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    Mini LED倒裝芯片的封裝焊接方式及焊接材料簡述


    ?Mini LED倒裝芯片的封裝焊接方式及焊接材料簡述

    目前常規Mini LED結構都是采用倒裝芯片封裝結構,芯片尺寸在100~200um之間,受到芯片及電極間隔尺寸的限制,芯片的焊盤尺寸較小。同時為克服分立器件尺寸對點間距限制,Mini LED大多采用集成封裝(COB)方式進行,其對作業過程中的穩定性一致性等要求較高,因此在封裝過程中實現穩定可靠的芯片與基板的焊接Mini LED應用過程最重要的環節之一。目前針對倒裝LED芯片焊接,常規方式是回流焊及共晶焊兩種方式,其封裝焊接方式主要用以下三種:。

    一.常規回流焊方式:

    封裝過程中通過專用的Mini LED固晶錫膏固定方式進行,對應芯片電極焊盤表面為Au結構,具體需要在基板對應焊盤位置點或印刷固晶錫膏,再固定芯片,然后再按照一定的溫度曲線,通過回流焊爐進行高溫固化,固晶錫膏合金的選擇決定了固化所需要的溫度,通常會在180~260℃之間進行選擇,溫度相對較低,與芯片制程溫度基本一致,對芯片結構影響較小,同時由于Mini LED芯片及焊盤尺寸較小,錫膏使用量及位置準確度極為重要,,通常錫膏需選用專用的6號及7號的細粉固晶錫膏,同時因上錫工藝的不同,需要選擇對應的點涂或印刷錫膏,與此同時芯片電極焊盤對錫膏的適應性也較為重要,若防護不足,極易發生電極侵蝕而脫落情況。

     

    二、共晶焊方式:

    封裝過程中通過共晶助焊劑固定方式進行,對應芯片電極焊盤表面為AuSn結構,需要在基板對應焊盤位置點專用的共晶助焊劑,再固定芯片,然后再按照一定的溫度曲線進行高溫固化,共晶過程中由于AuSn材料本身共晶溫度限制,通常最高溫度在320℃左右,對芯片結構及輔材等高溫的穩定要求較高,但其避免了小尺度下錫膏控制的問題。

     

    三、預上錫回流焊工藝

    在以上兩種方式之外,另一種目前在IC集成封裝工藝中用到的預上錫工藝,則集合了以上兩種方式的優點,對應芯片電極焊盤表面采用Sn結構,需要在基板對應焊盤位置點Mini LED助焊劑,再固定芯片,然后按照一定的溫度曲線進行高溫固化,回流焊的溫度與常規回流焊類似,芯片電極焊盤表面SnAg成份決定了固化所使用的溫度,目前常用溫度在240℃左右,該方式一方面避免了固晶錫膏情況下的精準控制問題,另一方面固化溫度也在相對較低位置,但芯片制程相對復雜,同時芯片結構對最終效果影響較大。同時封裝時對助焊劑的選擇也比較重要,要求助焊劑粘度適中,能夠粘住芯片在回流焊接過程中不飛芯片,不發干不揮發。


     

     

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