锡膏为焊料粉(金属)与稳定粘度的助焊剂的均匀一致的混合物,用来在加热时连接两个金属表面。锡膏因焊料粉的成分不同特性也不同,所以不同的成分有不同的用途,否则会出现不理想的效果。
1、实验证明发现使用SnAgCu锡膏固晶与silicone封装後, 无法耐後续的无铅焊锡回焊制程(Lead free reflow process), SnAuCu锡膏会劣化脆裂, 导致晶片与支架剥离, 因为接触变差, 有些电压会上升、不稳、甚至发生短路;也可能因接触变差, 使热阻上升, Tj上升而产生其他的失效。依据旭明的测试, SnCu 锡膏则不会有此问题。
2、焊锡粉的颗粒大小:目前使用led固晶对锡膏的流动性要求很高,焊料粉越细,那么更有利于自动机点锡膏,另外颗粒小,在焊接过程中锡膏融化均匀。所以led固晶锡膏要求采用5#以上的粉目。
总之,锡膏导电性高,且粘合度强,因此制程后,不易由电性与推力测试发现锡膏与芯片是否结合良好,还需要观察芯片推开后观察锡膏横切面,观察锡膏的覆盖率、锡膏内部是否有空洞,来确认该制程是否正常。锡膏制程建议使用回流焊来烘烤,因为回流焊可控制温度曲线,且温度均匀稳定,因此可使锡膏与芯片间附着良好,减少空动与外应力,并且可以将锡膏中的助焊剂反映干净,但如果使用其他方式加热锡膏来固晶,以热板为例,使用热板机台,人工加热时间不易控制,因此制程时间可能会**出芯片材料的上限,且支架不同位置与热板接触面积会有差异,可能会造成部分样品锡膏反映不完全;另外热板无法控制制程温度曲线,加上支架中每颗光源与热板接触面积不同,皆会造成每颗光源加热速率不同。
因此使用热板加热代替回流焊制程,会造成以下现象:
1、制程中时间**出材料上限,造成芯片被破坏。
2、加热后每颗产品锡膏覆盖率会不同,产生固晶空孔,造成应力影响芯片特性与散热不良等问题。
3、锡膏内部有助焊剂残留,将造成后续信赖性问题(如影响亮度变化)。部分客户在使用热板时会先将支架置于热板上预热并进行固晶作业,此预热加上固晶时间,可能会造成芯片在高温时间过长,造成芯片特性改变。
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