當前UVLED特別是UVCLED的電光轉換效率(WPE)低,只有2~3%左右的功率輸入轉化為光。剩余97%的功率基本轉化為熱量,必須快速去除熱量。否則,如果大量熱量積聚在燈珠中,不及時散去,會對燈珠的壽命產生負面影響。因此,有必要對燈珠進行熱管理。共晶機
熱管理離不開兩個方面,一個是材料,一個是工藝。材料主要是通過改變基板來改變的,比如使用氮化鋁基板或者陶瓷基板來提高散熱效率。工藝是目前主流的固晶方案,包括銀漿、錫膏和共晶,可以達到不同的散熱效果。
銀漿:雖然結合力很好,但是很容易導致銀遷移,造成設備故障。
錫膏:由于錫膏的熔點只有220度左右,裝置貼片后,再次過爐后會出現再融化現象,芯片容易脫落失效,一定程度上會影響UVCLED的可靠性。為了避免再融化,需要使用低溫錫膏或非標準回流焊接溫度,這將導致成本增加。
金錫共晶:主要采用助焊劑進行共晶焊接,可有效提高芯片與基板的結合強度,導熱,更可靠,有利于UVCLED的質量控制。
可以看出,共晶在三種工藝方案中的散熱效果[敏感詞]。引領產業發展方向的龍頭企業,如三安光電、國星光電、華引芯、隆達電子、首爾Viosys等,均采用共晶方案。
疫情期間,消費UVCLED使用銀漿和錫膏,因為它們對價格更敏感。疫情期間出貨量主要集中在消費類,但并不意味著消費類產品會長期以銀漿和錫膏的形式輸出。隨著用戶對產品壽命要求的提高,共晶技術更符合工業發展趨勢。企業工業UVLED必須采用共晶焊接方式,以確保其可靠性。
為了實現共晶工藝技術的提高和成本的降低,需要產業鏈的共同努力,其中固晶機的選擇和使用至關重要。
我們以ASM太平洋AD211Plus全自動共晶固晶機為例,看看購買和使用時需要注意哪些關鍵點。
固晶精度
在ASM太平洋專利共晶焊接技術下,固晶位置精度和角度精度分別高達12.5μm@3σ和1.5°@3σ,固晶位置非常準確。這意味著LED芯片底部兩個電極之間的gap可以做得更窄,增加散熱面。并且可以更好的配合鏡頭,幫助達到[敏感詞]的發光效率。
工藝流程
AD211Plus有效簡化了生產過程,無需過回焊爐或等離子清洗。簡化生產過程可以帶來兩個好處:[敏感詞],UVLED對材料非常敏感,非常注重材料,所以材料越少,工藝越少,可以有效減少外部因素對UVLED的影響,降低成品的不良率;第二,簡化生產過程意味著可以減少固定設備和人力的投入,有效降低生產成本,增強包裝制造商的成本競爭力。
熱管理
除了考慮材料的導熱能力,降低焊接孔隙率也非常有利于熱管理。焊點的質量可靠性會受到孔隙因素的影響:孔隙率過高會嚴重降低焊點的導熱性和導電性能,因此在固晶環節控制孔隙率非常重要。據專家介紹,研究中心了解,ASM的AD211Plus首先是在燈具應用中開發的共晶技術,孔隙率已經達到5%以下,已經驗證了燈具應用的高可靠性要求。
當然,UVCLED的整體性能和可靠性與許多因素密切相關。然而,隨著各種UVCLED應用產品進入大眾視野,發現同級別的UVCLED產品實際使用效果卻大相徑庭。歸根結底,這是技術和技術的區別。然而,在這個問題的背后,需要外延芯片、封裝端和相應的設備端緊密配合,才能更好更快地克服它。從研究一臺共晶固晶機開始,提高UVCLED的可靠性。