LED 封裝、測試與設計應用實訓中的問題探索

徐進霞 周遠明 梅菲 張冉 張威

摘 要 了解 LED 基礎知識，熟悉 LED 封裝、測試與設計開發過程中相關科研、生產測試設備的應用;掌握 LED 封裝工藝的各項流程與技能;通過 LED 在實際應用中的系統設計提高學生的開發動手能力，解決問題和分析問題的能力;分析LED 封裝、測試中學生面臨的困難和難題，指出了實訓中應注意的問題和實際的實施方案。

關鍵詞 LED 封裝 測試

中圖分類號：TN312文獻標識碼：A

作為第四代照明光源的半導體照明技術 LED（light emitting diode）， 與傳統光源相比具有壽命長、體積小、節能、高效、響應速度、使用方便等特點被認為是“綠色照明光源”。LED 封裝在半導體照明產業中具有承上啟下的作用，也是中國在全球半導體照明產業鏈分工中具有規模優勢和成本優勢的產業環節之一。由于 LED 器件的封裝處于上游芯片與下游應用的中間銜接位置，因此以封裝為主體整合現有資源打通芯片、光學設計、封裝、驅動、測試等環節，建立支撐半導體照明全產業鏈人才需求的實踐教學體系。這對于充分利用社會企業的工程實踐資源和優勢，形成新型實踐教育模式，探索面向工程認證的實踐教育機制，具有重要意義。了解 LED 封裝工藝的整個流程及 LED 封裝的各項技術，掌握封裝的配光基礎、性能指標與測試，以及掌握 LED 在實際應用中的系統設計，從而為學生將來從事光電信息領域的工作打下堅實的基礎。

1 LED 封裝測試步驟

LED 封裝測試流程較多，主要分為固晶、焊線、封裝、測試四個部分，在這四個部分中又具體涉及其它的步驟，總結如下。

2 LED 封裝測試中學生易出錯問題

在上述步驟中，有些步驟是比較繁瑣的學生在實際操作中會出現一些操作錯誤和失誤，具體表現如下：

（1）在固晶步驟中會出現的問題：點銀膠的時候點的銀膠量過多或量過少，量過多容易把晶片淹沒，量少而又不容易讓晶片固定;刺晶過程中特別容易把晶片正面朝下，導致無法焊線;需要把所有的晶片的正極和負極方向一致，否則在測試過程 LED 不能正常工作。

（2）在焊線中會出現的問題：焊線這一步學生最容易出問題，并且這步操作最為復雜，學生在這個環節特別容易出的問題是焊線操作不夠迅速導致球焊堵塞針孔，并且不容易焊牢固，這一步需要學生耐心和認真。

（3）在封裝中出現的問題：封裝過程中有兩個方面容易出問題：灌膠的時候，學生把膠灌的特別滿，而有的學生又把膠灌的很淺;灌膠后抽真空的過程，真空度不夠， 膠內的氣泡沒有抽出來，這樣影響器件的亮度。

（4）在測試中出現的問題：測試過程學生發現 LED 燈不亮。可能是因為測試參數設置不對，也可能因為位置正極和負極相反，使器件不能導通。

（5）LED 封裝測試學生所做成品分析。圖 2 所示為實訓時學生做的一組 LED 的良率測試。從圖中看出，學生所做成品良率為 80%，對第一次實驗的學生來說良率比較高。學生所做成品有大有小，這說明灌膠步驟中有的膠灌多，有的少。

3 LED 封裝測試擴展

在實訓過程中，我們要求學生做藍光 LED 的封裝測試。對于感興趣的同學可以考慮做白光 LED，實驗室提供材料。有部分同學自己查資料、問老師自己做了白光 LED 的封裝測試，在這個過程中鍛煉了自己查閱資料、討論及請教別人的能力，也提高了設計實驗的能力。我們也給學生提出了LED 的發光亮度是否符合現行行業標準？很多學生對這個問題很感興趣， 他們回去查閱資料，利用實驗室設備檢測 LED 器件的發光強度，查閱現行行業標準。在這一過程中拓寬了他們的知識面，鍛煉了他們基本的科研素養， 并且能夠將實際應用與理論相結合，提高了他們的學習興趣。

4總結

通過實訓，學生了解了 LED 基礎知識，對與之相關的半導體理論知識加深了理解。熟悉了 LED 封裝工藝的各項流程與技能，掌握了測試與設計開發過程中相關科研生產測試設備的應用。遇到問題知道如何分析和解決問題的能力。提高了學生基本的科研素養和動手實踐能力。看到成品良率很高， 學生備受鼓舞，激發了學生的學習興趣。

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