摘 要：LED封装工艺过程中，支架、芯片表面的氧化物及颗粒污染物会降低产品质量，如果在封装工艺过程中的点胶前、引线键合前及封装固化前进行等离子清洗，则可有效去除这些污染物。介绍了等离子清洗原理及清洗设备，并对清洗前后的效果做了对比。

　　关键词：等离子清洗;LED;封装工艺

　　Application of Plasma Cleaning in LED Package Process

　　Wang Da-wei，Jia Juan-fang，Miao Dai

　　(The 2nd Research Institute of CETC，Taiyuan 030024，China)

　　Abstract：In LED package process, oxide and particle contamination on chip surface can reduce quality, but RF plasma cleaning before dispensing、wire bonding or solidification could efficiently remove this contamination. This article introduces plasma cleaning theory and equipment, and compares the effect after cleaning with it before.

　　Key words： Plasma Cleaning;LED;Package Process

　　引言

　　LED是可直接将电能转化为可见光的发光器件，它有着体积小、耗电量低、使用寿命长、发光效率高、高亮度低热量、环保、坚固耐用及可控性强等诸多优点，发展突飞猛进，现已能批量生产整个可见光谱段各种颜色的高亮度、高性能产品。近几年，LED广泛用于大面积图文显示屏，状态指示、标志照明、信号显示、汽车组合尾灯及车内照明等方面，被誉为21世纪新光源，然而在其封装工艺中存在的污染物一直是其快速发展道路上的一只拦路虎，如何能够简单快速及无污染的解决掉这个问题一直困扰着人们。等离子体清洗，一种无任何环境污染的新型清洗方式，将为人们解决这一问题。

　　1 LED的发光原理及基本结构

　　发光原理：LED(light emitting diode)，发光二极管，是一种固态的半导体发光器件，它可以直接把电转化为光，其核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片，在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层，称为p-n结，因此它具有一般pn结的I-N特性，即正向导通、反向截至及击穿特性，在一定条件下，它还具有发光特性。正向电压下，这些半导体材料的pn结中，电流从LED阳极流向阴极，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来。半导体晶体可以发出从紫外到红外不同颜色的光线，其波长和颜色由组成pn结的半导体物料的禁带能量所决定，而光的强弱则与电流有关。

　　基本结构：简单来说，LED可以看作是将一块电致发光的半导体材料芯片，通过引线键合后四周用环氧树脂密封。其芯片及典型产品基本结构见图1(芯片与透镜间为灌封胶)。

　　2 LED封装工艺

　　在LED产业链中，上游为衬底晶片生产，中游为芯片设计及制造生产，下游为封装与测试。研发低热阻、优异光学特性、高可靠的封装技术是新型LED走向实用、走向市场的必经之路，从某种意义上讲封装是连接产业与市场之间的纽带，只有封装好才能成为终端产品，从而投入实际应用。LED封装技术大都是在分立器件封装技术基础上发展与演变而来的，但却与一般分立器件不同，它具有很强的特殊性，不但完成输出电信号、保护管芯正常工作及输出可见光的功能，还要有电参数及光参数的设计及技术要求，所以无法简单地将分立器件的封装用于LED。经过多年来的不断研究与发展，LED封装工艺也发生了很大的变化，但其大致可分为以下几个个步骤：

　　Ø 芯片检验：材料表面是否有机械损伤及麻点麻坑;

　　Ø LED扩片：采用扩片机对黏结芯片的膜进行扩张，将芯片由排列紧密约0.1mm的间距拉伸至约0.6mm，便于后工序的操作;

　　Ø 点胶：在LED支架的相应位置点上银胶或绝缘胶;

　　Ø 手工刺片：在显微镜下用针将LED芯片刺到相应的位置;

　　Ø 自动装架：结合点胶和安装芯片两大步骤，先在LED支架上点上银胶(绝缘胶)，然后用真空吸嘴将LED芯片吸起移动位置，再安置在相应的支架位置上;

　　Ø LED烧结：烧结的目的是使银胶固化，烧结要求对温度进行监控，防止批次性不良;

　　Ø LED压焊：将电极引到LED芯片上，完成产品内外引线的连接工作;

　　Ø LED封胶：主要有点胶、灌封、模压三种，工艺控制的难点是气泡、多缺料、黑点;

　　Ø LED固化及后固化：固化即封装环氧的固化，后固化是为了让环氧充分固化，同时对LED进行热老化，后固化对于提高环氧与支架(PCB)的粘接强度非常重要;

　　Ø 切筋划片：LED在生产中是连在一起的，后期需要切筋或划片将其分离;

　　Ø 测试包装：测试LED的光电参数、检验外形尺寸，根据客户要求对LED产品进行分选，将成品进行计数包装。