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6万只100W LED模块建设方案
5.1 建设规模及产品方案
从本产品技术的独特性和无可替代性作为出发点,属于典型的卖方市场。因而产品的生产规模主要从国家及地方政策、市场需求状况、资源供应情况、企业资金筹措能力、生产工艺技术水平的先进程度、项目经济效益及投资风险性等方面综合考虑确定。如生产规模太小,则存在能源资源消耗大、技术水平不能充分发挥、产品质量稳定性差等弊端,同时也不利于提高企业经济效益;但生产规模过大,势必增加成本和增加资金筹措等方面的难度,市场推广度、综合服务满意度也难以到位,同时还存在投资风险过高等问题。
经综合考虑,确定该项目生产规模为年产6万只100W LED模块、4~5万个LED路灯、1~2万个LED投光灯及工矿灯等,产品方案表见表5-1。
表5—1 产品方案表
序号 产品类型 单位 年产量 1 100W LED模块 万只 6 2 LED路灯 万个 4~5 3 LED投光灯、工矿灯 万个 1~2 5.2工艺流程
5.2.1 封装工艺流程
封装工艺流程图如下所示:
1.来料检验
镜检:芯片材料表面是否有机械损伤及麻点麻坑(LED芯片尺寸及电极大小是否符合工艺要求、电极图案是否完整)
2.扩晶
由于LED芯片在划片后依然排列紧密间距很小(约0.1mm),不利于后工序的操作。我们采用扩片机对黏结芯片的膜进行扩张,是LED芯片的间距拉伸到约0.6mm。可以采用自动或者手工扩张,但手工很容易造成芯片掉落浪费等不良问题。
3.固晶
利用全自动固晶机,在LED基板的相应位置点上银胶或锡膏。(对于蓝宝石绝缘衬底的大功率蓝光LED芯片,采用银胶或锡膏来固定芯片。)工艺难点在于点胶量的控制,在胶体高度、点胶位置均有详细的工艺要求。由于银胶和锡膏在贮存和使用均有严格的要求,银胶或锡膏的醒料、搅拌、使用时间都是工艺上必须注意的事项。然后,将扩片后的芯片通过高速机械手安装固定在点胶位置,这样不仅位置准确、芯片损伤小而且速度极高。
4.固化
烧结的目的是使银胶或锡膏固化,烧结要求对温度进行监控,防止批次性不良。银胶烧结的温度一般控制在150℃,烧结时间2小时。根据实际情况可以调整到170℃,1小时。锡膏一般180℃,15~20分钟。银胶烧结烘箱的必须按工艺要求隔2小时(或1小时)打开更换烧结的产品,中间不得随意打开。烧结烘箱不得再其他用途,防止污染。
5.安装盖板和线路板
大功率LED模块的外接线路版和盖板需要通过螺丝固定在基板上,通过扭力计紧固螺丝,防止滑扣。
6.焊线
焊线的目的将电极引到LED芯片上,完成产品内外引线的连接工作。大功率LED的压焊工艺主要是金丝球焊和合金线球焊。金丝球焊过程则在压第一点前先烧个球,再将金丝拉到相应的第二个焊点上方,压上第二点后扯断金丝。压焊是LED封装技术中的关键环节,工艺上主要需要监控的是压焊金丝拱丝形状,焊点形状,拉力。
7.点胶
LED的封装主要有点胶、灌封两种。基本上工艺控制的难点是气泡、多缺料、黑点。设计上主要是对材料的选型,选用结合良好的环氧和支架。(一般的LED无法通过气密性试验)
(1)点胶:
大功率LED适用自动点胶封装。通过荧光粉和硅胶脱泡混合后,通过自动点胶封装,点胶量的要求很高(特别是白光LED),通过点胶时间对点胶量进行控制。白光LED的点胶还存在荧光粉沉淀导致出光色差的问题。
(2)灌胶封装
大功率LED封装最后进行采用灌封的形式。灌封的过程是在外部加入部分清胶封装,加入平板透镜进行成型封装。
8.固化与后固化
固化是指封装硅胶的固化,一般环氧固化条件在150℃,2小时。后固化是为了让硅胶和透镜进行固化,同时对LED进行热老化。后固化对于提高平板透镜与基板或PCB的粘接强度非常重要。一般条件为150℃,2小时。
9.测试
测试LED的光电参数、检验外形尺寸,同时根据客户要求对LED产品进行分选。
10.包装
将成品进行计数包装。
5.2.2 液态金属膜片工艺流程
1.模具预热
首先将模具预热到设定温度,一般设置在35度左右。
2.加入液态金属
将适量液态金属加入到模具的模腔中,随着温度加热,液态金属开始融化。
3.压模具上盖
待液态金属完全融化后,将模具上盖压合在下模具上。
4.剔除多余金属
将多余金属剔除回收。
5.降温冷却
按下冷却开关,冷却模具达到15度以下时,液态金属固化。
6.脱模
待液态金属完全凝固后,脱出上模具和下模具,取出液态金属膜片。
5.2.3灯具装配工艺流程
1.安装驱动电源
首先将驱动电源安装在灯具的电源盒内。
2.安装LED模块
然后将液态金属膜片置于LED模块下,然后用螺丝将LED模块固定在灯具上。
2.连接导线
将LED模块两个电极与驱动电源相连。
3.点亮LED模块
点亮LED模块,待液态金属开始
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