微間距LED顯示屏芯片結構與倒裝LED芯片無鉛錫膏焊料的選擇

正裝LED芯片、垂直LED芯片與(yu) 倒裝LED芯片是LED芯片的三種不同結構。不同結構的LED芯片在選擇無鉛錫膏焊料上亦有所不同。

1、LED芯片的定義(yi)

LED芯片是一種實現光電轉換功能的半導體(ti) 器件，它是通過在外延片上進行半導體(ti) 芯片製成加工而成的半導體(ti) 器件。這種半導體(ti) 芯片製成工藝往往是將金屬有機化合物轉移到溫度適合的同質或異質襯底上，通過化學反應生長出特定光電性質的半導體(ti) 薄膜材料。

2、LED芯片的發光原理

LED顯示屏每個(ge) 像素由一組RGB（紅綠藍）三顆LED芯片構成，屬於(yu) 自發光顯示技術。RGB LED 發光材料各不相同，具體(ti) 體(ti) 現在材料的導帶與(yu) 價(jia) 帶之間的帶隙大小不同，因此在收到激發時所釋放的能量不同，體(ti) 現為(wei) 電磁波的波長不同。人眼對不同波長的電磁波感知為(wei) 不同的顏色的光。LED結構的核心部分是pn結。

3、LED芯片的結構

現在主要有三種LED芯片結構：正裝LED芯片、垂直LED芯片、倒裝LED芯片。

正裝LED芯片電極在發光麵上方，從(cong) 上之下依次為(wei) ：P-GaN,發光層（PN結），N-GaN，襯底；垂直芯片結構采用Si、Ge、Cu等材料取代藍寶石襯底，提高了散熱效率；垂直LED芯片電極在LED外延層兩(liang) 側(ce) ，避免局部電流擁堵和高溫；倒裝芯片由上至下其結構分別為(wei) ：襯底、N-GaN、發光層（PN結）、P-GaN、金屬電極與(yu) 凸點。

正裝結構主要是藍綠光LED芯片；垂直結構主要是紅光LED芯片。倒裝結構適用於(yu) 紅光、藍光、綠光LED芯片。

在之前的小間距LED（1.0mm≤Pitch≤2.5mm)封裝中，一般采用正裝藍綠LED芯片和垂直紅光LED芯片。隨著Mini LED、Micro LED的興(xing) 起、芯片尺寸與(yu) 像素間距的微縮，當LED顯示屏像素點間距小於(yu) P0.78時（數據來自行家說），正裝結構因芯片需要焊線而受到空間限製，需采用倒裝LED芯片結構。

錫銀銅SAC錫膏   錫銀銅 SACS錫膏     錫鉍銀SnBiAg錫膏     錫鉍銀銻SnBiAgSb錫膏  錫鉍銀SnBiAgX錫膏  錫鉍SnBi錫膏     BiX 錫膏  金錫AuSn錫膏     錫銻SnSb錫膏     含鉛 SnPb錫膏      各向異性導電錫膠    微間距助焊膠

4、倒裝LED芯片無鉛錫膏焊料的選擇

目前的微間距顯示屏主要以Mini LED芯片倒裝為(wei) 主。倒裝芯片的優(you) 勢主要有：

倒裝芯片優(you) 勢來源：華燦光電

從(cong) 倒裝芯片的主要優(you) 勢上我們(men) 不難看出，隨著倒裝芯片的發展，麵板上需要焊接的LED芯片將越來越多且越來越密集。因此巨量轉移仍然是微間距mLED顯示行業(ye) 的關(guan) 鍵待突破技術之一。這對倒裝LED芯片對無鉛錫膏焊料的選擇的影響主要尺寸與(yu) 時間兩(liang) 方麵。

第一個(ge) 方麵是尺寸，前麵已經講過，這裏不在多言。第二方麵是時間，即固晶時間。隨著點間距的縮小，整個(ge) 基板上必然需要貼裝更多的LED芯片，在芯片轉移速率一定的條件下，需要的時間將會(hui) 更長，尤其是COB倒裝芯片。芯片首先需要被一次擺放帶有無鉛錫膏焊料的基板上，再進行回流焊接固化。隨著需要轉移的芯片增多，芯片轉移的時間增長，無鉛錫膏焊料產(chan) 品在回流前需要在室內(nei) 環境中停留更長的時間，這對無鉛錫膏的性能是一種挑戰，無鉛錫膏需要在印刷或是點塗、噴印後回流前的一段相當長的時間內(nei) 在有氧、水分的室內(nei) 環境中保持優(you) 秀的可焊性。另外，印刷型無鉛錫膏還麵臨(lin) 著“暫停-響應”可靠性問題，即無鉛錫膏在印刷一段時間後暫停印刷一段時間，之後再印刷的循環。在這種情況下保持無鉛錫膏焊料的特性不變。這與(yu) 傳(chuan) 統的SMT工藝有很大的差異。

ac米兰官方网站微間距固晶專(zhuan) 用無鉛錫膏在長停留時間性能保持、“暫停-響應“”性能上具有優(you) 異的表現。在開發階段充分模擬真實固晶過程，並以最嚴(yan) 苛的標準進行產(chan) 品設計與(yu) 生產(chan) 。2021年底針對Mini LED、Micro LED封裝中無鉛錫膏材料應用的痛點， 推出的 mLED™ 超微固晶無鉛錫膏係列。