近几年发光二极管（LED）的运用在不断增加，其商场掩盖规模很广，包含像指示灯、聚光灯和头灯这样的轿车照明运用，像显现背光和照相机闪光灯这样的照相功用，像LED显现器背光和投射体系这样的消费产品，像修建物的特征照明和标志这样的修建应，以及许多其他方面的运用。LED亮度高、发光功率高且反响速度快。因为耗能低，运用寿命长，放热少且可宣布彩色光的特色，已经在许多方面代替了白炽灯。
跟着LED功率的不断提高，发生的每瓦特流明量不断增大，运用LED进行通用照明变得越来越挨近实践。比如在2003年，一个恰当于3000流明的荧光灯管需求选用超越1300个功率为30流明/瓦的LED才干取得恰当的作用。但到2005年，取得相同的荧光灯管发光作用所需的LED数目减少了20倍，只需50个左右，每个LED的发光功率为50流明/瓦或许更高，发光强度为60流明。
LED照明水平
LED出产有四个环节，或着说触及四个范畴。第一个环节称作产品环节0,指出产器材自身。第二个环节产品环节1是一级封装，这指经过芯片黏赞同引线键合的办法将器材衔接至电源上，构成外表装置封装。第三个环节产品环节2指二级封装。将多个一级封装放在一同，构成像外部信号或室外照明灯运用所需的光输出。第四个环节产品环节3是对整个体系或解决方案进行体系封装。
一级LED 封装包含单个LED和杂乱的LED矩阵的封装。在规范的LED阵列中，每个LED被衔接至基板电极上。LED可分隔处理或衔接在一同。这种类型的封装多数是运用环氧树脂粘黏芯片。关于高亮度LED运用，如室外照明或尾部投射屏幕照明，需求选用矩阵结构的LED.在这种结构里，将LED进行严密的行与列的摆放，以取得尽可能多的光。图1是LED矩阵图，它们一同可宣布巨大的流明量。LED的数目和摆放严密程度要求芯片黏附资料的导热功能杰出，以坚持LED尽可能低温。
图1 LED矩阵图
矩阵式LED封装是出产中许多体系的根底。它们的新近盛行是因为这种结构能取得更多的流明每瓦功率。不过与单芯片封装比较，矩阵式LED封装关于芯片粘合剂和引线键合带来了很大应战。高亮度LED运用要求热传输最大，才干满意功能要求。
封装高亮度LED
矩阵式LED工艺过程包含资料预备、芯片的取放、脉冲回流、清洁、引线键合及测验。下面的评论将首要会集在脉冲回流（低温共晶键合）和引线键合过程。示例为9 8的290祄LED矩阵，选用AuSn粘合法。LED在列方向被电气衔接在一同。意图是运用冶金共晶互连将LED和基板连在一同，依据部件容差（约 1mil的空地）将LED尽可能严密地安置。图2所示为该290祄LED矩阵。
引线键合前将290微米LED黏附至AuSn上
图2 引线键合前将290微米LED黏附至AuSn上 脉冲回流
LED封装工艺的要害，是防止在二极管和其基板的共晶焊料处发生孔洞，发生安稳光传输所需的热衔接和电衔接由焊料完结。共晶芯片粘合剂将二极管发生的巨大热能传输出去，以坚持器材的热安稳性。操控共晶粘合工艺是取得高成品率和可靠性的要害。
准确的共晶部件粘合包含二极管的取放、运用可编程的x、y或z轴方向拌和对成型前或镀锡前的器材进行现场回流，以及可编程脉冲加热或稳态温度。要取得优化的热传导焊接界面，粘合工艺的温度曲线有必要是可重复的，具有高温上升速率的才能。当界面温度升高至恰当的共晶温度时，加热机制有必要坚持在设定好的温度下，温度过冲要尽可能小。经过一段有必要的回流时刻后，加热机制有必要可以操控冷却，使对二极管的损害尽可能小，使得共晶资料能到达冶金学平衡。这种平衡是经过一起运用有源热电脉冲加热和冷却气体完结的。
LED矩阵封装是对温度十分灵敏的工艺，在封装过程中需求慎重操控。现场共晶芯片粘合工艺的回流温度曲线的规划要供给安稳的熔化和无孔洞粘合界面。这关于将热量从二极管安稳传出和在LED作业时坚持温度安稳是有必要的。
本例选用了金属线加固脉冲热量回流。在脉冲加热周期中，运用一个伺服体系操控的上升曲线使温度从预热温度上升到回流温度，与传统的加热体系比较，这样温度过冲会很低。温度曲线的可重复性关于该工艺是很要害的，它可进行恰当的共晶滋润，使孔洞很少且不会损害LED.所需的温度曲线取决于基板所运用的资料、基板的尺度和焊料的成分。选用只需点击的可编程曲线进行滋润，构成温度指令曲线。该体系在引线键合过程中抓取实践的温度曲线，具有工艺可追溯性。脉冲加热曲线操控使得LED矩阵可进行批回流，降低了全体周期时刻和使高温时刻尽可能低，可维护对温度灵敏的LED器材。
引线键合
将LED粘合后，选用键合线完结互连。高密度、高频率的LED矩阵格局要求LED选用金属线进行互连。虽然有多种引线键合办法，如球形焊和楔形焊，实验数据标明选用球形焊接机进行的链状焊互连可取得最好成果。关于规范的球形/针脚焊，先构成球形，再将引线拉至针脚处键合，构成LED的互连。链形键合是球形 /针脚焊的变体，针脚并不是终端，在其上又进行了线圈-针脚复合，以完结链式引线键合组。图3显现了运用引线键合机进行链式焊接，设置一个球-线弧-中心针脚-线弧-中心针脚-线弧。最终是一个线弧针脚，随后在每个终端针脚上构成一个球形针脚确保衔接。这并不是全新的技能，但经过资料挑选和软件东西对其做出了进一步开发。链形焊使得产率更高，因为它构成规范球形焊不必要构成无空气球体。此外因为链形焊针脚图形，存在的光阻塞会较少，而且拉力测验成果证明它具有更好的拉拔强度。
具有安全衔接的链状焊
图3 具有安全衔接的链状焊
定论
在LED密布的区域中有必要准确放置键合线，这种衔接具有安稳的线弧形状，因为较大的热扰动，衔接强度还应满足强，以接受机械冲击和应力。封装工艺中有三个过程很要害。第一个过程是高度准确地取放芯片，以在LED的几许公役规模内完结矩阵式LED运用。第二，有必要运用脉冲加热操控批共晶回流芯片粘合工艺进行拼装出产、LED维护以及较好的热导性，一起供给高质量和低危险功能。第三，链式衔接为一切的LED供给极好的的阵列电气和机械衔接。
