Укрупненный технологический маршрут сборки светодиодов

Анализируя различные варианты технологических процессов производства светодиодов, можно прийти к выводу, что определенные операции (монтаж кристаллов, разделение групповых заготовок, герметизация) выполняются при любых конструктивных особенностях продукта, что позволяет применять типовой укрупненный технологический маршрут сборки светодиодов (см. рисунок 7).

Операция монтажа кристаллов является критичной для сборки светодиодов. Как правило, монтаж производится на тепло- и токопроводящий клей с последующим отверждением. Затем выполняется визуальный контроль и механический контроль кристаллов на сдвиг. Наиболее технологичным является монтаж перевернутых кристаллов (flip-chip), позволяющий избавиться от операции разварки проволочных выводов. При крупносерийном и массовом производстве кристаллы в виде разрезанных и скрайбированных пластин на липком носителе поступают в кассетах непосредственно на автомат монтажа (см. рисунок 8), который получает карту годных кристаллов с участка входного контроля.

Разварка выводов производится при упаковке в корпус кристалла в планарном исполнении. Стандартным методом для разварки выводов светодиодов является метод «шарик-клин» с предварительной установкой шариков под вторую сварку.

Для производства светодиодных светильников используются светодиодные кристаллы высокой мощности, как правило, изготовленные на основе GaN-структур на сапфировых подложках. Свет, испускаемый такими кристаллами, находится в области синего участка спектра, поэтому для получения белого цвета на кристалл наносится слой люминофора. Люминофор может быть как пленочным, предварительно нанесенным на пластину, так и в виде компаунда, в котором основой является оптически прозрачный силиконовый компаунд, а люминофор добавляется в смесь в виде порошка. Люминофорный компаунд полимеризуется в печи, затем формируется линза, либо полость корпуса заливается силиконовым компаундом, аналогичным тому, из которого была приготовлена люминофорная смесь.

Готовые светодиоды отправляют на тестирование и сортируют, после чего они поступают на участок поверхностного монтажа, где светодиоды и элементы схемы управления и электропитания устанавливаются и паяются на плату. Собранная плата устанавливается в светильник, после чего светильники проходят финальные испытания и направляются на склад готовой продукции.

Рисунок 7 – Типовой укрупненный технологический маршрут сборки светодиодов

Рисунок 8 – Автомат монтажа кристаллов и компонентов Datacon 2200 evo

1.2 Оборудование

У ровень оборудования, необходимого для производства светодиодов и светодиодных ламп очень высок (рисунок 9). Процесс полного цикла (от выращивания светодиодов до конечной сборки светодиодных ламп) производства светодиодных ламп требует наукоемкого производства и по виду напоминает кадры из научно-фантастических фильмов.

Рисунок 9 – Оборудование для производства светодиодов

Оборудование для сборки светодиодных ламп и светодиодных светильников представлено в таблице 1.

Таблица 1

Оборудование для сборки светодиодных ламп

№	Название оборудования	Количество (шт.)
1	Проверочная линия	2
2	Линия по просушке клея	2
3	PVC конвейер для сборки компонентов	2
4	PVC конвейер для упаковки	2
5	Линия для сборки/проверки электронных компонентов	2
6	Соединительный конвейер	4
7	Автомат для нанесения клея	2
8	Автомат для присоединения цоколя (E27, E14, E40)	4
9	Автоматический упаковщик	2