LED固晶锡膏A

1、LED固晶锡膏固晶锡膏YJ366LED Die Attach Solder Paste深圳市优金高科电子有限公司2010-5-25功率型功率型LED封装的技术要求（封装的技术要求（1）功率型功率型LED LED 封装技术主要应满足：封装技术主要应满足：封装结构要有高的取光效率封装结构要有高的取光效率热阻要尽可能低，才能保证功率热阻要尽可能低，才能保证功率LED LED 的光电性能和可靠性的光电性能和可靠性功率型功率型LEDLED芯片封装关键：低热阻、散芯片封装关键：低热阻、散热良好、低应力结构热良好、低应力结构芯片散热是芯片散热是LED封装必须解决的关键问题，解决大封装必须解决的关键问题，解决

2、大功率功率LED芯片封装结构的散热问题，才能保证芯片封装结构的散热问题，才能保证LED灯高效、长寿命的工作。灯高效、长寿命的工作。LED 散热通道经由发光层、衬底、粘结层、基板散热通道经由发光层、衬底、粘结层、基板等多个环节，其中粘结材料层是热导率最低的一个等多个环节，其中粘结材料层是热导率最低的一个环节，因此通过选择优良的粘结材料将会解决大功环节，因此通过选择优良的粘结材料将会解决大功率率LED的散热瓶颈，从而大大提高的散热瓶颈，从而大大提高LED的散热能力的散热能力以及可靠性。以及可靠性。功率型功率型LED封装技术要求（封装技术要求（2）热沉硅胶荧光粉焊盘芯片键合材料支架透镜大功率白光大功

3、率白光LED封装结构示意图封装结构示意图LEDLED封装各结构层的热导率比较封装各结构层的热导率比较主要封装结构层主要封装结构层热导率热导率（W/mW/mK K）衬垫（衬垫（SiSi，SiCSiC等）等）150150粘结材料粘结材料（导热胶，银胶，锡膏，（导热胶，银胶，锡膏，AuSnAuSn）1-571-57热沉（热沉（AlAl，CuCu等）等）210210散热基板散热基板 （AlAl，陶瓷，复合基板），陶瓷，复合基板）200200LEDLED芯片封装粘结材料比较（芯片封装粘结材料比较（1 1）导热胶导热胶：价格低廉：价格低廉 , , 工艺简单，但热导率较小。工艺简单，但热导率较小。导电银浆：

4、导电银浆： 1. 1.有良好的热导特性和较好的粘贴强度；有良好的热导特性和较好的粘贴强度； 2. 2.银浆对光的吸收比较大银浆对光的吸收比较大 , , 导致光效下降。导致光效下降。 3. 3.环氧树脂热阻远大于合金焊料，且使用寿命比合环氧树脂热阻远大于合金焊料，且使用寿命比合金短得多。金短得多。 小功率小功率LEDLED芯片发热量少芯片发热量少 , , 银浆作为粘结层完全可银浆作为粘结层完全可以满足其散热性，但普通银胶不能满足大功率以满足其散热性，但普通银胶不能满足大功率LEDLED芯片的散热需求（导热系数芯片的散热需求（导热系数1.5-20W/mK1.5-20W/mK）。）。 金属焊接：金属

5、焊接：锡金合金（锡金合金（Au80Sn20Au80Sn20）导热导电性好，导热）导热导电性好，导热系数约为系数约为57.3 W/mK57.3 W/mK，但熔点高达，但熔点高达280280，且焊接设备昂贵，成本太高。且焊接设备昂贵，成本太高。YJ366YJ366无铅锡膏无铅锡膏的的导热系数为导热系数为50W/mK50W/mK左左右，导热性能好，与芯片金属层形成金属间右，导热性能好，与芯片金属层形成金属间化合物，粘结强度高，通过回流炉焊接可实化合物，粘结强度高，通过回流炉焊接可实现大批量连续生产方式。试验证明经多次回现大批量连续生产方式。试验证明经多次回流焊后特性不变。流焊后特性不变。LEDLED

6、芯片封装粘结材料比较（芯片封装粘结材料比较（2 2）LED固晶锡膏固晶锡膏倒装封装工艺的技术要求（倒装封装工艺的技术要求（2）LED LED 倒装封装技术主要要求：倒装封装技术主要要求：除了要求低热阻及可靠的焊接强度除了要求低热阻及可靠的焊接强度, ,还要还要求有很好的导电效果。求有很好的导电效果。倒装封装关键：低热阻、散热良好、低倒装封装关键：低热阻、散热良好、低应力结构应力结构, ,优秀的导电性能。优秀的导电性能。锡膏与银胶固晶设备及效率比较锡膏与银胶固晶设备及效率比较项目项目银胶银胶固晶锡膏固晶锡膏基本设备基本设备固晶机固晶机/ /点胶机点胶机焊线机焊线机烘箱烘箱固晶机固晶机/ /点胶机

7、点胶机焊线机焊线机回流炉回流炉连接材料连接材料金属金属/ /金属金属/ /非金属非金属非金属之间非金属之间金属与金属之间金属与金属之间Sn/Cu/Ag/Au/NiSn/Cu/Ag/Au/Ni固化时间固化时间60min60min5 5-7min-7min生产效率生产效率间断式操作和生产，间断式操作和生产，速度慢速度慢连续式操作和生产，连续式操作和生产，速度快速度快可靠性可靠性物理固化连接物理固化连接熔融合金化熔融合金化成本成本固晶能耗大固晶能耗大能耗小能耗小 项目项目银胶银胶固晶锡膏固晶锡膏热导率热导率40电阻率电阻率 50*10-51.08*10-5剪切拉伸强度剪切拉伸强度（25）20 MPa

8、39 MPa冲击强度冲击强度14.7kg/3400psi14.7kg/5075psi硬度硬度2-515热膨胀系数热膨胀系数 (温度温度Tg)178-锡膏与银胶焊点性能比较锡膏与银胶焊点性能比较YJ366 LED固晶锡膏固晶锡膏项目项目参数参数特征特征热导系数热导系数50导热系数为导热系数为50W/mK左右，左右，电阻小、传热快电阻小、传热快点胶周期点胶周期固晶周期能达到固晶周期能达到390ms速度快，效率高速度快，效率高晶片尺寸晶片尺寸满足满足5 mil-75 mil大大功率晶片焊接功率晶片焊接锡膏粉径为锡膏粉径为10-15m（6#粉）粉）焊接性能焊接性能可耐可耐8h重复点胶，重复点胶，空洞率

9、小于空洞率小于8%固晶可靠性好，对固晶可靠性好，对于垂直芯片和倒装于垂直芯片和倒装芯片而言有优越的芯片而言有优越的导电性能。导电性能。焊接效果焊接效果采用锡膏固晶工艺采用锡膏固晶工艺光效比银胶工艺提光效比银胶工艺提升升3-5%。焊点饱满光亮，焊点饱满光亮， LED固晶锡膏固晶锡膏项目项目参数参数特征特征触变性触变性触变性好，粘度为触变性好，粘度为10000-30000cps不会引起晶片的漂移，不会引起晶片的漂移，飞件等飞件等残留物残留物残留物少，残留物少，240小时恒小时恒温测试，不影响效果温测试，不影响效果烘烤底座金属不变色，烘烤底座金属不变色，且不影响且不影响LED的发光效的发光效果果焊接

10、方式焊接方式回流炉焊接，可在回流炉焊接，可在6min内完成固化内完成固化银胶一般为银胶一般为60min锡膏锡膏固晶减少能耗固晶减少能耗焊接性能焊接性能可耐可耐8h重复点胶，空重复点胶，空洞率小于洞率小于8%焊接固晶过程可在焊接固晶过程可在6min内完成，而银胶一般为内完成，而银胶一般为60min，减少固晶能耗，减少固晶能耗锡膏固晶常见问题的解决锡膏固晶常见问题的解决残留物是否影响后续的封装？是否需要清洗残留物是否影响后续的封装？是否需要清洗？ 残留少，且无卤素，无硫化物配方，不含其残留少，且无卤素，无硫化物配方，不含其它活性离子，对后续的封装无影响，无需清它活性离子，对后续的封装无影响，无需清

11、洗。洗。焊接过程，晶圆是否产生偏移，翻转或飞件焊接过程，晶圆是否产生偏移，翻转或飞件现象？现象？ 通过特殊活性剂极大程度降低金数表面张力通过特殊活性剂极大程度降低金数表面张力；活性随焊接温区逐步释放释放；还可通过；活性随焊接温区逐步释放释放；还可通过回流炉温度的设置来调整焊接温度。晶圆偏回流炉温度的设置来调整焊接温度。晶圆偏移和飞件现象可以避免。移和飞件现象可以避免。锡膏固晶常见问题的解决锡膏固晶常见问题的解决气孔是否影响散热？气孔是否影响散热？ 气孔率太高会影响散热性。银胶中银粉含量为气孔率太高会影响散热性。银胶中银粉含量为45-75%，其中的环氧树脂导热导电性很差，相当于，其中的环氧树脂导

12、热导电性很差，相当于导热空洞，热阻和电阻较高。而锡膏焊接后为一导热空洞，热阻和电阻较高。而锡膏焊接后为一整体金属合金，导热通道与焊接面积接近整体金属合金，导热通道与焊接面积接近1：1，散热性比银胶好。另外固晶锡膏还可通过回流炉散热性比银胶好。另外固晶锡膏还可通过回流炉工艺的合理设置降低气孔率。工艺的合理设置降低气孔率。对热沉要求？对热沉要求？ Al基需要镀基需要镀Cu、Ni、Ag或或Au；Cu基材热沉。基材热沉。为什么选择为什么选择YJ366合金？能否满足二次回流？合金？能否满足二次回流？ YJ366工艺成熟，性能稳定，可靠性高；残留物少工艺成熟，性能稳定，可靠性高；残留物少，活性离子失效，二

13、次回流基本不再熔融，合金不，活性离子失效，二次回流基本不再熔融，合金不再流动，晶圆不会移位再流动，晶圆不会移位。使用可靠性？使用可靠性？ 焊接与晶圆背金层及热沉表面金属形成金属间化合焊接与晶圆背金层及热沉表面金属形成金属间化合物，性能稳定，热阻低。物，性能稳定，热阻低。锡膏固晶厚度？锡膏固晶厚度？ 根据晶圆大小选择点胶头的大小及锡膏粘度，粘度根据晶圆大小选择点胶头的大小及锡膏粘度，粘度大，则点胶层厚，一般不超过大，则点胶层厚，一般不超过0.1mm。锡膏固晶常见问题的解决锡膏固晶常见问题的解决对回流炉有什么要求对回流炉有什么要求？ 应采用五温区以上回流炉；预热区的温度设置比普应采用五温区以上回流

14、炉；预热区的温度设置比普通锡膏焊接温度稍高通锡膏焊接温度稍高10-15。n使用时间及其他要求？使用时间及其他要求？ 4保存，每次使用前回温保存，每次使用前回温1小时；可供连续暴露于小时；可供连续暴露于空气中空气中24小时不发干；使用过后针筒里的锡膏继续小时不发干；使用过后针筒里的锡膏继续低温保存，可重复多次使用。（建议每低温保存，可重复多次使用。（建议每4小时往盘里小时往盘里加一次锡膏，当晚上下班后清洗料盘）加一次锡膏，当晚上下班后清洗料盘）锡膏固晶常见问题的解决锡膏固晶常见问题的解决 YJ366焊接回流曲线焊接回流曲线YJ366 LEDYJ366 LED锡膏固晶流程（固晶机）锡膏固晶流程（固

15、晶机）在胶盘中放入适量的固晶锡膏，在胶盘中放入适量的固晶锡膏，调整胶盘的高度，使胶盘刮刀调整胶盘的高度，使胶盘刮刀转动将锡膏表面刮平整并且获转动将锡膏表面刮平整并且获得适当的点胶厚度。得适当的点胶厚度。将固好晶片的支架置于共晶温度将固好晶片的支架置于共晶温度的回流炉或台式回流焊炉中，使的回流炉或台式回流焊炉中，使LEDLED芯片底面的金属与基座通过芯片底面的金属与基座通过锡膏实现共晶焊接。锡膏实现共晶焊接。备胶备胶取胶和取胶和点胶点胶粘晶粘晶焊接焊接利用点胶头从胶盘蘸取锡膏，再利用点胶头从胶盘蘸取锡膏，再将取出的锡膏点附于基座上的固将取出的锡膏点附于基座上的固晶中心位置。点胶头为具有粗糙晶中心位置。点胶头为具有粗糙表面的锥形或十字形，根据晶片表面的锥形或十字形，根据晶片的大小选择适当的尺寸。的大小选择适当的尺寸。将底面具有金属层的将底面具有金属层的芯片置于基座点有锡膏