LED物料及工艺

1、1日期：日期：2006.3.09pm19:00-20:00地點地點:LXF 2F教育訓練室教育訓練室課時：課時：1Hour2: : : : : : Y 發光二極體 (Lamp)Y 組裝 LED (ARRAY)Y 帶裝 LED (TAPPING)Y 點陣數碼管 (DISPLAY)Y 紅外線接收頭 (IRM)Y 紅外線發光二極管 (IR)Y 滑鼠用感測 LED (ITR)Y 鐳射激光頭 (Laser Diode)Y 戶外屏像素管 (Big Lamp)Y 線性光源 (Light Source)3原物料原物料固晶固晶焊線焊線封膠封膠 來料 晶片 支架 銀膠金線 支架 配膠 模粒 離模劑 支架 IQA

2、擴晶 排支架 上支架 試膠 裝模 合格 涂色 焊線 過濾 入烤 倉庫 固晶 產線全檢 品管確認 噴離模劑 材倉 產線全檢 品管抽檢 灌膠 領料 入烤 待封膠 插支架 出烤 短烤 品管抽檢 出烤 待焊線 品管抽檢 長烤 待測試gogogogo4n固晶站的功能：固晶站的功能：*將晶片按規格要求固定于支架或PCB上n固晶站介紹內容固晶站介紹內容:*1.使用物料的介紹3支架 3晶片 3銀膠 *2.作業流程 *3.檢查項目 5n1.支架支架n支架的功能* 支撐和導電n支架的型號n2003-2 2003L10 n2003-2B n2004LDn2004WA3 支架檢查重點* 尺寸 (滿足自動機台生產)*

3、鍍銀層 (滿足焊接性)* 平整度 (滿足焊接性)* 清潔度 (滿足焊接及沾附性) 6n2.晶片n晶片的功能* 發光n晶片的結構鋁墊(電極)P層(正極)N層(負極)金層(負電極)P電極GaP P型長晶GaP N型長晶GaP N型基板N電極實物圖晶片簡圖7n晶片的發光原理n如右圖所示，當從晶片的P層朝N層流入電流時，由P層電極就加入電洞，同時N層就加入電子，且在此的電洞向P層移動(擴散)，電子則向N層移動，而達P-N接合。如果電程電子具有某能量值以上，電子電洞會跨越P-N接合，并與其它電洞電子再結合而發光。n晶片組成的材料n一般晶片用的材料，主要在元素周期表中的第族與第族的元素加以化合所成的化合物

4、半導體。n常見的有：nGaAs GaP GaAsP GaAlAa發光P層N層電子發光 電洞返回8n3.銀膠n銀膠的作用* 連接并導電n銀膠的成份 銀粉(約70%) + 膠水(約30%)n銀膠的儲存及使用 儲存條件及期限條件期限 -206個月056天25548小時W 銀膠在運輸途中需有干冰保存銀膠的種類型號 供應商 用途T3007-20 SUMITOMO LAMP826-1 ABLESTIK LAMP850-6 EMERSON&CUMING DISPLAYCT220HK-S1 TOSHIBA PT/IR9n銀膠的使用n銀膠從冰箱中取出后需密封放置30分鐘以上進行退冰n理由：1.使瓶內溫度

5、與室內溫度相同避免產生霧氣留在瓶內n 2.水氣和水份是銀膠的天敵n退冰后輕輕 緩慢的攪拌到粘度均勻為止n理由：快速攪拌會因磨擦產生熱量造成銀膠的硬化加快不利作業或儲存n背膠或點膠后要在一小時內接著n理由：放置時間過久銀膠上層會先膠化喪失接著力n 背膠后若不能在一小時內作業者則需放在封閉容器內再放回冰箱儲存n粘著后2小時內送入烘烤硬化作業n理由：1.烘干前放置太久會造成銀膠擴散使晶片下沉n 2.移動或搬運時要避免震動以免晶片移位或傾斜n依照時間及溫度烘烤n理由：1.烘烤時間太短銀膠硬化不完全n 2.烘烤過久溫度過高浪費能源且銀膠會焦化喪失接著性10n銀膠異常現象n晶片轉向：當晶片粘在銀膠上時已傾

6、斜以及在硬化過程中受到膠的內應力影響使晶片扭轉則產生傾斜或固位不正.n銀膠烘烤不干：每瓶底部剩下部分未被攪拌均勻時銀粉比例過大或烘烤溫度時間不符合規定。n銀膠變質的簡單判定：1.烘烤后晶片推力不足n 2.銀膠色澤非銀白色n銀膠使用的緊急處理n1.銀膠侵入眼睛：立即用清水沖洗15分鐘以上并請醫生協助處理n2.皮膚接觸銀膠：產即用肥皂和清水清洗或清醫生處理n3.銀膠吸入：產即到空氣清新處休息n銀膠的烘烤nT3007-20 826-1 CT220HK/S1 溫度 1505 時間 2.02.5小時n850-6 溫度 1305 時間 2.02.5小時 11n焊線站的功能：焊線站的功能：*用一段金線(或鋁

7、線)按規格要求將晶片與陽極連接形成通路n焊線站介紹內容焊線站介紹內容：*1.使用物料的介紹3金線 *2.作業流程 *3.焊線技朮 *4.檢查項目12n金線n金線的作用*導電n金線的成份n99.99%的純金n金線的型號(尺寸) 供應商n1.0mil (25m) TANAKAn 1.25mil(30m) TANAKAn金線的儲存n保存溫度： 室溫 (255)n保存方式： 垂直放置 理由：金線為水平繞線，且材質較軟，避免因重力而變形.13n焊線機的接合方式 焊線機的接合方式主要有以下三種方式：1.熱壓法： TC (Thermal Compresslon) 加熱，加壓之方式，用于AU，AL之 焊接該設

8、備簡稱 TCBONDER2.熱壓超音波法：TS (Thermal Soniic) 加熱.加壓.超音波磨擦，為目前最常用的焊接方式 ，也是公司所用KAIJO AB機使用之方式，用于金線(AU)之焊接，因必須燒球故又稱GOLD BAII BONDING。3.加壓超音波法：US (Ultra Sonic) 用于低溫焊接，一般用于AL線之焊接又稱 Wedge Bonding 14n焊接參數 1.焊接溫度 (Temperature) 指在焊接過程中，將支架以熱板加熱后之工作溫度.以熱能的方式使焊線與PAD之間產生材料的共晶結合. 焊線溫度包含： 1.1 預熱 1.2 實際工作溫度 原則上溫度越高，熱能越

9、大，有助于焊線與PAD之金相變化及結合，有利于焊線間縮短，但溫度太高會造成晶片損壞，支架變形. 一般加熱溫度在100400.2.超音波 (ULTRA SONIC)： 超音波振震子，由逆壓電材料組成，隨電壓大小之變化產生轉換使焊臂材料的厚度產生變化，提供一橫向震動磨擦的能量，加速焊線與PAD表面上金屬的共晶結合3超音波的效果過程：清潔，破壞，共晶，再結晶.3在焊接過程中，金球錯用超音波的力量將金逐漸磨開，而BOND FORCE的力量只是協助。3超音波于單位面積上施力過大或施力時間過長，容易使晶片打穿.拔墊。152.1 超音波頻率： 原超音波頻率多在 60KHZ左右 由于現在晶片及PAD面積愈來愈

10、小，所以需要較高的頻率以彌補金球要小，震幅要小，焊接面積要小，熱能要夠的問題. 現FB-118(64KHZ) FB-131(100KHZ)3頻率愈高在相同的震幅(US POWER)能產生更大的磨擦熱能3在相同的震幅(US POWER)頻率愈高熱能愈大，故所需時間(US TIME)愈短3相同的熱能需求，相同的時間(US TIME)，相同的壓力(BOND FORCE)，震幅的需求因頻率愈高而愈小，故焊接完成后金球愈小3相同的震幅(US POWER)因頻率愈高功率愈大，故在相的接觸面積中每單位面積所承受的超音波功率愈大，愈容易打穿3頻率愈高對PAD表面的清潔效果愈好，故愈不會受前段清洗制程的影響2.

11、2 US POWER 也就是超音波的功率3.焊接壓力 (BOND FORCE)： 提供焊線與PAD或支架結合時必須的接觸力量4.焊接時間 (BONDING TIME)： 焊接過程中壓力與超音波的施加時間16n封膠站的功能* 將支架封裝于環氧樹脂內，作用在于保護晶片與金線，并形成外觀形狀 和導光特性.n封膠站介紹內容*使用物料的介紹*模條3AB膠 (環氧樹脂)3CP (染料)3DP (擴散劑)*封膠流程*不良原因分析17nAB膠nLamp精密2015A/Bn 宜加6100A/B(高透明）n食人魚 HL8800A/BnCP R-CP1550n G-CP4510n B-CP5010n Y-CP3510n O-CP251018不良名稱不良名稱： 1.氣泡 2.塌線 3.深/淺插 4.多/少膠 5.膠色異樣19碗內氣泡：碗內氣泡：1.插支架時碗杯未沾膠2.點膠時滾軸速度快或滾軸上的膠量較多3.支架碗杯品質問題。 膠未完全脫泡碗外氣泡：碗外氣泡：1.作業時模粒或膠未做預熱2.插支架速度過快3.落膠速度過快4.支架本身設計有問題 201.搬運時未注意手或袖口將線碰塌2.碗內沾膠不小心碰塌線3.儲存不當（