อธิบายกระบวนการบรรจุชิป LED: การเลือกวัสดุ การติดแม่พิมพ์ การติดลวด และการห่อหุ้ม
ขั้นตอนสำคัญเหล่านี้จะรับประกันประสิทธิภาพสูงและอายุการใช้งานยาวนานสำหรับหลอดไฟ LED และ LED SMD
บรรจุภัณฑ์ชิป LED เป็นกระบวนการหลักที่กำหนดประสิทธิภาพการส่องสว่าง อายุการใช้งาน และประสิทธิภาพเชิงความร้อน โดยพื้นฐานแล้วจะใส่ “ชั้นเคลือบป้องกัน” บนชิปเซมิคอนดักเตอร์ ในขณะเดียวกันก็เพิ่มการแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นแสงให้สูงสุด ทุกขั้นตอน ตั้งแต่การเลือกวัสดุไปจนถึงการควบคุมกระบวนการ จะต้องได้รับการจัดการอย่างเข้มงวดเพื่อผลิตชิป LED คุณภาพสูง
1. การเลือกวัสดุก่อนบรรจุภัณฑ์ – มูลนิธิ
คุณภาพของส่วนประกอบหลักจะกำหนดประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายโดยตรง
ชิป LED – เลือกกำลัง ความยาวคลื่น และระดับความสว่างที่เหมาะสมตามการใช้งาน ตรวจสอบชิปล่วงหน้าเพื่อหารอยขีดข่วน การวางแนวอิเล็กโทรดที่ไม่ตรง และตรวจสอบให้แน่ใจว่าพารามิเตอร์โฟโตอิเล็กทริกตรงตามข้อกำหนดเฉพาะแบบแบตช์
ลีดเฟรม / ตัวยึด – สำหรับ LED ขนาดเล็กและกำลังปานกลางทั่วไป ตัวยึด PPA หรือ PMC (เทอร์โมพลาสติก) เป็นเรื่องปกติ LED กำลังสูงต้องใช้ขายึดที่ทำจากเซรามิกหรืออะลูมิเนียมเพื่อการระบายความร้อนที่ดีขึ้น การชุบขายึดจะต้องเรียบและปราศจากออกซิเดชั่นเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาการบัดกรีในภายหลัง
วัสดุเสริมสำหรับบรรจุภัณฑ์ เช่น อีพ็อกซี่หรือซิลิโคนความโปร่งใสสูง ลวดเชื่อมทองคำ (ความบริสุทธิ์ ≥99.99%) จาระบีระบายความร้อน ฯลฯ ดัชนีการหักเหของสารห่อหุ้มควรตรงกับดัชนีของชิปเพื่อลดการสูญเสียแสงให้เหลือน้อยที่สุด
2. กระบวนการบรรจุภัณฑ์หลักสี่ประการ
ขั้นตอนที่ 1: การเชื่อมแบบตายตัว
ใช้กาวที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าหรือเป็นฉนวนเพื่อติดชิป LED เข้ากับกึ่งกลางของถ้วยยึดอย่างแม่นยำ ควรควบคุมปริมาณกาวไว้ที่ความสูง ½ ถึง ⅔ ของความหนาของชิป หลีกเลี่ยงการล้นที่อาจปิดกั้นบริเวณที่เปล่งแสงได้ หลังจากติดกาวแล้ว การอบด้วยอุณหภูมิคงที่ (โดยทั่วไปคือ 1-2 ชั่วโมง) จะทำให้กาวแห้งสนิท ซึ่งจะทำให้กาวติดแน่น เมื่อเราต้องการ LED SMD สีขาว เราจะผลิตด้วยชิป LED สีฟ้าภายในและมีฝาปิดฟอสเฟอร์ที่ด้านบน เมื่อเราต้องการ LED SMD สีเขียว เราจะผลิต LED SMD ที่มีชิป LED สีเขียวอยู่ข้างในและเหมือนกับ LED อื่นๆ เช่น IR LED, UV LED หรือ Amber, LED สีเหลือง
ขั้นตอนที่ 2: การติดลวด
เครื่องเชื่อมลูกกลมสีทองเชื่อมต่อขั้วไฟฟ้าบวกและขั้วลบของชิปเข้ากับสายยึด ห่วงลวดสีทองควรมีมุม 15–25° โดยมีกำลังดึง ≥5 กรัม เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการพันกันหลวมหรือสายไฟหักซึ่งเป็นสาเหตุให้ไฟ LED ไม่ทำงาน การติดลวดเป็นขั้นตอนที่ต้องการความแม่นยำมากที่สุดในกระบวนการนี้ – ข้อผิดพลาดในการวางตำแหน่งต้องอยู่ภายใน ±2 ไมครอน
ขั้นตอนที่ 3: การห่อหุ้ม (สารเรืองแสง / ซิลิโคน)
ฉีดสารห่อหุ้มที่เตรียมไว้ (อีพอกซีหรือซิลิโคน) ลงในถ้วยยึด โดยให้ครอบคลุมชิปและสายทองทั้งหมด พื้นผิวต้องเรียบและไม่มีฟอง สำหรับไฟ LED สีขาว ผงฟอสเฟอร์ที่มีสัดส่วนแม่นยำจะถูกผสมลงในสารห่อหุ้มก่อนจ่าย การตกตะกอนของฟอสเฟอร์ที่สม่ำเสมอเป็นสิ่งสำคัญสำหรับอุณหภูมิสีที่สัมพันธ์กัน (CCT) อย่างสม่ำเสมอ
ขั้นตอนที่ 4: การบ่ม การเรียงลำดับ และการเก็บ Binning
หลังจากการห่อหุ้ม LED จะต้องอบที่อุณหภูมิต่ำ (80°C เป็นเวลา 1 ชั่วโมง) ตามด้วยการอบที่อุณหภูมิสูง (120°C เป็นเวลา 3–4 ชั่วโมง) เพื่อให้วัสดุแข็งตัวเต็มที่ ในที่สุด อุปกรณ์คัดแยกจะจำแนกประเภท LED ตามฟลักซ์ส่องสว่าง, CCT และแรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้า การรวมแน่นแน่นช่วยให้มั่นใจได้ว่า LED ทั้งหมดในชุดมีพารามิเตอร์โฟโตอิเล็กทริกที่สอดคล้องกัน
3. การทดสอบความน่าเชื่อถือ: ประตูคุณภาพขั้นสุดท้าย
ตัวอย่างสุ่มจากแต่ละชุดจะต้อง:
การทดสอบอายุการใช้งาน: 1000 ชั่วโมงที่ 85°C / 85% RH ภายใต้พลังงาน ค่าเสื่อมราคาลูเมน <3% ถือว่าผ่าน
การทดสอบการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน – สลับระหว่าง -40°C ถึง 100°C เพื่อตรวจสอบรอยแตกร้าวหรือไฟ LED ที่ไม่ทำงาน
เฉพาะสินค้าที่ผ่านการทดสอบเหล่านี้เท่านั้นจึงจะจัดส่งได้
4. มองไปข้างหน้า
ด้วยการเพิ่มขึ้นของเทคโนโลยี Mini-LED และ Micro-LED กระบวนการบรรจุภัณฑ์กำลังพัฒนาไปสู่การย่อขนาดและการบูรณาการ อย่างไรก็ตาม หลักการพื้นฐานของการติดดาย การติดลวด และการห่อหุ้มยังคงเป็นหลักการสากล การเรียนรู้ทุกขั้นตอนเป็นวิธีเดียวที่จะสร้างชิป LED ที่ให้ประสิทธิภาพสูงและอายุการใช้งานยาวนาน
