1、LED封装技术 第二讲固晶焊线 下 焊线部分 LED封装技术概要 什么是焊线线材的种类和规格焊线的设备和工艺过程焊线常见问题 1 什么是焊线 焊线 英文名称WireBonding 又名种线 外 wire 绑 金 某 线键合等等 是指用金属细线将芯片电极和支架电极连接 以实现芯片与外部电气连接的工艺过程 主要材料 金属细线 2 线材的种类和规格 四大基材 金 银 铜 铝键合铝线 铝线比较粗 电流容量大 缺点是焊点大 需要的pad尺寸大 降低芯片效率 存在问题 1在球焊时加热易氧化 很难成球 2拉伸强度和耐热性差 3性能不稳定 特别是伸长率波动大 表面清洁度差 容易在键合处产生疲劳断裂 2 线材的
2、种类和规格 键合银线 高纯银材料加入微量元素 部分或全部取代金线 LED银线特点 1 价格便宜 是同等线径的金丝的20 左右 2 导电性好 3 散热性好 4 反光性好 不吸光 亮度与使用金线的比较可提高10 左右 5 与镀银支架焊接时 可焊性比较好 最大的优点 便宜 最大的缺点 氧化 延展性差 键合金线 Au纯度为99 99 以上 其中包含了微量的Ag Cu Si Ca Mg等微量元素 键合金具有电导率大 耐腐蚀 韧性好等优点 最大的优点 抗氧化性 最大的缺点 价格昂贵 2 线材的种类和规格 键合铜线 首先是要求键合丝更细 封装密度更高而成本更低 因此 铜键合丝又引起了人们的重视 铜线特点 1
3、 良好的力学性能 2 优异的电学性能 铜的电导率比金高出近40 比铝高出近2倍 3 出色的热学性能 键合铜丝的热学性能显著优于金和铝 4 性能稳定 铜线键合金属间化合物生长速度慢 注意 金线的使用电流与线弧长度有关 为了改善金丝的硬度 延展率 电阻率 高温熔断特性而优化拉丝和融化工艺 同时进行其他微量添加 3 焊线的设备和工艺过程 超声波金丝球焊机的工作原理 带有金丝的瓷嘴以一定压力作用在芯片电极上 超声波通过瓷嘴把超声能量传送到焊区 由于焊区即两个焊接的交界面处声阻大 因此会产生局部高温 在压力 热量和超声波能量的共同作用下 使金丝在芯片电极和外引线键合区之间形成良好的欧姆接触 完成内外引线
4、的连接 为什么叫金丝球焊 为了提高金线与电极的焊接强度 通常使用电弧打火的方法在金线的尾端烧制一个金球 支架或载板为什么要加热 提高焊接效率 减少超声功率 避免芯片损伤 3 焊线的设备和工艺过程 超声波金丝球焊机铝线焊线机 3 焊线的设备和工艺过程 金球及契形大小 以25um直径金丝为例 金球直径A 60 75um 即为 的2 4 3 0倍 球型厚度H 15 20um 即为 的0 6 0 8倍 契形长度D 70 85um 即为 的2 8 3 4倍 3 焊线的设备和工艺过程 最大剪切力 250g金球尺寸 直径50 m 300 m金线拉力测试最大拉力 100g芯片剪切测试最大剪切力 5Kg芯片最大尺寸 3mm 品牌型号 NordsonDAGE4000 3 焊线的设备和工艺过程 3 焊线的设备和工艺过程 4焊线常见问题 焊双线 焊点焊错位 4焊线常见问题 4焊线常见问题 4焊线常见问题 4焊线常见问题 4焊线常见问题 4焊线常见问题 4焊线常见问题 4焊线常见问题 4焊线常见问题 二焊点有余线
