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Mini-LED封裝難點多,解決印刷工藝難題有何良策?

2019-06-27 09:30 來源:晨日科技 關注度:4533次 字體:   原創申明 投稿
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全球主流廠商已基本完成了Mini-LED背光的研發進程,進入小批量試樣或大批量供貨階段。

  近幾年來面板行業的高速發展,國內廠商瘋狂擴產后,產品的供給和需求關系得到了基本緩和,廠商開始轉而重視產品“質”的提升。顯示面板行業將朝著高分辨率的畫面、曲面、超薄平面、輕薄化、可彎曲化、高動態HDR、高對比度及廣色域的趨勢發展,由此Mini-LED應運而生。

  根據預測,2019年Mini-LED將正式爆發,進入商品化階段。目前,全球主流廠商已基本完成了Mini-LED背光的研發進程,進入小批量試樣或大批量供貨階段。國內各大企業也在緊鑼密鼓的進行工藝研究,加快投放市場的進程。

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  Mini-LED采用LED芯片尺寸為微米等級,每張Mini-LED線路板上通常會有數千個芯片,上萬個焊點,以連接RGB三色芯片。如此巨量的焊點,給芯片的封裝帶來了很大的難度。今天我們一起來了解一下印刷工藝。

  相比傳統的SMT印刷工藝,Mini--LED對工藝的要求達到了極致,據統計,焊接不良有60%以上是因為印刷工藝引起的,對于Mini-LED的精密印刷,對設備(印刷機)、配件(鋼網)、材料(錫膏)都提出了更高的要求,三者缺一不可。

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  設備-高精度印刷機

  Mini-LED的焊盤更小、鋼網更薄,對設備的精度、功能提出了更高的要求。目前印刷常見的問題包括:

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  問題1、2:Mini-LED工藝使用的鋼網厚度在0.03-0.05mm之間,鋼網薄、易變形,要求設備具有鋼網吸附功能,將鋼網與焊盤實現緊密的貼合。

  問題3:Mini-LED焊盤尺寸一般小于φ120um,對設備的印刷精度、重復對位精度提出了更高的要求。

  問題4:因為開孔尺寸更小,對刮刀角度、壓力、速度的調整范圍和精度要求更高。

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  三要素對錫膏填充的影響

  1)刮刀壓力大,有利于錫膏填充和對PAD的粘附,但須考慮對鋼網的磨損。

  2)鋼網上錫膏較少時,可以調小刮刀角度,增加錫膏充填性;鋼網上錫膏較多時,可以調整刮刀角度,減少錫膏充填性;刮刀角度越小,錫膏體積越大。

  3)刮刀速度可影響錫膏的填充量,但引起的錫膏體積變化較小,主要考慮刮刀角度的影響。

  精密印刷設備可以根據印刷鋼網及產品的特點,以上三要素應具有較寬的調整空間。目前已有設備能夠實現Mini--LED的穩定批量生產。

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  配件-鋼網+納米涂層

  良好的脫模性是保證焊接性能的一個重要條件。對于細小的開孔,可通過對鋼網表面涂覆納米涂層,使鋼網孔同時具有高疏水性和疏油性,同時消除毛刺、使孔壁更加光滑整潔,提高焊膏的脫模性,同時降低印刷刮刀與鋼網的磨損,延長鋼網使用壽命。

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  材料-6#粉錫膏

  EM-6001是深圳市晨日科技股份有限公司針對Mini LED印刷制程工藝開發的固晶錫膏,使用超細、窄粒度分布、高球形度、低氧含量的Sn96.5Ag3Cu0.5錫粉及ROL0級助焊膏配制,在精細間距焊盤尺寸下具有良好的印刷性和脫模性,經回流焊接之后殘留物極少,無腐蝕性,焊點飽滿光亮,無坍塌及焊接橋接短路現象,滿足高精密、高可靠性的電參數要求,并且SPI在線檢測不良率低,可有效提高產品生產良率。

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  特點:

  穩定的物理特性和抗氧化性能,持續在板時間大于8h;

  良好的印刷性和脫膜性,下錫均勻,無拖尾、拉絲及焊點粘連等現象;

  窄粒度超細焊粉,脫模下錫量更穩定;

  更好的抗坍塌性能,防止連錫;

  優異的焊接可靠性,空洞率極小,無小錫珠,芯片不會發生傾斜、偏移等現象。

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