提升照明用LED芯片的品质方法

Report by : Ivanchang
E-mail : ivanchang_fc@gredmann.com

LED芯片生产流程

前段制程Flow Chart

ITO蒸镀前清洗不良造成銲线掉电极

封装厂新增銲线判定标准

Plasma在LED应用之优点

Plasma表面清洗是近年来用在IC、LED、太阳能等产业上的标准制程，利用Ar、H2、O2、N2气体的物理或化学作用，让表面微结构产生官能基或者粗糙度达到良好的结合性，或者蚀刻残余负光阻等。让产品的可靠度、稳定度提高增加寿命等。

采用真空电容式电极技术，产生高密度、高活性的电浆离子与自由基（Radical）。将LED上的有机污染物（Organic Contaminant）即碳氢化合物，以物理和化学的方法有效去除，强化、活化表面的黏着力。

水滴角度测试（增加表面能）

Plasma Solutions

Plasma Theory

● Argon Plasma
纯物理作用、物理撞击可将表面高分子的键结打断，形成微结构粗糙面。
● Oxygen Plasma
具有化学作用，可以氧化燃烧高分子聚合物，或者形成双鑑结结构的官能子，可表面改质。
● Hydrogen Plasma
具有还原性作用的气体，可以还原被氧化的金属表面层
● Mix Gas Plasma
可以组合上述的气体种类，也可达到特殊官能基的形成，例如氧气与氢气可以形成O-H官能基。

三种气体实验比较

1、Ar/H2混合气，借由物理撞击对表面的结构产生活化，形成粗糙面增加结合力。
2、O2/H2混合气，对金属面形成OH-基，也可以增加与Compound间的结合力。
3、纯Ar气利用该气体的重量，达到最大物理撞击增加结合力。

Plasma Principle in Parallel Electrode

1、RF power在平形板电极造成电场使电子来回震荡。
2、电子激发并解气体产生电浆。
3、电浆中的离子物理作用。自由基具有化学作用。如此与污染源反应，在真空中借由气体流畅，挥发排出。

Carrier

Operation Condition

金球推力测试数据

结论

根据对失效LED分析可知，大都（约70%比例）为芯片焊线工艺出现peeling或焊不粘问题。而焊线金球推力为影响这个工艺的关键参数，因此如何提升这个参数成为提高产品品质的关键，通过实验对比在蒸镀前引入plasma能很大程度提升焊线金球推力，并起到稳定工艺制程能力的作用。