LED 是發(fā)光二極管( Light Emitting Diode, LED)的簡(jiǎn)稱，一般用作指示燈、顯示板，它不但能夠高效率地直接將電能轉(zhuǎn)化為光能，而且擁有最長(zhǎng)達(dá)數(shù)萬小時(shí)至數(shù)十萬小時(shí)的使用壽命，同時(shí)具備不易碎，省電等優(yōu)點(diǎn)。近年來，由于半導(dǎo)體光電子技術(shù)的進(jìn)步，LED的發(fā)光效率迅速提高，預(yù)示著一個(gè)新光源時(shí)代即將到來。
在LED 封裝工藝過程中，器件表面的氧化物及顆粒污染物會(huì)降低產(chǎn)品可靠性，影響產(chǎn)品質(zhì)量。封裝前進(jìn)行等離子清洗，則可有效去除器件表面氧化物污染物。
一、LED 的主要封裝工藝
(1)芯片檢驗(yàn)：材料表面是否有機(jī)械損傷及麻點(diǎn)麻坑；
(2) LED 擴(kuò)片：采用擴(kuò)片機(jī)對(duì)黏結(jié)芯片的膜進(jìn)行擴(kuò)張，將劃片后的LED 芯片由排列緊密約0.1 mm 的間距拉伸至約0.6 mm，便于后工序的操作；
(3) 點(diǎn)膠：在LED 支架的相應(yīng)位置點(diǎn)上銀膠或絕緣膠；
(4) 手工刺片：將擴(kuò)張后LED 芯片安置在刺片臺(tái)的夾具上，并在顯微鏡下用針將LED 芯片一個(gè)一個(gè)刺到相應(yīng)的位置上；
(5) 自動(dòng)裝架：自動(dòng)裝架結(jié)合了點(diǎn)膠和安裝芯片兩大步驟，先在LED 支架上點(diǎn)上銀膠（絕緣膠），然后用真空吸嘴將LED 芯片吸起移動(dòng)位置，再安置在相應(yīng)的支架位置上；
(6) LED 燒結(jié)：燒結(jié)的目的是使銀膠固化，燒結(jié)要求對(duì)溫度進(jìn)行監(jiān)控，防止批次性不良；
(7) LED 壓焊：壓焊是將電極引到LED 芯片上，完成產(chǎn)品內(nèi)外引線的連接工作，LED 的壓焊工藝有金絲球焊和鋁絲壓焊兩種；
(8) LED 封膠：LED 的封裝主要有點(diǎn)膠、灌封、模壓三種，基本上工藝控制的難點(diǎn)是氣泡、多缺料、黑點(diǎn)，設(shè)計(jì)上主要是對(duì)材料的選型，選用結(jié)合良好的環(huán)氧和支架；
(9) LED 固化及后固化：固化即封裝環(huán)氧的固化，后固化是為了讓環(huán)氧充分固化，同時(shí)對(duì)LED進(jìn)行熱老化，后固化對(duì)于提高環(huán)氧與支架（PCB）的粘接強(qiáng)度非常重要；
(10) 切筋劃片：由于LED 在生產(chǎn)中是連在一起的（不是單個(gè)），Lamp 封裝LED 采用切筋切斷LED 支架的連筋，SMD-LED 則是在一片PCB 板上，需要?jiǎng)澠瑱C(jī)來完成分離工作；
(11) 測(cè)試包裝：測(cè)試LED 的光電參數(shù)、檢驗(yàn)外形尺寸，同時(shí)根據(jù)客戶要求對(duì)LED 產(chǎn)品進(jìn)行分選，將成品進(jìn)行計(jì)數(shù)包裝，超高亮LED 需要防靜電包裝。
LED 制作過程中主要存在的問題：
LED 制作過程中的主要問題難以去除污染物和氧化層。
支架與膠體結(jié)合不夠緊密有微小縫隙，時(shí)間存放久了之后空氣進(jìn)入至使電極及支架表面氧化造成死燈。
解決方法：
（1）點(diǎn)銀膠前。基板上的污染物會(huì)導(dǎo)致銀膠呈圓球狀，不利于芯片粘貼，而且容易造成芯片手工刺片時(shí)損傷，使用射頻等離子清洗可以使工件表面粗糙度及親水性大大提高，有利于銀膠平鋪及芯片粘貼，同時(shí)可大大節(jié)省銀膠的使用量，降低成本。
（2）引線鍵合前。芯片粘貼到基板上后，經(jīng)過高溫固化，其上存在的污染物可能包含有微顆粒及氧化物等，這些污染物從物理和化學(xué)反應(yīng)使引線與芯片及基板之間焊接不完全或粘附性差，造成鍵合強(qiáng)度不夠。在引線鍵合前進(jìn)行射頻等離子清洗，會(huì)顯著提高其表面活性，從而提高鍵合強(qiáng)度及鍵合引線的拉力均勻性。鍵合刀頭的壓力可以較低（有污染物時(shí)，鍵合頭要穿透污染物，需要較大的壓力），有些情況下，鍵合的溫度也可以降低，因而提高產(chǎn)量，降低成本。
（3）LED 封膠前。在LED 注環(huán)氧樹脂膠過程中，污染物會(huì)導(dǎo)致氣泡的成泡率偏高，從而導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量及使用壽命低下，所以，避免封膠過程中形成氣泡同樣是人們關(guān)注的問題。通過射頻等離子清洗后，芯片與基板會(huì)更加緊密地和膠體相結(jié)合，氣泡的形成將大大減少，同時(shí)也將顯著提高散熱率及光的出射率。
二、等離子體清洗機(jī)理
清洗原理是通過化學(xué)或物理作用對(duì)工件表面進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)分子水平的污染物去除，從而提高工件表面活性。被清除的污染物可能有有機(jī)物、環(huán)氧樹脂、光刻膠、氧化物、微顆粒污染物等，所以射頻等離子清洗是一種高精密清洗。
就反應(yīng)機(jī)理來看，等離子體清洗通常包括以下過程：
無機(jī)氣體被激發(fā)到等離子態(tài)；
氣相物質(zhì)被吸附在固體表面；
被吸附基團(tuán)與固體表面分子反應(yīng)生成產(chǎn)物分子；
產(chǎn)物分子解析形成氣相；
反應(yīng)殘余物脫離表面。
通過以下幾個(gè)反應(yīng)式及圖1、圖2 和圖3 對(duì)清洗方式做詳細(xì)說明。
物理清洗：表面反應(yīng)以物理反應(yīng)為主的等離子體清洗。
例：
Ar＋e-→Ar++2e-
Ar++ 沾污→揮發(fā)性沾污
Ar+ 在自偏壓或外加偏壓作用下被加速產(chǎn)生動(dòng)能，然后轟擊放在負(fù)電極上的被清洗工件表面，一般用于去除氧化物、環(huán)氧樹脂溢出或是微顆粒污染物，同時(shí)進(jìn)行表面能活化。
物理化學(xué)清洗：表面反應(yīng)中物理反應(yīng)與化學(xué)反應(yīng)均起重要作用。
三、清洗效果對(duì)比
對(duì)LED封裝工藝前添加射頻等離子清洗，測(cè)量鍵合引線的拉力強(qiáng)度，與未進(jìn)行射頻等離子清洗相比，鍵合引線拉力強(qiáng)度有明顯增加，反映基板及芯片進(jìn)行射頻等離子清洗后是否有清洗效果的另一個(gè)檢測(cè)指標(biāo)為其表面的浸潤(rùn)特性，浸潤(rùn)特性的提高表明在封裝工藝前進(jìn)行射頻等離子清洗是十分有益的。
金徠真空等離子清洗是清洗方法中最為徹底的剝離式清洗，其最大優(yōu)勢(shì)在相比說化學(xué)溶液清洗，等離子清潔屬于干式清洗法，清洗后無廢液，最大特點(diǎn)是對(duì)金屬、半導(dǎo)體、氧化物和大多數(shù)高分子材料等原基材料都能很好地處理，可實(shí)現(xiàn)整體和局部以及復(fù)雜結(jié)構(gòu)的清洗。隨著LED產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，等離子清洗憑借其經(jīng)濟(jì)有效且無環(huán)境污染的特性必將推動(dòng)LED行業(yè)更加快速的發(fā)展。
