LED小芯片封裝技術(shù)難點？深圳LED燈珠廠家告訴你
近年來，隨著LED芯片材料的發(fā)展，以及取光結(jié)構(gòu)、封裝技術(shù)的優(yōu)化，單芯片尺寸的功率(W)越做越高，芯片的光效(lm/W)、性價比(lm/$)也越來越好，在這樣的背景支持之下，LED芯片的微小化已成趨勢。芯片尺寸微小化背后的含意，除了發(fā)光組件的總體尺寸能更佳符合未來產(chǎn)品輕、薄、短、小的趨勢之外，單一外延片所能切割的小芯片數(shù)量更多了，固定功率下所需使用的芯片數(shù)量更少了，這些對于降低LED的生產(chǎn)支出有很大的幫助，畢竟”成本”永遠(yuǎn)都是個大問題。 在大功率照明領(lǐng)域，采用多個小芯片串并聯(lián)的技術(shù)已經(jīng)使用的很成熟也很廣泛。和單一大功率芯片比起來，此工藝的芯片成本較低，整體的散熱性也更好、光效更高、光衰更慢，可同時達(dá)到率及高功率的目標(biāo)，雖然有工序較復(fù)雜、信賴性較低等隱憂，但也難以動搖它的地位。其次，在顯示屏應(yīng)用的領(lǐng)域，RGB多芯片封裝是一個主流的工藝，隨著象素的密度越高(即分辨率越高)，單位面積下單個象素點的尺寸就越來越小，在逐漸朝著”小間距化”方向發(fā)展的同時，所能使用的R、G、B三色芯片的尺寸也越來越小，藉此滿足市場上高分辨率的要求。從上述趨勢看來，如何做好小尺寸芯片的封裝，就成為一個重要的課題。 在LED封裝的技術(shù)中，目前仍是以傳統(tǒng)固晶、打線的制程為主，至于時下當(dāng)紅的覆晶封裝(Flip Chip)或是芯片級封裝(Chip Scale Package，CSP)等其他新制程，礙于當(dāng)前良率、成本、設(shè)備投資等考慮，短時間內(nèi)還是很難取代原有制程。隨著芯片尺寸的縮小，直接影響到的就是固晶制程的難易度；同時芯片上的電極跟著變小，使用的鍵合線的線徑也減小，所搭配的瓷嘴也同步優(yōu)化。因此，進入了”小芯片封裝”的領(lǐng)域之后，要克服的難點就是固晶、打線制程會用到的固晶膠、鍵合線、瓷嘴。 關(guān)于固晶的挑戰(zhàn) 固晶膠是固晶制程的關(guān)鍵耗材，它的作用包含了固定芯片、(導(dǎo)電)及散熱，其主要成分由高分子或是銀粉加高分子材料所組成。藉由成分配比的不同，形成了不同的剪切強度、觸變指數(shù)、玻璃轉(zhuǎn)移溫度、體積電阻率等等的特性參數(shù)，進而達(dá)到了不同的固晶效果及信賴性。此外，隨著芯片尺寸的縮小，固晶膠的使用量也減小，如果膠量過多容易產(chǎn)生芯片滑動，若是過少又可能導(dǎo)致芯片因粘不緊而掉落，這其中該如何拿捏也是一門藝術(shù)了。 如何選用鍵合線材 所謂好的鍵合線材，具備以下要求： 1.滿足客戶規(guī)范的機械及電氣性能(如融斷電流、弧長弧高、球形尺寸等) 2.的直徑 3.表面無劃痕、清潔 4.無彎曲、扭曲應(yīng)力 5.內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)均勻 除了上述要求之外，小線徑線材又可能面臨多芯片間串并聯(lián)，或是植球型焊線如BSOB(Bond Stick On Ball)、BBOS(Bond Ball On Stitch)等特殊打線手法的需求，更是制線工藝上的挑戰(zhàn)，舉例來說，芯片串聯(lián)的過程會涉及到芯片間Pad to Pad的打線，若是使用銅線或純銀線來進行焊接會有作業(yè)性不好及良率不高的問題，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及及高金、合金線的表現(xiàn)，這些都是要納入考慮的。 此外，隨著線徑變小，鍵合線的荷重(Breaking load，BL)會跟著下降，將影響到焊線的拉力與信賴性；再來，隨著各種線材的成分配比、合金的均勻控制，以及拉絲、退火條件的不同，將產(chǎn)生不同的線材硬度、荷重、延伸率(Elongation，EL)、熱影響區(qū)(Heat Affection Zone，HAZ)及電阻等特性，在焊線變細(xì)的同時如何能抵抗模流等外力而不至于塌線、拉出來的線弧形態(tài)如何能穩(wěn)定不損傷、需要的焊線推拉力數(shù)值如何能達(dá)成、怎樣控管好小線徑的尺寸、如何在不影響主要特性的情況下替客戶降低成本，并且維持線材的抗硫化性等等，都是鍵合線供貨商可以努力的方向。關(guān)于不同的鍵合線特性的不同可參考下方比較表，從表中我們可以很清楚地發(fā)現(xiàn)，藉由高金線、合金線等相關(guān)產(chǎn)品的使用，不僅能降低20%-40%成本，同時可滿足與線不相上下的性能，目前也已通過許多客戶的認(rèn)可，受到業(yè)界廣泛的使用了。也就是說，選用好的高金線或合金線，是降低成本，且同時做好小芯片封裝的關(guān)鍵，如圖一所示。 表一、線、高金線、合金線之相關(guān)特性比較表 圖一、選用好的高金線或合金線，是降低成本，且同時做好小芯片封裝的關(guān)鍵 瓷嘴與焊線參數(shù) 瓷嘴方面的參數(shù)優(yōu)化也很關(guān)鍵，在鍵合線徑減小以符合電極焊盤尺寸的前提下，可選用單倒角形態(tài)配合針頭表面粗糙化的瓷嘴來達(dá)到更好的焊點強度；此外，使用較大的針頭直徑(T)、表面角度(FA)搭配較小的外弧半徑(OR)可達(dá)到更好的二焊點強度及魚尾的穩(wěn)定度。當(dāng)然，透過實際的狀況配合經(jīng)驗來調(diào)整出適當(dāng)?shù)暮妇€參數(shù)如燒球電流、焊線時間、焊線功率…等也是非常重要的。 總的來說，由于優(yōu)勢明顯，小芯片的應(yīng)用是未來LED的趨勢之一，無論是大功率照明或是小間距顯示屏的發(fā)展都與此息息相關(guān)，而小芯片封裝更是達(dá)到此目標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù)。要打出好的焊線，除了適當(dāng)?shù)膮?shù)、正確的瓷嘴外，選用質(zhì)量好的鍵合線也是非常重要的，這三者缺一不可，也這三者都完善了，小芯片封裝的技術(shù)才會更好LED鍍銀支架（LED燈腳）使用注意事項！
為了減少led鍍銀支架在倉儲及使用中的不良，在使用方便的同時，請關(guān)注以下事項：
     1、  LED鍍銀支架是功能性的電鍍，我們注重的是可焊性及銀鍍層導(dǎo)電的良好性，其次是支架的抗氧化性等功能。
      2、  銀鍍層化學(xué)性質(zhì)：單質(zhì)銀在常規(guī)狀態(tài)下化學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)穩(wěn)定，同水及空氣中的氧極少發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，但遇到硫化氫、氧化合物、紫外線照射，酸、堿、鹽類物質(zhì)作用則極易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其表現(xiàn)為銀層表面發(fā)黃并逐漸變成黑褐色。雖然我司對電鍍后的LED支架對鍍銀層進行微弱的有機保護處理，但其抗變色性能依然很弱，所以，在支架不走生產(chǎn)流程操作時，請密封保存。
        3、  倉儲使用中注意事項：
a、  在未打開包裝的條件下，倉儲放置條件：25℃以下，相對濕度<65%以下； b、  LED鍍銀支架的包裝一旦打開，請注意以下事項： 1請勿用徒手接觸支架。徒手接觸支架，汗液會附著于支架表面，后續(xù)存放或烘烤中將加速支架鍍層變色氧化及支架基體生銹氧化，若徒手接觸支架功能區(qū)，其焊線效果極差； 2作業(yè)環(huán)境應(yīng)保持恒定，控制于25℃以下，相對濕度<65%以下，以防止支架氧化生銹； 3在晝夜溫差時，應(yīng)盡量減少作業(yè)環(huán)境中的空氣流動，長時間不作業(yè)的支架應(yīng)采用不含硫框、箱予以密封保護； 4LED支架在烤箱內(nèi)，在維持烤箱正常運行下，其排氣口盡量關(guān)閉； 5在低溫季節(jié)，要盡量減少裸支架在流程中的存放時間，因為環(huán)境溫度較低時，大氣氣壓同時偏低，空氣污染指數(shù)較高，日常工作所產(chǎn)生的廢氣難以散發(fā)，而容易與銀發(fā)生化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致變色。 6封裝完畢的產(chǎn)品應(yīng)盡快鍍錫處理（含全鍍品），否則容易出現(xiàn)引線腳氧化，導(dǎo)致外觀不良及焊錫不良； 7由于助焊劑呈酸性，因此產(chǎn)品焊錫以后需清洗干凈表現(xiàn)殘留物質(zhì)，否則將在較短的時間出現(xiàn)氧化生銹。
        4、  為使用的支架堆放需不超過四層，防止重力擠壓變形；搬運過程中應(yīng)輕拿輕放；拆開包裝時應(yīng)用刀片劃開粘膠帶。
        5、  由于支架沖壓模具是機械配合，須定期維護模具，以支架的機械尺寸在圖紙公差范圍內(nèi)。為了貴司作業(yè)順暢，請做好支架的分批管制，以減少不同批支架的偏差： a、  確認(rèn)包裝箱上封箱色帶及生產(chǎn)日期編號，兩者能統(tǒng)一則以同批投料，否則請分開投料； b、  檢驗時，請勿混放不同批次的產(chǎn)品； c、  不同時間進料的支架盡量分開使用。
       6、  成品后的保存環(huán)境同3-a要求，但由于銅材材質(zhì)的變化，很難少年宮BAR切口處不生銹。所以，為了提司的產(chǎn)品檔次，建議采用半鍍支架，封裝后的半成品再做鍍錫保護。高顯指LED燈珠的顯指高低由什么決定的，有什么作用？
高顯指LED燈珠的顯色指數(shù)高低，是由熒光粉和晶片波段搭配出來的，顯指是對物體顏色的再現(xiàn)程度。顯指數(shù)是代表，人眼對光經(jīng)物體反射回來，看到物體的一個逼真程度 如：攝影燈 補光燈
在不同環(huán)境中有不同要求，一般通用室內(nèi)照明都是常規(guī)，暖白65-70 正白75左右就可以。通過加入高顯色的粉使得光通量有降低。燈珠的顯指和燈珠質(zhì)量好壞沒有直接的關(guān)系。當(dāng)然同比亮度情況下，顯指越高越好了，但是價格相對會貴一些。顯指數(shù)是代表，人眼對光經(jīng)物體反射回來，看到物體的一個逼真程度。一般是顯指越差，人反映到物體，離真實物體的顏色就越差。顯指越高就月逼真。
高顯指LED燈珠比LED燈珠顯色性更好，顯指越高，色彩越鮮明。高顯指LED就顯指接近太陽色的RA100   科維晶鑫生產(chǎn)的高顯可以做到96-97 做到真正高顯高流明。
90-100  優(yōu)良 ，需要色彩對比的場所
80-89  需要色彩正確判斷的場所
60-79  普通，需要中等顯色性的場所