LED封裝實(shí)訓(xùn)在教學(xué)中的地位和作用

[摘 要] LED封裝實(shí)訓(xùn)教學(xué)在高校教育中有著至關(guān)重要的地位和作用。實(shí)訓(xùn)不僅能把理論和實(shí)踐相結(jié)合，而且能夠提高學(xué)生的動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

[關(guān)鍵詞] LED封裝;實(shí)訓(xùn);團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力

[作者簡(jiǎn)介] 陳麗佳（1985—），女，河北石家莊人，重慶師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院副教授，博士，主要從事有機(jī)半導(dǎo)體器件界面過程? ? ? 的研究。

[中圖分類號(hào)] G642.0 ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A ? ?[文章編號(hào)] 1674-9324（2020）34-0269-02 ? ?[收稿日期] 2020-02-20

一、引言

LED封裝是指發(fā)光芯片的封裝。封裝的作用主要體現(xiàn)在保護(hù)芯片，防止芯片在空氣中暴露或被機(jī)械損傷而失效。LED封裝后可以讓其具備更好的發(fā)光效率和散熱環(huán)境，從而提高LED的壽命，降低結(jié)溫，提高性能[1]。LED封裝實(shí)訓(xùn)為光電信號(hào)檢測(cè)和電子技術(shù)等相關(guān)學(xué)科奠定了一定的實(shí)踐基礎(chǔ)。LED封裝實(shí)訓(xùn)的教學(xué)效果直接關(guān)系到學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)和就業(yè)以及未來發(fā)展的方向。通過LED封裝實(shí)訓(xùn)，讓學(xué)生了解LED的生產(chǎn)過程及LED封裝產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀;掌握LED封裝的各項(xiàng)技術(shù);掌握LED封裝流程中的各種方法及其存在問題;嘗試找出更佳的方法提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率。

二、LED封裝實(shí)訓(xùn)的特點(diǎn)

LED是一種可直接將電能轉(zhuǎn)化為可見光和輻射能的發(fā)光器件，具有工作電壓低，耗電量小，發(fā)光效率高，發(fā)光響應(yīng)時(shí)間極短，光色純，結(jié)構(gòu)牢固，抗沖擊，耐振動(dòng)，性能穩(wěn)定可靠，重量輕，體積小，成本低等一系列優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)也具有壽命短等缺點(diǎn)和問題。學(xué)生在理論課上學(xué)習(xí)了LED的基礎(chǔ)知識(shí)。而實(shí)訓(xùn)是將理論應(yīng)用到了實(shí)踐，自己動(dòng)手封裝LED，加深了對(duì)理論的認(rèn)識(shí)，鍛煉了動(dòng)手能力。同時(shí)在實(shí)訓(xùn)中學(xué)會(huì)團(tuán)隊(duì)合作，向他人虛心學(xué)習(xí)請(qǐng)教，過程中遇到問題及時(shí)找到問題所在并想辦法解決問題[2]。

LED封裝實(shí)訓(xùn)的操作步驟為：（1）擴(kuò)晶：通過擴(kuò)展晶膜，把晶膜上的晶片擴(kuò)展開。（2）點(diǎn)膠：用注射器蘸取銀膠點(diǎn)在基板元件中央。（3）固晶：排好固晶臺(tái)（支架），將已擴(kuò)晶的晶片反扣于固晶臺(tái)，用筆點(diǎn)在基板粘有銀膠處。（4）檢測(cè)將樣品放于顯微系統(tǒng)下，在顯示器上觀察上述步驟完成效果。（5）固化：將樣品放置在LED光電烤箱中，以150℃烘烤10分鐘。（6）焊線：將樣品放置在金絲球焊機(jī)的工作臺(tái)上焊接金線。（7）檢測(cè)：檢測(cè)上述步驟完成效果，金線是否焊接在晶粒與兩處電極上。（8）涂熒光粉：蘸取配置好的熒光粉于樣品上。（9）固化：用LED光電烤箱重復(fù)步驟5。（10）檢測(cè)：對(duì)樣品外加電壓，檢測(cè)是否發(fā)光。

LED是一種半導(dǎo)體發(fā)光器件。從小功率發(fā)展到今天的大功率，甚至集成化模組、其發(fā)光效率越來越高，被譽(yù)為新一代綠色光源。通過學(xué)習(xí)LED封裝流程及檢測(cè)加深了對(duì)理論知識(shí)的理解，并鍛煉了學(xué)生實(shí)際操作的能力，了解了LED照明的應(yīng)用前景，全面學(xué)習(xí)了LED封裝的整個(gè)流程，包括封裝方法、所用材料、注意事項(xiàng)等，比較深入地了解了LED封裝中主要存在的問題是熱和光。而且通過實(shí)訓(xùn)讓學(xué)生較熟悉的掌握手工制造發(fā)光管所需要的各種設(shè)備，比如焊線及、擴(kuò)晶機(jī)、烤箱等。理論是應(yīng)用和實(shí)踐的基礎(chǔ)，理論指導(dǎo)實(shí)踐，因此自我加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)至關(guān)重要?？偠灾ㄟ^實(shí)訓(xùn)讓學(xué)生受益匪淺[3]。

三、LED封裝實(shí)訓(xùn)的地位和作用

1.滿足行業(yè)要求。目前，在進(jìn)入行業(yè)領(lǐng)域的考核中，更注重學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)和實(shí)操技能，所以高校在培養(yǎng)學(xué)生的技能方面更應(yīng)該注重對(duì)技術(shù)型、應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，以提高學(xué)生的就業(yè)率，為專業(yè)性、實(shí)用性強(qiáng)的企業(yè)培養(yǎng)人才。在教學(xué)過程中注重學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，教師在教學(xué)中應(yīng)該體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的“有用”和培養(yǎng)學(xué)生的“會(huì)用”。

LED封裝實(shí)訓(xùn)可以讓學(xué)生從實(shí)際操作中更深層次的了解LED的制作過程，提高動(dòng)手能力，滿足未來職業(yè)的需求。以培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)、能力和素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，遵循“強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)實(shí)踐過程、內(nèi)化文化理論知識(shí)、提高工程應(yīng)用能力、培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)”的實(shí)踐教學(xué)理念，基于就業(yè)需求為導(dǎo)向的面向行業(yè)卓越工程師培養(yǎng)的辦學(xué)目標(biāo)，探索強(qiáng)化實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)體系。緊跟行業(yè)發(fā)展需求，保持專業(yè)特有的優(yōu)勢(shì)，提高實(shí)訓(xùn)技能，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力，檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握情況。在教學(xué)過程中充分發(fā)揮實(shí)訓(xùn)的作用，在校內(nèi)實(shí)訓(xùn)中注重學(xué)生把學(xué)習(xí)的內(nèi)容應(yīng)用到將來的工作中去。

2.理論與實(shí)踐相結(jié)合。高校實(shí)訓(xùn)基地的目的就是通過學(xué)生實(shí)踐學(xué)習(xí)，在完成實(shí)訓(xùn)過程中，獨(dú)立思考和探索，并且能獨(dú)立完成任務(wù)，達(dá)到基本素養(yǎng)的提升和動(dòng)手能力的提高。在實(shí)訓(xùn)中，能夠一邊進(jìn)行實(shí)際操作，一邊學(xué)習(xí)并加深對(duì)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)。實(shí)訓(xùn)教學(xué)可以把理論和實(shí)踐進(jìn)行有效的結(jié)合。

LED的原理與結(jié)構(gòu)及應(yīng)用在光電信息科學(xué)與工程專業(yè)中是一門專業(yè)必修課中的重要部分。在傳統(tǒng)的教學(xué)中，主要依賴于教師的講解，因此學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解不夠深刻，以至于在以后的工作或者研究中無法起到積極的作用。如果學(xué)生能夠把理論的學(xué)習(xí)和具體的實(shí)踐結(jié)合起來，那么學(xué)習(xí)就會(huì)事半功倍。在實(shí)訓(xùn)中，讓學(xué)生自己動(dòng)手，提高了學(xué)生的動(dòng)手能力，協(xié)作能力以及處理問題的能力，學(xué)生還可以通過觀察，去反思學(xué)過的知識(shí)，驗(yàn)證知識(shí)的準(zhǔn)確性，從而提高對(duì)知識(shí)的科學(xué)認(rèn)知。

LED封裝實(shí)訓(xùn)讓學(xué)生更深刻地理解了LED的發(fā)光原理，掌握了LED發(fā)白光的原因，對(duì)如何評(píng)估LED性能的好壞有了更深刻的了解。在平時(shí)的理論課程中憑借教師的講解，一些基本知識(shí)點(diǎn)很難被學(xué)生接受，通過LED實(shí)訓(xùn)，能夠比較清晰地傳授教學(xué)內(nèi)容。LED封裝實(shí)訓(xùn)結(jié)合課堂討論，讓教學(xué)質(zhì)量得到了很大的提高。認(rèn)真思考原理、認(rèn)真聽指導(dǎo)老師講解、認(rèn)真完成每一個(gè)步驟;在實(shí)際操作過程中學(xué)生耐心對(duì)待，哪怕最后失敗，但從過程中學(xué)習(xí)到了經(jīng)驗(yàn)。理論是應(yīng)用和實(shí)踐的基礎(chǔ)，理論指導(dǎo)實(shí)踐，實(shí)踐驗(yàn)證理論。

3.提高學(xué)生動(dòng)手能力。在學(xué)校的學(xué)習(xí)中，主要是理論學(xué)習(xí)，所以導(dǎo)致學(xué)生的動(dòng)手能力較低。在走向社會(huì)后，才發(fā)現(xiàn)動(dòng)手能力的不足。學(xué)生通過LED封裝實(shí)訓(xùn)提高學(xué)生的專業(yè)動(dòng)手能力。比如：金絲與芯片電極、引線框架鍵合區(qū)間的連接牢固。焊點(diǎn)的要求，第一焊點(diǎn)是金球與芯片電極的鍵合，如果沒有選擇好正確的參數(shù)，那么就會(huì)造成偏焊，虛焊。偏焊和虛焊都會(huì)影響電氣連接，會(huì)出現(xiàn)漏電的現(xiàn)象，影響LED的發(fā)光及其壽命。第二焊點(diǎn)要增大表面積，牢固地把它焊在支架的另一邊上。焊線的檢測(cè)也作為焊線工序合格的一個(gè)參數(shù)。合格的焊線要求各條金絲鍵合拱絲高度合適，無塌絲，無多余焊絲的弧度不對(duì)，就會(huì)有可能造成陰陽(yáng)極接觸，出現(xiàn)短路現(xiàn)象，焊線多余除了出現(xiàn)短路現(xiàn)象，還會(huì)出現(xiàn)漏電，影響LED發(fā)光。由于不同機(jī)器的參數(shù)設(shè)置都不一樣，所以就沒有對(duì)參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)一。在這過程中主要的參數(shù)有鍵合溫度、第一第二焊點(diǎn)的焊接時(shí)間、焊接壓力、焊接功率、拱絲高度、燒球電流、絲尾長(zhǎng)度等。焊接時(shí)間影響它的牢固性，焊接壓力和功率過大會(huì)損壞芯片，高度不當(dāng)會(huì)造成短路，燒球電流過小滿足不了焊點(diǎn)要求。要做好焊線這一步工序就要嚴(yán)格控制，哪一步也不能馬虎，否則會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量。

4.提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。實(shí)訓(xùn)時(shí)，一般采用分組進(jìn)行，學(xué)生除了進(jìn)行LED封裝的操作流程外，也學(xué)了很多為人處事之道。實(shí)訓(xùn)室是個(gè)工作的地方，認(rèn)真負(fù)責(zé)的是每個(gè)人對(duì)待實(shí)訓(xùn)必須的態(tài)度。實(shí)訓(xùn)不能有半點(diǎn)馬虎，更何況是LED封裝這種高精密的工作，要是將來從事相關(guān)工作后一旦出錯(cuò)就會(huì)給公司帶來?yè)p失。實(shí)訓(xùn)不是單獨(dú)完成，需要組內(nèi)成員團(tuán)結(jié)協(xié)作，所以在溝通方面，需要良好的人際關(guān)系，才能輕松的完成工作。與他人相處一定要禮貌、謙虛、寬容。通過實(shí)訓(xùn)，讓學(xué)生受益良多，秉持仔細(xì)認(rèn)真的學(xué)習(xí)、工作態(tài)度，戒驕戒躁，培養(yǎng)了實(shí)際動(dòng)手能力，增加了實(shí)際的操作經(jīng)驗(yàn)。學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)不足之處，并迅速調(diào)整態(tài)度，盡快進(jìn)入狀態(tài)。在以后的工作學(xué)習(xí)中，學(xué)生會(huì)不斷反省完善自己，

四、結(jié)語(yǔ)

LED作為一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，其從小功率發(fā)展到今天的大功率，甚至集成化模組、其發(fā)光效率越來越高，被譽(yù)為新一代綠色光源。由于LED具有發(fā)光效率高，壽命長(zhǎng)，體積小，重量輕，方向性好，響應(yīng)速度快等一系列優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用到照明的各個(gè)領(lǐng)域。白光LED點(diǎn)燃了真正“綠色照明”的光輝，被認(rèn)為是21世紀(jì)最有價(jià)值的新光源，白光LED將取代白熾燈成為照明市場(chǎng)的主導(dǎo)。通過學(xué)習(xí)LED封裝流程加深了對(duì)理論知識(shí)的理解，并鍛煉了學(xué)生實(shí)際操作的能力，了解了LED照明的應(yīng)用前景，全面學(xué)習(xí)了LED封裝的整個(gè)流程，包括封裝方法、所用材料、注意事項(xiàng)等，比較深入地了解了LED封裝中主要存在的問題是熱和光。因?yàn)槔碚撌菓?yīng)用和實(shí)踐的基礎(chǔ)，理論指導(dǎo)實(shí)踐，因此自我加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)至關(guān)重要。

通過LED封裝實(shí)訓(xùn)的教學(xué)，讓學(xué)生把課堂學(xué)習(xí)和動(dòng)手實(shí)踐結(jié)合起來，增強(qiáng)了動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。在今后的教學(xué)中，仍以提高學(xué)生動(dòng)手能力為目的，為社會(huì)培養(yǎng)技術(shù)型和創(chuàng)新型人才而努力。

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