LED支架的EMC封裝技術簡介

楊宇

摘要：LED支架的EMC封裝是從半導體封裝演化而來的，采用蝕刻的引線框架在模具上使用環氧樹脂進行高密度、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。

關鍵詞：LED支架；EMC封裝技術

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、增強焊接強度、高可靠性的前提下，EMC封裝技術被開發應用在LED行業，目前市場上LED類產品用EMC可封裝產品有（3030·3014·3535·5050·7030·6209·5766·4041·4014 ）等，EMC 封裝，不僅僅體現在成本上的降低，更體現在它在電性能，抗老化性能等。蝕刻后基板進行封裝，使得環氧樹脂與銅基板的接觸面積更大，并且環氧樹脂本身的粘合力強，從而使得EMC封裝的LED器件可以通過紅墨水試驗，加上環氧樹脂本身的特性，使得EMC封裝的器件可以輕松應對各種惡劣環境。

LED支架的EMC封裝需要注意以下幾點技術關鍵：

1.1.由于該類封裝一般均是單面封裝，且封裝面有杯口，制品脫模的時候杯口不能擦傷，所以要設置合理的頂出機構；

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分層的現象；

1.3.由于其特殊的工作特性，焊芯區域不能有溢料，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，與傳統的PPA注塑成型的產品相比，沒有了包腳部分，厚度減小了一半，對制品本身也有如下幾點技術指標：

2.1.杯口部分光潔度達到Ra0.2以上；

2.2.封裝后所有產品杯口尺寸一致性控制在±0.02mm內；

2.3.焊芯區域在水刀處理后不能有殘料的溢膠，影響芯片的焊接強度；

2.4.制品有效范圍內不能有氣孔、氣泡等缺陷；

2.5.制品從模具頂出后不能有分層、開裂等現象；

EMC封裝將多個LED產品集成在一塊引線框架上，較之傳統的注射成型的支架來說，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，且一臺切割機，只需調整程序，就可切割不同種類的產品，同時，用塑封壓機替代注塑機，縮小了占地空間，省去了轉盤等，節省了許多設備，也節省了廠房空間，且可以采用自動封裝的形式，自動化的程度大大提高，單位時間的產出比也提高，同時，根據發光和反光的需求不同，既可以采用點膠機點出平面的透明膠來增強光的反射，也可以采用二次封裝的方法封出球面的形狀來達到發光用途的元器件。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。就目前國內的市場行情和LED廠商的情況來看，EMC封裝替代傳統LED產品的生產方式是一個循序漸進的過程，是一個LED廠商和市場的一個緩沖的過程（塑封壓機、切割機、測試機等都可以共用，越到后期，投資越小）。

EMC封裝模具的制造與傳統半導體模具的設計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，這點與傳統注射模大不相同（傳統注射模大部分都是單腔鑲拼型芯，數量大，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，加工時間相對鑲拼式的縮短很多，但是由于相鄰兩個型芯的步距較小，對機床的精度和刀具的大小要求較高，同時腔體底部為EDM或者電化學腐蝕加工的亞光面，考慮后道工序的二次封裝，對其表面狀態要求也較高，整個封裝過程可以采用自動封裝系統來完成，最多可以達到一拖四的結構，即一臺系統同時安裝四組自動模盒，每個循環大約12分鐘，可封裝8根引線框架，就3014這種產品來說，一個循環封裝出的產品數量可達到20k，

在“國家半導體照明工程”的推動下，長三角、珠三角、閩三角以及北方地區逐漸成為中國LED產業發展的聚集地，雖然國內大部分LED廠商還是以傳統支架和點膠的生產方式為主，但是許多企業已經在慢慢的朝著EMC封裝的發展邁步靠近了，許多支架廠也表示，國內外背光市場將逐步轉用EMC支架，包括照明市場也如是。