LED倒装制程介绍演示幻灯片.ppt

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Film Flip Chip,1,倒装结构,LED,芯片,8,倒装芯片的制备方法,以蓝宝石基底制作,GaN,外延片,ICP,蚀刻,/,RIE,蚀刻,制作,透明导电层,制作,P-N,电极,衬底上制备,反射散热层,芯片,/,衬底的划片分割,Die bond,倒装焊接,表面粗化,/,半导体表面加工,1,倒装结构,LED,芯片,9,晶片 支架,点胶,固晶,以银粉,+,环氧树脂在加热的条件下,(150/1h),固化的方式粘合晶片与支架,银胶固晶,2,倒装焊固晶工艺,10,晶片 支架,绝缘胶点胶,固晶,以绝缘胶在加热的条件下固化的方式粘合晶片与支架,特点,:1.,粘接强度大,2.,绝缘胶透光可提升亮度,绝缘胶固晶,2,倒装焊固晶工艺,11,固晶工艺,2,倒装焊固晶工艺,直接,共晶,焊剂,共晶,钎料,固晶,热超声固晶,12,固晶工艺,2,倒装焊固晶工艺,固晶工艺,优点,缺点,绝缘胶固晶,成本低,工艺成熟,粘接强度高,效率高,导热性差,挥发性,银胶固晶,工艺简单,粘接强度高,较好的导热性,相对较低的导热性,粘度大，不均匀,挥发性,直接共晶,优越的导热性,无焊剂,钎料溢出,孔洞,焊剂共晶,优越的导热性,工艺简单,粘接强度高,清洗,焊剂残留,孔洞,热超声固晶,良好的导热性,良好的取光率,工艺复杂,效率低,粘接强度低,13,共晶固晶,相比传统固晶方式的优点,:,1.,金属与金属的熔合,有效降低欧姆阻抗,2.,有效提升热传导效率,2,倒装焊固晶工艺,14,2,倒装焊固晶工艺,直接共晶焊存在的问题,只加热焊盘,孔洞,-,晶片推力低,焊盘和晶片的粗糙度影响,晶片倾斜影响,15,用吸头从晶圆上拾取晶片并放置在平台上,用加热的夹头从平台上拾取晶片,将晶片放置在预热的焊盘上,焊好的晶片置于在较低的温度下减小偏移,加热夹头,2,倒装焊固晶工艺,16,2,倒装焊固晶工艺,直接共晶,（加热焊盘）,焊剂共晶,直接共晶,（加热夹头和焊盘）,加热夹头可以显著减少孔洞,焊剂共晶在芯片中间有大的孔洞,加热夹头孔洞变得细小均匀,17,2,倒装焊固晶工艺,固晶方法,固晶材料,性能,厚度,晶片倾斜,孔洞,偏移,晶片旋转,加热夹具共晶焊,AuSn20,2m,3m,10%,1 mil,1,软钎料,锡基钎料,10-20,（,0.5 mil,）,25,（,1 mil,）,5%,2 mil,1.5,银胶,银、环氧混合物,10-20,（,0.5 mil,）,25,（,330,回流焊最高加热温度,315,-320,E.g.Ag-Sn/Sn(232,),塑胶,Tg290,回流焊最高加热温度,270,2,倒装焊固晶工艺,23,共晶焊的影响因素,支架设计,坚固性,芯片跟支架的接触面,固晶在不坚固的支架上,芯片跟支架的接触,推力被影响,固晶在坚固的支架上,良好的接触提高推力,2,倒装焊固晶工艺,24,共晶焊的影响因素,支架设计,-,表面粗糙度,支架表面的粗糙度要比共晶材料的厚度 还要少,否则共晶材料就不足够填满表 面不平的地方,造成流动性差的情况,如果固晶在比较平滑的支架表面上,可提升推力,25,3 Au-Sn,共晶的制备方法,Au-20wt%Sn,Au-90wt%Sn,Au-Sn,二元相图,26,预成型片,通过冶金法加工,Au-Sn,预成型片,相对便宜且易于实现,但很难,加工成焊接所需的很薄的焊片,蒸渡、溅射,采用溅射或蒸等真空沉积技术,可以提供更好的过程控制并能,减少氧化,但是成本高且加工周期长电镀,由于镀速缓慢且成分不能精确控制，在芯片上直接电镀制备,Au-20Sn,共晶凸点比较困难,.,目前采用的是连续电镀方式,即先镀,Au,接着镀,Sn,其外层的,Sn,易被氧化,共熔后,Au-Sn,的组分不好控制。,3 Au-Sn,共晶的制备方法,27,3 Au-Sn,共晶的制备方法,电镀工艺流程,28,3 Au-Sn,共晶的制备方法,Au/Sn:10m/10m,150,时效,(a)5h;(b)10h,29,3 Au-Sn,共晶的制备方法,Au/Sn:10m/10m,150,时效,(c)15h;(d)20h,30,3 Au-Sn,共晶的制备方法,Au/Sn:10m/10m,150,时效,(e)25h,31,3 Au-Sn,共晶的制备方法,Au/Sn:9m/6m,回流,(a)10s;(b)60s,32,33,