楊宇
摘要:LED支架的EMC封裝是從半導(dǎo)體封裝演化而來(lái)的,采用蝕刻的引線框架在模具上使用環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行高密度、高集成化的封裝形式。本文將著重介紹一下LED支架的EMC封裝技術(shù)。
關(guān)鍵詞:LED支架;EMC封裝技術(shù)
1.在LED要求高度集成、降低光的成本、縮小其在電路板上的安裝空間、增強(qiáng)焊接強(qiáng)度、高可靠性的前提下,EMC封裝技術(shù)被開(kāi)發(fā)應(yīng)用在LED行業(yè),目前市場(chǎng)上LED類產(chǎn)品用EMC可封裝產(chǎn)品有(3030·3014·3535·5050·7030·6209·5766·4041·4014 )等,EMC 封裝,不僅僅體現(xiàn)在成本上的降低,更體現(xiàn)在它在電性能,抗老化性能等。蝕刻后基板進(jìn)行封裝,使得環(huán)氧樹(shù)脂與銅基板的接觸面積更大,并且環(huán)氧樹(shù)脂本身的粘合力強(qiáng),從而使得EMC封裝的LED器件可以通過(guò)紅墨水試驗(yàn),加上環(huán)氧樹(shù)脂本身的特性,使得EMC封裝的器件可以輕松應(yīng)對(duì)各種惡劣環(huán)境。
LED支架的EMC封裝需要注意以下幾點(diǎn)技術(shù)關(guān)鍵:
1.1.由于該類封裝一般均是單面封裝,且封裝面有杯口,制品脫模的時(shí)候杯口不能擦傷,所以要設(shè)置合理的頂出機(jī)構(gòu);
1.2.該類塑封體為類似QFN的大塊形狀,要考慮其封裝后的塑封體和基板不能出現(xiàn)分層的現(xiàn)象;
1.3.由于其特殊的工作特性,焊芯區(qū)域不能有溢料,杯口部分光潔度不能差,且不能有針孔、氣泡等缺陷;
1.4.如果二次封裝的時(shí)候采用塑封的形式,還要考慮第一次封裝后基板本身的翹曲會(huì)影響二次封裝的塑封體厚度。
2.EMC封裝后的制品多為表面貼裝形式的,與傳統(tǒng)的PPA注塑成型的產(chǎn)品相比,沒(méi)有了包腳部分,厚度減小了一半,對(duì)制品本身也有如下幾點(diǎn)技術(shù)指標(biāo):
2.1.杯口部分光潔度達(dá)到Ra0.2以上;
2.2.封裝后所有產(chǎn)品杯口尺寸一致性控制在±0.02mm內(nèi);
2.3.焊芯區(qū)域在水刀處理后不能有殘料的溢膠,影響芯片的焊接強(qiáng)度;
2.4.制品有效范圍內(nèi)不能有氣孔、氣泡等缺陷;
2.5.制品從模具頂出后不能有分層、開(kāi)裂等現(xiàn)象;
EMC封裝將多個(gè)LED產(chǎn)品集成在一塊引線框架上,較之傳統(tǒng)的注射成型的支架來(lái)說(shuō),單位面積密度大,制品厚度小,成型后不需要切腿,包腳等工序,只要采用砂輪或激光切割成型即可,且一臺(tái)切割機(jī),只需調(diào)整程序,就可切割不同種類的產(chǎn)品,同時(shí),用塑封壓機(jī)替代注塑機(jī),縮小了占地空間,省去了轉(zhuǎn)盤(pán)等,節(jié)省了許多設(shè)備,也節(jié)省了廠房空間,且可以采用自動(dòng)封裝的形式,自動(dòng)化的程度大大提高,單位時(shí)間的產(chǎn)出比也提高,同時(shí),根據(jù)發(fā)光和反光的需求不同,既可以采用點(diǎn)膠機(jī)點(diǎn)出平面的透明膠來(lái)增強(qiáng)光的反射,也可以采用二次封裝的方法封出球面的形狀來(lái)達(dá)到發(fā)光用途的元器件。與采用ppA塑料做載體的支架相比,EMC封裝的制品高耐熱,抗UV,可通高電流,高可靠性,元器件安裝空間減小一半以上。就目前國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)行情和LED廠商的情況來(lái)看,EMC封裝替代傳統(tǒng)LED產(chǎn)品的生產(chǎn)方式是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程,是一個(gè)LED廠商和市場(chǎng)的一個(gè)緩沖的過(guò)程(塑封壓機(jī)、切割機(jī)、測(cè)試機(jī)等都可以共用,越到后期,投資越小)。
EMC封裝模具的制造與傳統(tǒng)半導(dǎo)體模具的設(shè)計(jì)制造方面也有較大的不同,EMC封裝模具的模芯部分由于高度的集成化,單位面積密度很大,通常都是由整條材料加工而成,形成杯口的型芯與鑲條為整體式,這點(diǎn)與傳統(tǒng)注射模大不相同(傳統(tǒng)注射模大部分都是單腔鑲拼型芯,數(shù)量大,加工工作量也大),這種整體式的鑲條,型芯部分全部采用高速銑加工成型,一次裝夾就可以加工完全部的型芯,加工時(shí)間相對(duì)鑲拼式的縮短很多,但是由于相鄰兩個(gè)型芯的步距較小,對(duì)機(jī)床的精度和刀具的大小要求較高,同時(shí)腔體底部為EDM或者電化學(xué)腐蝕加工的亞光面,考慮后道工序的二次封裝,對(duì)其表面狀態(tài)要求也較高,整個(gè)封裝過(guò)程可以采用自動(dòng)封裝系統(tǒng)來(lái)完成,最多可以達(dá)到一拖四的結(jié)構(gòu),即一臺(tái)系統(tǒng)同時(shí)安裝四組自動(dòng)模盒,每個(gè)循環(huán)大約12分鐘,可封裝8根引線框架,就3014這種產(chǎn)品來(lái)說(shuō),一個(gè)循環(huán)封裝出的產(chǎn)品數(shù)量可達(dá)到20k,
在“國(guó)家半導(dǎo)體照明工程”的推動(dòng)下,長(zhǎng)三角、珠三角、閩三角以及北方地區(qū)逐漸成為中國(guó)LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的聚集地,雖然國(guó)內(nèi)大部分LED廠商還是以傳統(tǒng)支架和點(diǎn)膠的生產(chǎn)方式為主,但是許多企業(yè)已經(jīng)在慢慢的朝著EMC封裝的發(fā)展邁步靠近了,許多支架廠也表示,國(guó)內(nèi)外背光市場(chǎng)將逐步轉(zhuǎn)用EMC支架,包括照明市場(chǎng)也如是。