m ]5 b5 \8 l2 E 无论是垂直LED或SMD封装,都必须选择一部高精度的固晶机,因LED晶粒放入封装的位置精准与否是直接影响整件封装器件发光效能。若晶粒在反射杯内的位置有所偏差,光线未能完全反射出来,影响成品的光亮度。但若一部固晶机拥有先进的预先图像辨识系统(PR System),尽管品质参差的引线框架,仍能精准地焊接于反射杯内预定之位置上。0 L8 n( [" I7 ~+ F( b
2 y" w9 |/ }% T & l! ?0 E6 f, S5 N# C; L 一般低功率LED器件(如指示设备和手机键盘的照明)主要是以银浆固晶,但由于银浆本身不能抵受高温,在提升亮度的同时,发热现象也会产生,因而影响产品。要获得高品质高功率的LED,新的固晶工艺随之而发展出来,其中一种就是利用共晶焊接技术,先将晶粒焊接于一散热基板(soubmount)或热沉(heat sink)上,然后把整件晶粒连散热基板再焊接于封装器件上,这样就可增强器件散热能力,令发相对地增加。至于基板材料方面,硅(Silicon)、铜(Copper)及陶瓷(Ceramic)等都是一般常用的散热基板物料。8 Z8 G' X9 b& } g! }% Y9 u3 T
8 k, p, A: }1 w: `3 B0 w $ F, ^! u% R( a8 r& Q, g 共晶焊接( o% X; c2 O$ O# \. f7 }3 a
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8 W" m4 M B8 A8 s 技术最关键是共晶材料的选择及焊接温度的控制。新一代的InGaN高亮度LED,如采用共晶焊接,晶粒底部可以采用纯锡(Sn)或金锡(Au-Sn)合金作接触面镀层,晶粒可焊接于镀有金或银的基板上。当基板被加热至适合的共晶温度时,金或银元素渗透到金锡合金层,合金层成份的改变提高溶点,令共晶层固化并将LED紧固的焊于热沉或基板上。 ^5 U: h& Q, ~- g( S$ ^) f) R p0 p# w. l2 C- \# E
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选择共晶温度视乎晶粒、基板及器件材料耐热程度及往后SMT回焊制程时的温度要求。考虑共晶固晶机台时,除高位置精度外,另一重要条件就是有灵活而且稳定的温度控制,加有氮气或混合气体装置,有助于在共晶过程中作防氧化保护。当然和银浆固晶一样,要达至高精度的固晶,有赖于严谨的机械设计及高精度的马达运动,才能令焊头运动和焊力控制恰到好处之余,亦无损高产能及高良品率的要求。) M0 l/ r- q, D' z; f4 l6 q. |
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进行共晶焊接工艺时亦可加入助焊剂,这技术最大的特点是无须额外附加焊力,故此不会因固晶焊力过大而令过多的共晶合金溢出,减低LED产生短路的机会。& A9 P! d0 _6 q2 s
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覆晶(Flip Chip)焊接2 t6 M t% t2 d4 J3 |' S