氣密性封裝分為傳遞模注塑封型、液態(tài)樹脂封裝型、樹脂塊封裝型等。其中傳遞模注塑封法價(jià)格便宜,便于大量生產(chǎn),現(xiàn)在最普遍采用。
a.模注樹脂成分及特性led燈珠樹脂封裝通常在受熱時(shí)有軟化或熔融的范圍,如果軟化則由于外力而有流動(dòng)傾向,在常溫下是固體、半固體,也可以是液狀有機(jī)聚合物。廣義上,可以用作塑料制品加工原料的任何聚合物被稱為樹脂。
(廣義封裝是指將半導(dǎo)體和電子元器件具有的電子和物理功能轉(zhuǎn)換成適合于設(shè)備或系統(tǒng)的形式,并為人類社會(huì)服務(wù)的科學(xué)技術(shù)。)樹脂有天然樹脂和合成樹脂。
天然樹脂是指從自然界的動(dòng)植物分泌物中獲得的有機(jī)物質(zhì),例如松香、琥珀、蟲橡膠等。合成樹脂是指從簡單的有機(jī)物化學(xué)合成的、或者從一些天然產(chǎn)物化學(xué)反應(yīng)的樹脂生成物。按樹脂分子的主鏈組成進(jìn)行分類:在該方法中,可以將樹脂分成碳鏈聚合物、雜鏈聚合物和元素有機(jī)聚合物。碳鏈聚合物是指主鏈全部由碳原子構(gòu)成的聚合物,例如聚乙烯、聚苯乙烯等。雜鏈聚合物是指主鏈由碳和氧、氮、硫兩種以上元素的原子構(gòu)成的聚合物,例如聚甲醛、聚酰胺、聚乙醚等。元素有機(jī)聚合物意味著主鏈不一定包含碳原子,主要由硅、氧、鋁、鈦、硼、硫、磷等元素的原子構(gòu)成,例如有機(jī)硅。
ex:led燈珠環(huán)氧樹脂一般指分子中含有2個(gè)以上環(huán)氧基的有機(jī)高分子化合物。環(huán)氧樹脂的分子結(jié)構(gòu)的特征在于分子鏈中含有活性環(huán)氧基,環(huán)氧基可以位于分子鏈的末端、中間或環(huán)狀結(jié)構(gòu)。因?yàn)榉肿咏Y(jié)構(gòu)中含有活性的環(huán)氧基,所以它們可以交聯(lián)反應(yīng),形成具有不溶性、不溶性的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子。
led燈珠傳輸模注樹脂包的可靠性取決于模注樹脂的可靠性。標(biāo)準(zhǔn)模注樹脂的組成以其配合質(zhì)量分?jǐn)?shù),從高到低依次是填充料filler(約70%)、環(huán)氧樹脂(約18%以下)、固化劑(約9%以下)。填充料的主要成分是二氧化硅。結(jié)晶狀態(tài)二氧化硅有利于提高模注樹脂的導(dǎo)熱性,熔融狀態(tài)(非晶)二氧化硅有利于模注樹脂的熱膨脹系數(shù)和吸濕性的降低。隨著熔融二氧化硅含量的增加,led燈珠封裝樹脂熱膨脹系數(shù)的減少最多,圖中示出了通過模注塑封中的熱應(yīng)力的緩和而有效。
環(huán)氧樹脂的組成通常是甲酚?
使用酚類(C6H3 OHCH2n)。環(huán)氧樹脂保護(hù)芯片,阻斷外部氣體,確保成型時(shí)的流動(dòng)性,除此之外,對模注樹脂的機(jī)械、電、熱等基本特性起決定性作用。固化劑的主要成分是與環(huán)氧樹脂一起在成形時(shí)作用于流動(dòng)性和樹脂特性的酚類物質(zhì)?是酚類樹脂。另外,在模注樹脂中,促進(jìn)硬化反應(yīng)固化促進(jìn)劑(催化劑);
樹脂在射出型內(nèi)硬化后,為了容易取出而脫模劑;為了阻止燃燒,需要滿足阻燃特性中規(guī)定的阻燃劑。用黑炭粉及各種顏料著色的著色劑等。
b.傳遞模注工序首先對模具進(jìn)行預(yù)熱,將微接口連接的LED芯片框插入上下模具,使上模下降,固定芯片架。射出成形頭按照設(shè)定順序下降,樹脂料餅經(jīng)預(yù)加熱器被加熱,粘度降低,在射出成形頭壓力的作用下,從汽缸通過流道通過柵極分配器進(jìn)入柵極,最后被注入到空腔中。注入不施加壓力,封裝樹脂在基本滿足各空腔后施加壓力。在加壓狀態(tài)下保持幾分鐘,樹脂就會(huì)聚合硬化。提高模具,模注是封裝體取出。
切除流道、閘門等無用的樹脂部分。此時(shí),樹脂聚合仍然不充分,特性也不穩(wěn)定,需要以160~180°C經(jīng)過幾個(gè)小時(shí)的高溫加熱來完成聚合反應(yīng)。在模注的情況下,樹脂有可能從模具的細(xì)微間隙流出,所以最后,利用高壓水和介質(zhì)(玻璃粉等)的沖擊力,使留在外注腳表面的樹脂溢出(也稱為毛刺、飛邊等)剝離。外引腳經(jīng)過電鍍焊接材料和電鍍Sn等處理,改善了引腳的耐腐蝕性和微互連時(shí)的焊接材料及其浸潤性。
這樣,傳遞模注包全部完成。
問題1:
led燈珠隨著芯片封裝的規(guī)模和對應(yīng)模具的大型化,經(jīng)常發(fā)生樹脂注入腔不均勻化的問題。從向各空腔注入樹脂的過程開始,在將樹脂注入到遠(yuǎn)離射出成型頭的空腔之前,樹脂開始硬化到接近射出成型頭的空腔。當(dāng)完成了遠(yuǎn)離注塑頭的空腔填充并且注入壓力開始增加時(shí),接近注塑頭的空腔樹脂硬化,并且剩余氣體產(chǎn)生氣孔或氣泡。解決方案是為了保證樹脂在各空腔內(nèi)處于均等的流入狀態(tài),采用多個(gè)射出成形頭。
問題2
一般的模注在芯片或封裝尺寸小的情況下沒有問題,但是led燈珠隨著芯片或封裝尺寸變大,在遠(yuǎn)離門的封裝上部常常出現(xiàn)樹脂未填充的部分。解決方案是通過在封裝中部設(shè)置柵極,保證注入樹脂均勻地流向空腔內(nèi)led燈珠芯片的上面、下面,從而避免樹脂未填充問題。c.模注樹脂流速及粘度對Au絲偏移(燈絲)的影響led燈珠當(dāng)封裝樹脂在空腔內(nèi)流動(dòng)時(shí),產(chǎn)生微互連Au導(dǎo)線的偏移(沖孔)。為了減小Au絲偏移,led燈珠必須降低封裝樹脂的粘度,并控制封裝樹脂在空腔內(nèi)盡可能緩慢流動(dòng)。
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