助力 Mini/Micro LED 提升良率,​賀利氏錫膏有何妙招?

憑藉著在對比度、解析度、亮度、可視角度、色彩表現、壽命等方面的優異性能,Mini/Micro LED 成為未來顯示技術的有力競爭者。基於 Mini/Micro LED 技術的電視、平板電腦、智慧手錶、智慧音響等高階顯示產品如雨後春筍般不斷湧現,TrendForce 集邦諮詢旗下光電研究處 LEDinside 預估,Mini/Micro LED 的產值至 2025 年將可望達到 51 億美元。

 

但它太貴了!Mini/Micro LED 對材料、製程的要求很高,這也就導致了消費者短期內難以感受這項技術的魅力。

從產業鏈角度而言,隨著 LED 晶片尺寸微縮化,封裝環節的效率和良率成為影響終端產品品質和成本的關鍵因素,在產業鏈中的作用日益顯著。

如何才能提高封裝的效率和良率呢?

我們知道,生產 Mini/Micro LED 的一大挑戰,在於將元件封裝到電路基板上,例如印刷電路板、玻璃基板或柔性基板。而由於 Mini/Micro LED 的尺寸小,因此焊盤必須更小,才可實現這一過程。

這也就意味著,一個可以將焊錫膏穩定、有效地塗覆的方案,對於 Mini/Micro LED 的降本增效大有裨益。做為電子封裝應用領域的材料及匹配材料解決方案專家,賀利氏電子在 SEMICON China 2021 現場展示的 Welco 焊錫膏,就是一個很好的解決方案。

展會現場,LEDinside 有幸採訪到賀利氏電子先進封裝焊接材料全球產品經理張瀚文,就賀利氏電子在 Mini/Micro LED 方面的前沿產品及未來規劃進行深入溝通。

Mini/Micro LED 晶片焊接優質解決方案:T7 錫膏

針對 Mini/Micro LED 領域,賀利氏電子在 SEMICON China 2021 現場主要帶來兩款新品:Welco AP519 6 號粉焊錫膏和 Welco LED100 7 號粉焊錫膏。



Welco AP519 6 號粉焊錫膏。


從錫粉粒徑角度而言,LED100 屬於 T7(2-11μm)錫膏,AP519 屬於 T6(5-15μm)。張瀚文介紹,LED100 主要是針對 Mini LED 倒裝晶片的焊接;AP519 則適用於 Mini LED 和半導體先進封裝低溫回流應用。


 

LED100 具有更低的焊粉粒徑、更小的鋼網開孔、更強的穩定性,是賀利氏電子當前產品序列中,針對 Mini/Micro LED 晶片焊接的最高等級的解決方案。

據了解,Welco LED 100 T7 為一款技術先進的免清洗型印刷焊錫膏,在 70μm 鋼網開孔上的脫模性能極佳,是賀利氏電子專門針對 Mini LED 晶片而設計的,可適用於電視螢幕、監視器、平板電腦、影像牆等設備的 Mini LED 背光和顯示屏。

此外,Welco LED100 T7 還擁有出色的穩定性,可以幫助 Mini LED 企業提升良率、降低生產成本。

張瀚文解釋道,「Mini/Micro LED 的尺寸很小,焊盤也很小。錫膏產品的焊粉粒徑如果太大是無法通過超小的鋼網開孔正常印刷的,所以要提高焊接的良率和精確度,必須要保證在鋼網開孔是 70μm 甚至更小的情況下,下錫量依然穩定。賀利氏電子的錫膏產品採用的是印刷的方式,為了滿足客戶生產線的需求,我們要保證錫膏即使在連續印刷 8-10 個小時以上的情況下,性能保持穩定不變。」他表示,經過測試,T7 在空洞率、穩定性方面表現良好,且錫珠殘留少,可有效幫助 Mini LED 企業提高產品良率。


 

談及產品的開發,張瀚文十分感慨。據悉,錫粉粒徑越小,越容易發生氧化;一旦被氧化,錫膏的性質就會減弱,在回流時就會產生更多的錫珠殘留,空洞率也會變大。因此,張瀚文認為,LED100 在研發過程中最大的挑戰在於:找到一款合適的助焊劑,保證即使在錫粉粒徑如此小的情況下,錫膏也能擁有優異的穩定性。「我們在助焊劑的設計上也是花了很多的時間與精力去攻克各種挑戰。我們開發一款成熟的產品並推向市場,至少要 2 年的時間。」

目前,Welco LED100 已順利通過一家領先的 LED 顯示供應商的認證,而 Welco AP519 通過了主流 OSAT 和 LED 顯示器製造商的高級資格認證。

Welco 專利技術:T7 背後的祕密

1660 年,賀利氏從一間小藥房起家,如今已發展成為一家擁有多元化產品和業務的家族企業。

多年以來,賀利氏在材料領域積累了豐富和經驗。在 LED 領域,賀利氏擁有超過 20 年的經驗和技術積累,可以從容面對 LED 晶片不同的封裝路徑所帶來的挑戰,為 Mini/Micro LED 企業提供一站式的系統材料以及解決方案。

而在輝煌成就的背後,Welco 專利技術功不可沒。

焊粉對錫膏的性能有著至關重要的影響。張瀚文解釋稱,焊粉的品質主要體現於:在連續的、長時間的印刷作業過程中,下錫量的穩定性;回流製程中在飛濺、錫珠殘留、空洞率、橋連、立碑等方面的優異表現。

而賀利氏電子獨創的 Welco 專利技術不同於傳統焊粉製作技術,其透過熔融合金在特殊的液態介質中分散,基於不同介質的表面張力原理形成非常規則的球形,通過製程參數直接調整焊粉的尺寸,不需要進行篩分製程,在生產環境中可最大限度地降低焊粉的氧化率,因此可得到更純淨的、尺寸更集中的粉體,且粒徑分佈極窄,表面光滑。


 

Welco 錫粉的粒度分布非常集中,優於 IPC 技術標準要求,這有助於客戶實現更小的間距。「PC 技術標準的要求是 80% 以上,而我們做出來的產品,基本可以做到 85% 甚至 90% 以上,焊粉表面非常光滑。」張瀚文自豪地說。

針對業界對小間距的追求,賀利氏電子也在不斷開發下一代產品。「在接下來一兩年之內會有焊粉粒徑更小的錫膏產品發布,比如 8 號(2-8μm)、9 號粉(1-4μm)。」張瀚文如是說。

據了解,當前,AP519、LED100 主要在新加坡的工廠進行研發、生產。隨著中國 Mini/Micro LED 市場的成熟以及對錫膏需求量的加大,賀利氏電子計劃未來在中國本土生產這兩款產品,以便給客戶提供更優質的服務。

(作者:LEDinside Lynn;首圖來源:pixabay

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