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【原创】溯源MLED降本增效,德沃先进设备“进化”
德沃先进 文章来源自:高工LED网
2022-12-05 13:45:32 阅读:3825
摘要LED高精度引线键合装备创新与工艺优化。

  MLED凭借尺寸更小,LED灯珠排列更紧密,像素密度更高,并具有更高亮度、宽色域、高对比度、低功耗和长寿命等优势,被看作是继LED小间距显示之后,LED显示技术升级的新产品。

  而随着技术与成本的不断优化,如今Mini LED的显示应用逐步增多,其细腻的显示效果逐渐得到各行业的认可。

  虽参与企业日渐增多,相关产品层出不穷,但MLED显示行业仍处在发展初期,各个环节上仍存在着难点亟待突破,或是在成本方面急需一个更优解。

  反过来说,由于MLED生产还未形成标准流程和固定体系,每个工艺环节上的新技术和新方案都将为MLED的未来提供一种新的可能。

  11月24日—25日,由高工LED、高工产研主办,标谱半导体协办的主题为“弱周期产业大变局,强合作显示大可为”的2022高工LED显示年会暨由强力巨彩冠名的2022高工金球奖颁奖典礼在深圳机场凯悦酒店盛大举行。

  11月24日下午,在由德沃先进冠名的主题为“Mini/Micro产业化重要推手”的智能智造与材料专场上,德沃先进研发负责人晏加宝发表了以《LED高精度引线键合装备创新与工艺优化》为题的精彩演讲。

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  德沃先进研发负责人晏加宝

  据晏加宝介绍,在LED前段封装里,链接芯片和外部电路是通过引线键合技术,即把金属引线连接到焊盘上来实现的,引线键合的材料主要有铜线、银线、金线及镀靶线等。

  从导电性来讲,银线肯定是更好的;从可靠性来讲,肯定是金线最优的;从线的强度硬度来讲,铜线是最硬的,最软的是银线。那么从价格来说,肯定是金线最贵,铜线最便宜,所以根据客户不同的需求可选择搭配不同的线材。

  引线框架提供电路连接和Die的固定作用,主要材料为铜,会在上面进行镀银、NiPdAu等材料。

  引线键合的工艺参数和可靠分析

  电子组件在焊接、运输、使用等条件下,通常会由于振动、冲击弯曲变形等,从而在焊点或者器件上产生机械应力,并最终导致焊点或者器件失效。

  可以通过推拉力测试来模拟焊点的机械失效模型,分析焊点或器件失效原因,评价料件的可靠性。引线键合的可靠分析,首先是进行外观检测,包括一焊点、二焊点以及线弧。

  引线键合工艺参数的差异一般体现在一、二焊点上。其中,一焊点尤其是铜线和镀靶线的焊接中,较高的超声波能量一般能带来更好的焊球推力,但是也同时会造成更多的挤铝、球径变大及P/N连接等问题,而过小的超声波能量导致电极与焊球结合较弱,从而导致A点脱球,可靠性变差。

  同样,在铜线焊接中,获得一个理想的第二焊接至关重要并具有挑战,由于铜线硬度高,特别是Y方向打线焊点形状难以控制。

  德沃先进新工艺开发与应用

  在LED封装领域,铜线键合工艺得到广泛应用,但由于铜的固有属性,铜线比金线更硬,需要更高的键合力来获得强大的键合性,如果键合工艺参数设置过高会影响焊球偏大,容易导致P/N连接短路。

  这将增加焊盘损坏的可能性,例如A点脱落和挤电极,对芯片电极的损伤与破坏,会给产品质量带来隐患。

  同时,随着封装产品往更小间距发展,芯片也随之往小尺寸方向发展,增加了工艺焊接难度。

  因此工艺的参数配合,焊接力度和超声的能量的平衡,也是关键。通过使用较软的铜线从而减小键合力和超声波功率有利于小球焊接。

  热超声键合所用的键合工具,又称劈刀或毛细管(Capillary),是球焊机和焊接点之间能量耦合的媒介。

  选择合适的劈刀对提升二焊点的质量非常重要,劈刀独特的粗化表面增加焊线和劈刀之间的抓力改善二焊点异常。

  工艺参数随着市场的多变,芯片也会越来越小,对二焊点的工艺难度也会相对的提高。德沃先进开发多段磨合模式以及分段焊接等新工艺满足客户的要求,通过EFO系统设计,高速高精度的数控电流,对成球阶段的电流实行动态控制,以达到控制金线成球的最佳热量输出,同时缩短成球的时间,提高焊烧球的稳定性。

  针对B焊点容易断裂的问题,采用偏折线弧、空间折线弧、M线弧、蝴蝶线弧工艺改善;针对D焊点容易断裂的问题,采用标准+D、平线弧+D、贴地线弧工艺改善。

  德沃先进专注于IC、LED封装应用领域,自主研发自主创新,核心专利40+。十年沉淀,打造高精度全自动引线键合机,采用新升级的XY平台和控制更稳定的焊头,针对特殊工艺线弧提供解决方案,支持复杂焊线程式的编程多达十几种。

  德沃先进以底层自主化技术为依托,针对封装形式、材料、结构、工艺,满足和保障终端市场应用,通过提升国产化配置,供应链更稳定更迅速,降低客户采购成本,且拥有月产300台的自建产线,具备按质保量、快速出货的供货优势。


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