Mini-LED扇出型板級封裝無鉛錫膏測試
Mini-LED扇出型板級封裝無鉛錫膏測試
Mini-LED作為(wei) 一種新型顯示技術包含了成千上萬(wan) 顆微米級LED芯片，從(cong) 而實現了廣色域，高對比度顯示，已經被應用於(yu) 大屏高清顯示行業(ye) 中。Mini-LED顯示技術包括直顯和背光。其中Mini-LED直顯技術采用RGB芯片進行封裝，通過形成PN結並施加電流來實現發光功能。芯片密度大對封裝難度提出了挑戰。扇出型封裝因為(wei) 能夠為(wei) 焊接元件提供更多的I/O且能將LED間距降到50μm以下而被應用於(yu) mini-LED封裝。本文會(hui) 介紹mini-LED扇出型板級封裝的性能。
為(wei) 了驗證芯片級扇出型板級封裝製造小型LED RGB顯示的可行性，Lau(2021)采用了12個(ge) RGB芯片分4組製成了表麵組裝元件(SMD)並進行焊接性能測試。Mini-LED芯片之間的間距為(wei) 80μm，單個(ge) 像素點間距為(wei) 80μm。SMD具體(ti) 參數如圖1所示。SAC305錫膏被印刷在PCB上並完成回流形成焊料球，隨後通過拾取和放置(pick&place)將SMD放置在PCB上並完成回流焊接 (圖2)。
圖1. Mini-LED RGB表麵貼裝組件。
圖2. SMD放置在PCB上並完成焊接。
跌落測試
Lau總共選擇了22個(ge) 樣品進行跌落測試。跌落的高度被設定在648mm。測試發現在經曆100次跌落後，所有LED芯片仍然能夠正常發光，表明SAC305錫膏形成的焊點抗跌落性能良好，能夠滿足100次跌落的需求。但是再布線層(RDL)的Cu層出現了裂痕，導致LED芯片與(yu) RDL的連接變得不緊密。因此針對再布線層的設計還需要完善。
圖3. 100次跌落後的亮燈數。
熱循環測試
熱循環測試的溫度區間被設定在-40-85℃。一個(ge) 循環周期為(wei) 60分鍾。Lau發現在85°C時, 焊點的最大累積蠕動應變較小。隻有小片區域發現蠕變值稍大。類似的，在-40℃情況下，最大累計蠕動應變很小。此外，對於(yu) 每一個(ge) 熱循環周期，累積蠕動應變率小於(yu) 1%。這驗證了SAC305錫膏能夠在mini-LED焊接保持良好的抗蠕變性。同時表明扇出型板級封裝在mini-LED的應用頗有前景。
圖4. 焊接結構累計蠕變。(a): 85℃, 450s; (b): -40℃, 2250s。
深圳市福英達能夠生產(chan) 用於(yu) mini-LED芯片焊接的T6以上的超微米兰体育登录入口官网，包括了印刷型錫鉍銀低溫錫膏和錫銀銅中溫錫膏，能夠用於(yu) 二次回流的不同階段。焊接後導電性和機械強度優(you) 秀，光衰小。
參考文獻
Lau, J.H. (2021). “Fan-Out Panel-Level Packaging of Mini-LED RGB Display”. Semiconductor Advanced Packaging.
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