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Mini-LED封装难点多,解决印刷工艺难题有何良策?

2019-06-27 09:30 来源:晨日科技 关注度:9468次 字体:   原创申明 投稿
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全球主流厂商已基本完成了Mini-LED背光的研发进程,进入小批量试样或大批量供货阶段。

  近几年来面板行业的高速发展,国内厂商疯狂扩产后,产品的供给和需求关系得到了基本缓和,厂商开始转而重视产品“质”的提升。显示面板行业将朝着高分辨率的画面、曲面、超薄平面、轻薄化、可弯曲化、高动态HDR、高对比度及广色域的趋势发展,由此Mini-LED应运而生。

  根据预测,2019年Mini-LED将正式爆发,进入商品化阶段。目前,全球主流厂商已基本完成了Mini-LED背光的研发进程,进入小批量试样或大批量供货阶段。国内各大企业也在紧锣密鼓的进行工艺研究,加快投放市场的进程。

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  Mini-LED采用LED芯片尺寸为微米等级,每张Mini-LED线路板上通常会有数千个芯片,上万个焊点,以连接RGB三色芯片。如此巨量的焊点,给芯片的封装带来了很大的难度。今天我们一起来了解一下印刷工艺。

  相比传统的SMT印刷工艺,Mini--LED对工艺的要求达到了极致,据统计,焊接不良有60%以上是因为印刷工艺引起的,对于Mini-LED的精密印刷,对设备(印刷机)、配件(钢网)、材料(锡膏)都提出了更高的要求,三者缺一不可。

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  设备-高精度印刷机

  Mini-LED的焊盘更小、钢网更薄,对设备的精度、功能提出了更高的要求。目前印刷常见的问题包括:

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  问题1、2:Mini-LED工艺使用的钢网厚度在0.03-0.05mm之间,钢网薄、易变形,要求设备具有钢网吸附功能,将钢网与焊盘实现紧密的贴合。

  问题3:Mini-LED焊盘尺寸一般小于φ120um,对设备的印刷精度、重复对位精度提出了更高的要求。

  问题4:因为开孔尺寸更小,对刮刀角度、压力、速度的调整范围和精度要求更高。

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  三要素对锡膏填充的影响

  1)刮刀压力大,有利于锡膏填充和对PAD的粘附,但须考虑对钢网的磨损。

  2)钢网上锡膏较少时,可以调小刮刀角度,增加锡膏充填性;钢网上锡膏较多时,可以调整刮刀角度,减少锡膏充填性;刮刀角度越小,锡膏体积越大。

  3)刮刀速度可影响锡膏的填充量,但引起的锡膏体积变化较小,主要考虑刮刀角度的影响。

  精密印刷设备可以根据印刷钢网及产品的特点,以上三要素应具有较宽的调整空间。目前已有设备能够实现Mini--LED的稳定批量生产。

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  配件-钢网+纳米涂层

  良好的脱模性是保证焊接性能的一个重要条件。对于细小的开孔,可通过对钢网表面涂覆纳米涂层,使钢网孔同时具有高疏水性和疏油性,同时消除毛刺、使孔壁更加光滑整洁,提高焊膏的脱模性,同时降低印刷刮刀与钢网的磨损,延长钢网使用寿命。

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  材料-6#粉锡膏

  EM-6001是深圳市晨日科技股份有限公司针对Mini LED印刷制程工艺开发的固晶锡膏,使用超细、窄粒度分布、高球形度、低氧含量的Sn96.5Ag3Cu0.5锡粉及ROL0级助焊膏配制,在精细间距焊盘尺寸下具有良好的印刷性和脱模性,经回流焊接之后残留物极少,无腐蚀性,焊点饱满光亮,无坍塌及焊接桥接短路现象,满足高精密、高可靠性的电参数要求,并且SPI在线检测不良率低,可有效提高产品生产良率。

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  特点:

  稳定的物理特性和抗氧化性能,持续在板时间大于8h;

  良好的印刷性和脱膜性,下锡均匀,无拖尾、拉丝及焊点粘连等现象;

  窄粒度超细焊粉,脱模下锡量更稳定;

  更好的抗坍塌性能,防止连锡;

  优异的焊接可靠性,空洞率极小,无小锡珠,芯片不会发生倾斜、偏移等现象。

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