最全解读LED COB封装关键技术

最全解读LED COB封装关键技术
最全解读LED COB封装关键技术

最全解读LED COB封装关键技术

【大比特导读】LED COB(Chip On Board)封装是指将LED芯片直接固定在印刷线路板(PCB)上,芯片与线路板间通过引线键合进行电气连接的LED封装技术。其可以在一个很小的区域内封装几十甚至上百个芯片,最后形成面光源。

LED COB(Chip On Board)封装是指将LED芯片直接固定在印刷线路板(PCB)上,芯片与线路板间通过引线键合进行电气连接的LED封装技术。其可以在一个很小的区域内封装几十甚至上百个芯片,最后形成面光源。与点光源封装相比,COB面光源封装技术具有价格低廉(仅为同芯片的1/3左右)、节约空间、散热容易、发光效率提高、封装工艺技术成熟等优点。

由于散热性能优越及制造成本低廉,COB封装LED光源受到很多封装企业的热捧。对于大功率COB封装,散热是影响其长期可靠性的至关重要的因素。COB封装产品结点温度升高会降低LED的整体效率,降低正向电压,导致发射光红移,降低使用寿命及可靠性。

LED的散热研究主要包括3个层次:封装、基板和整体层次。在解决大功率COB封装的散热问题时,大多数研究者是先提出结构模型,并通过软件(有限元分析软件ANSYS、计算流体力学软件CFD等)模拟一定条件下整个封装结构的散热过程及各部位的温度,再进行实验验证模拟结果。此外,影响大功率COB封装性能的一个重要因素是封装胶的性能。

1、大功率LED COB封装用硅胶性能

目前市场上可用于大功率LED COB封装的硅胶种类繁多,其中数量较多的是国产硅胶,其主要优势是价格低廉。下表1对比了目前市场上部分硅胶的性质。

从上表1中可以看出,硅胶的折射率可分为两个主要档次:低折射率(1.42)和高折射率(1.54)。在封装过程中使用高折射率的硅胶可以有效减少光子在界面的损失,从而提高光源的光通量。

另外一个影响硅胶性能的重要参数是透光率。从表中看出,大部分封装硅胶的透光率都能达到98%以上,其中道康宁公司的OE-6550硅胶的透光率达到100%,且折射率达到1.543,固化条件简单,只需在150℃固化1h即可,耐温范围宽(-60~200℃),性能上具有很大优势,但缺点是价格昂贵(售价5700~6800元/kg)。

对比性能还可以看出,很多国产硅胶的性能已经接近于道康宁的这款产品。也有一些商家称其硅胶完全可以取代OE-6550硅胶用于LED的封装。

2、大功率LED COB封装的研究进展

COB集成式封装相对于单颗分立式封装具有更好的散热性能,主要是由于COB封装是芯片直接将热量传导到基板上再通过基板传导到外壳。而大功率COB封装中,多个大功率芯片近距离地集成在一起,散热问题还是要首先解决的问题。针对这点,国内外众多研究者在软件模拟的基础上对COB封装散热进行了研究。

(1)兰海等利用有限元热仿真模拟的方法对COB封装过程中常用的金属基板和陶瓷基板进行分析,得到的结论是,利用陶瓷基板作为封装材料的热阻是金属基板热阻的1/2,并且陶瓷基板还具有更大的热管理优化空间。

(2)马建设等利用TracePro软件仿真和实验在同时考虑荧光粉涂覆方式和反光杯结构的条件下分析了影响COB封装LED发光性能的主要因素,研究结果表明,利用角度为30°、杯深略大的圆锥形反光杯进行封装,产品发光性能较好,采用荧光粉远离芯片的方式涂覆荧光粉可使其发光效率提高5%左右。

(3)李伟平等提出一种新型COB自由曲面透镜封装结构(如下图1),采用TracePro对该结构进行模拟,结果表明,器件可实现特定的光学分布,并且出光效率高于90%。

(4)姜斌等提出了3种LED COB封装方法,封装结构分别为COB-Ⅰ、COB-Ⅱ和COB-Ⅲ,示意图如下图2。有限元模拟和实验测量结果表明,COB-Ⅲ的芯片结温比COB-Ⅱ、COB-Ⅰ分别低21.5℃和42.7℃,热阻分别低25.7K/W和58.8K/W,而且COB-Ⅲ光衰也更小。

(5)Hsueh-HanWu等提出了5种不同芯片间距的大功率COB封装形式,其中最大芯片间距为2.5mm,CFD软件模拟和实验测定结果表明,芯片间距越大,结温越低、光通量和发光效率越高,并且结温最大值与最小值之间相差3.12℃。

(6)Jae-KwanSim等提出采用低温共融陶瓷进行LED COB封装(LTC-CCOB)(封装结构模型示意图如下图3(a))以提高其热性能,在LED芯片与金属基板之间没有绝缘层,实验对比分析了它与SMD-COB封装形式(如下图3(b))的性能参数,结果表明:LTCC-COB封装的电致发光峰值强度是SMD-COB封装的1.75倍;LTCC-COB封装及SMD-COB封装的封装表面与空气之间的热阻分别为7.3K/W和7.9K/W。

(7)2013年ChangKeunLee等也研究了LTCC-COB封装的散热性能,其LED封装结构是将低温共融陶瓷直接安装在金属基印刷线路板(MCPCB)上,采用有限体积数值模拟法(主要采用嵌入商业软件FluentV.6.3)研究了LED模组的热性能,软件模拟的结果与实验结果一致,结果表明:整个基板的热阻有49%~58%来自于MCPCB的热阻;实验建立的模型克服了传统LTCC 大功率LED模组热阻大的缺陷。

(8)YuHui等研究了一种新型的LED晶圆级COB封装形式,该封装形式使用微玻璃泡帽和硅基片作为封装材料。系统地研究COB的封装过程,包含以下步骤:①准备好带有引线的

硅基片;②利用焊线设备将LED固定在硅基片上;③荧光粉均匀地涂覆在玻璃泡帽的内球面;

④在球形玻璃泡帽内填满硅胶;⑤将固定在硅基片上的LED封入球形玻璃泡帽内。实验结果表明:该形式的COB封装实施成功并且封装的芯片具有良好的热性能和发光性能。

(9)FengWeifeng等开发了一种能直接利用100V交流电的大功率陶瓷COB LED模组(如下图4),该模组中有40颗LED芯片使其可直接在110V交流电下工作。

(10)Ming-TeLina等提出一种可用于大功率光电半导体封装的W5II型LED垂直封装结构(如下图5),对其热模拟结构、制造工艺和热性能进行了计算,用热阻的测量值表征W5II 的散热性能,同时还测定了其光电特性,结果表明:W5II优良的散热性能可以用来提高大功率LED封装的可靠性和耐热疲劳性。

(11)Ray-HuaHorng等设计了一种双层散热LED封装结构(如下图6),第1层是利用杯状薄铜片散热,通过铜片和蓝宝石直接接触以增强芯片散热,第2层是采用AgSnCu合金焊料和高热导率的MCPCB,再用一层薄的金刚石层代替传统的绝缘层,实验结果显示:添加的复合焊料对降低LED热阻具有很好的效果,同时避免了热量集聚的现象。

(12)WangC.等介绍了一种LED模组封装结构的制造方法,该封装方法是将反射层和电极互相连接的硅基封装模式(如下图7),该反射层由在SU-82075和4620上镀Ni/Au/Ag组成阴极和通过镀Cu/Au并连接电极于一体组成,LED芯片产生的热量通过金属电镀层直接散发到硅衬底上。

(13)YinLuqiao等设计、制造并研究了以氮化铝(AlN)、铝(Al)和氧化铝(Al2O3)为基板材料的多芯片LED模组,采用有限元法(FEM)和电试验法评价了该LED模组的热学性能,软件模拟和实验结果均表明:以AlN为基板的LED模组热学性能优于其他两种基板材料,并且发光性能最好。

3、大功率COB封装存在的问题

COB技术经过一段时间的沉静,现在又逐渐被很多厂家应用,但还存在一些亟待解决的问题。

(1)基板的选择:基板的散热性能对整个封装体系的散热起到关键作用。目前COB所用的基板主要有两大类:铝基板和陶瓷基板。铝基板较便宜,散热性能较差;陶瓷基板较贵,

散热性能较好。此外,这两种基板还具有其他一些性能差异。封装企业选择这两种基板时需要考虑的因素较多。

(2)封装胶的选择:封装胶对于COB封装及其他LED封装形式都有很大的影响。目前性能较好的硅胶已经逐步替代原来多数厂商会用到的环氧树脂胶,尤其是大功率LED封装,有机硅树脂已经成为众多封装厂商的首选。但是市场上硅胶种类繁多,性能、价格也有很大差异,要选择一款适合自己的封装胶需要考虑的因素也很多。

(3)芯片的选择:芯片不仅与整个LED的光效有关,还与散热有很大关系。在芯片选择上,有很多企业甚至是研究人员并没有充分考虑芯片与荧光粉、封装胶的匹配、芯片与基板的匹配等问题。

(4)整体散热结构的设计和运用:从前文可知,可用于COB封装的散热结构很多,不过这些结构的设计都是根据最初所提出的散热结构改进而来的。在实际生产中要运用这些散热结构还有很多需解决的问题,比如该结构的散热性能能否达到预期效果,散热结构加工的工艺复杂程度,散热结构的制造成本与客户的接受程度是否一致等等。

4、建议和展望

针对COB存在的问题,提出如下解决建议:

(1)基板:企业要根据选择的封装芯片和产品的定位来选择生产中所用到的基板。不同的芯片需要与不同的基板匹配才能有较好的散热效果。最好的做法是根据芯片类型及发热情况定制基板。从目前企业的应用情况及研究进展来看,陶瓷基板性能比铝基板更好。如企业定位的是高端产品,可选择陶瓷基板。此外,市场上也出现了一些新型基板,如铜基板、镜面铝基板及镀银铝基板等,也可以选择使用。

(2)封装胶:首先,要进行市场调研,充分掌握市场上封装胶的性能和价格差异。再者,要对采购的封装胶进行实验,便于更好地了解胶的性质,特别是对于一些价格相对较低的胶要进行实验全面评估其性能。而且对不同批次的胶也要进行实验,以确定最佳的使用条件。

(3)芯片:研究人员需要在充分掌握芯片与荧光粉、封装胶及基板的匹配性基础上,对芯片性能进行全面评估。要对拟采用的芯片进行实验,对比各类芯片在与荧光粉、封装胶及基板的匹配上是否能达到所需要的光效及散热性能。在综合评估之后才能使最终使用的芯片达到最佳的效果。

(4)结构:如果企业具有水平较高的研究团队,可以尝试自己研究特殊的散热结构并申请专利。这样不仅可以防止他人仿制,还能增加自身产品的竞争优势。如果想降低成本,可以考虑使用传统的封装结构,选择适合的材料,也能保证产品质量。

近年来,COB封装特别是大功率COB封装得到了长足的发展,产品在市场上占有了一定份额。只要企业在实际生产中不断改进产品性能,COB产品将会成为LED封装产品的重要组成部分。

电子封装技术发展现状及趋势

电子封装技术发展现状及趋势 摘要 电子封装技术是系统封装技术的重要内容,是系统封装技术的重要技术基础。它要求在最小影响电子芯片电气性能的同时对这些芯片提供保护、供电、冷却、并提供外部世界的电气与机械联系等。本文将从发展现状和未来发展趋势两个方面对当前电子封装技术加以阐述,使大家对封装技术的重要性及其意义有大致的了解。 引言 集成电路芯片一旦设计出来就包含了设计者所设计的一切功能,而不合适的封装会使其性能下降,除此之外,经过良好封装的集成电路芯片有许多好处,比如可对集成电路芯片加以保护、容易进行性能测试、容易传输、容易检修等。因此对各类集成电路芯片来说封装是必不可少的。现今集成电路晶圆的特征线宽进入微纳电子时代,芯片特征尺寸不断缩小,必然会促使集成电路的功能向着更高更强的方向发展,这就使得电子封装的设计和制造技术不断向前发展。近年来,封装技术已成为半导体行业关注的焦点之一,各种封装方法层出不穷,实现了更高层次的封装集成。本文正是要从封装角度来介绍当前电子技术发展现状及趋势。

正文 近年来,我国的封装产业在不断地发展。一方面,境外半导体制造商以及封装代工业纷纷将其封装产能转移至中国,拉动了封装产业规模的迅速扩大;另一方面,国内芯片制造规模的不断扩大,也极大地推动封装产业的高速成长。但虽然如此,IC的产业规模与市场规模之比始终未超过20%,依旧是主要依靠进口来满足国内需求。因此,只有掌握先进的技术,不断扩大产业规模,将国内IC产业国际化、品牌化,才能使我国的IC产业逐渐走到世界前列。 新型封装材料与技术推动封装发展,其重点直接放在削减生产供应链的成本方面,创新性封装设计和制作技术的研发倍受关注,WLP 设计与TSV技术以及多芯片和芯片堆叠领域的新技术、关键技术产业化开发呈井喷式增长态势,推动高密度封测产业以前所未有的速度向着更长远的目标发展。 大体上说,电子封装表现出以下几种发展趋势:(1)电子封装将由有封装向少封装和无封装方向发展;(2)芯片直接贴装(DAC)技术,特别是其中的倒装焊(FCB)技术将成为电子封装的主流形式;(3)三维(3D)封装技术将成为实现电子整机系统功能的有效途径;(4)无源元件将逐步走向集成化;(5)系统级封装(SOP或SIP)将成为新世纪重点发展的微电子封装技术。一种典型的SOP——单级集成模块(SLIM)正被大力研发;(6)圆片级封装(WLP)技术将高速发展;(7)微电子机械系统(MEMS)和微光机电系统(MOEMS)正方兴未艾,它们都是微电子技术的拓展与延伸,是集成电子技术与精密

COB集成封装技术相关专利分析

第38卷第5期2012年10月 信息化研究 Informatization ResearchVol.38No.5 Oct.2012   COB集成封装技术相关专利分析 陆英艳,刘乃涛,侯君凯,宋秀峰 (南京汉德森科技股份有限公司,南京,211100 ) 摘 要:从专利分析的视角对基板上直接固定芯片(Chips on baord,COB)集成封装发光二极管(LED)技术进行分析介绍,从专利历年申请数量趋势分析、技术构成及专利申请/专利权人构成分析等几个方面对COB技术的专利布局情况进行系统总结, 并简介一些重要的相关专利。关键词:基板上直接固定芯片(COB);集成封装;发光二极管(LED);专利分析;专利摘录中图分类号:DF523 收稿日期:2012-07- 310 引 言 COB是指将裸芯片直接粘结在印刷电路板上,然后进行引线键合,再用有机胶将芯片和引线包封保护的技术,和常规封装技术相比,COB技术封装密度高、工序简单。 专利分析数据来源,中外专利数据库服务平台(CNIPR),检索路径:(1)检索范围,中国AND检索表达式,摘要=(cob and led);(2)检索范围,世界AND检索表达式,摘要=(chip and on and boardand  led)1 专利趋势分析 在COB封装技术领域,专利申请在2008年之前数量很少,从2008年专利申请量逐年上升,并从2010年进入专利申请量上升快速通道,到2011年达到了专利申请数量的高峰, 由专利申请量的变化趋势可窥见COB技术发展趋势,即从2008年起COB封装就开始生产,但到2009年底,COB封装的产品仍然无法达到相应的效果, 且散热问题依旧无法解决,很多企业减缓研发和生产。直到2010年下半年,COB封装散热问题才得到妥善解决,高功率照明、球泡灯对COB需求逐渐升温,且随着封装工艺技术的不断提升,COB封装成本低、 光效高的优势逐渐显现,2011年COB封装已被各大封装企业认可。如图1所示 。 图1 按申请年统计的国内COB专利数量分布图 世界范围内的专利申请量从2004年起逐年增多,2006~2007年专利量达到高峰,但2009年到至今专利量有所回落。如图2所示 。 图2 按申请年统计的世界COB专利数量分布图 结合图1,世界范围内的COB专利申请的年份明显早于国内的专利申请年份,可见,国内在COB领域内的研发相对较晚,主要是跟随世界上大公司 · 11·

电子封装技术

电子封装技术专业本科学生毕业后动向及出路分析 080214S:电子封装技术专业 专业级别:本科所属专业门类:材料类报读热度:★★★ 培养目标: 培养适应科学技术、工业技术发展和人民生活水平提高的需要,具有优良的思想品质、科学素养和人文素质,具有宽厚的基础理论和先进合理的专业知识,具有良好的分析、表达和解决工程技术问题能力,具有较强的自学能力、创新能力、实践能力、组织协调能力,爱国敬业、诚信务实、身心健康的复合型专业人才,使其具备电子封装制造领域的基础知识及其应用能力,毕业后可在通信设备、计算机、网络设备、军事电子设备、视讯设备等的器件和系统制造厂家和研究机构从事科学研究、技术开发、设计、生产及经营管理等工作,并为学生进入研究生阶段学习打好基础。 专业培养要求: 本专业学生主要学习自然科学基础、技术科学基础和本专业领域及相关专业的基本理论和基本知识,接受现代工程师的基本训练,具有分析和解决实际问题及开发软件等方面的基本能力,因此,要求本专业毕业生应具备以下几个方面的知识和能力: 1.具有坚实的自然科学基础,较好的人文、艺术和社会科学基础知识及正确运用本国语言和文字表达能力; 2.具有较强的计算机和外语应用能力; 3.较系统地掌握本专业领域的理论基础知识,掌握封装布线设计、电磁性能分析与设计、传热设计、封装材料和封装结构、封装工艺、互连技术、封装制造与质量、封装的可靠性理论与工程等方面的基本知识与技能,了解本学科前沿及最新发展动态; 4.获得本专业领域的工程实践训练,具有较强的分析解决问题的能力及实践技能,具有初步从事与本专业有关的产品研究、设计、开发及组织管理的能力,具有创新意识和独立获取知识的能力。 专业主干课程: 1.微电子制造科学与工程概论

matlab封装模块

在simulink中建立子模块的步骤如下: 1、建立系统框图。这步需要确定输入输出的个数,输入端为sources中的in,输出端为sinks中的out。将Simulink库下的Ports&Subsystems中的Subsystem拉至simulink框图中。 2、功能的搭建。点击建好的子模块,在其中进行功能模块的搭建。 3、子模块的封装。所谓封装(masking),即将其对应的子系统内部结构隐含以来,访问该模块的时候仅仅出现一个参数设置对话框。需要如下几步完成: 3.1、右击模块,选择Mask Subsystem选项,蹦出Mask Editor对话框。 3.2、Icon属性。如果要显示端口的名称,Transparency属性设置成Transparent。Drawing commands编辑框允许给该模块图标上绘制图像,可以选择的有plot()、disp()等等,比如disp('PID Controller')。在Drawing commands中输入语句,如何写函数的提示在封装编辑对话框的下方。 3.3、Parameters属性。这个东西是给模块中的变量赋值的,选择左方有朝左的小箭头的按钮是添加变量的,这时右方会有一横栏,Prompt是该变量的提示信息,Variable是相关联的变量名称,一定要与模块中的变量名称一样,Type是变量的类型,edit(可编辑)、popup(下拉框),选择后者的时候需要在左下方的popups中分行写上可以选择的数值。左方的叉按钮是删除变量的。 3.4、Initialization属性。对模块进行初始化操作。 3.5、Documentation属性。对模块进行说明。封装后双击模块就可以看见Mask Description中的内容。 关于模块封装的一些操作还有: (1)如果要观察模块的内部结构,右键模块,然后选择Look Under Mask即可。编辑模块封装选择Edit

COB封装最新技术

大功率LED封装技术解析 一、前言 大功率LED封装由于结构和工艺复杂,并直接影响到LED的使用性能和寿命,一直是近年来的研究热点,特别是大功率白光LED 封装更是研究热点中的热点。LED封装的功能主要包括:1、机械保护,以提高可靠性;2、加强散热,以降低晶片结温,提高LED性能;3、光学控制,提高出光效率,优化光束分布;4、供电管理,包括交流/直流转变,以及电源控制等。 LED封装方法、材料、结构和工艺的选择主要由晶片结构、光电/机械特性、具体应用和成本等因素决定。经过40多年的发展,LED封装先后经历了支架式(Lamp LED)、贴片式(SMD LED)、功率型LED(Power LED)等发展阶段。随着晶片功率的增大,特别是固态照明技术发展的需求,对LED封装的光学、热学、电学和机械结构等提出了新的、更高的要求。为了有效地降低封装热阻,提高出光效率,必须采用全新的技术思路来进行封装设计。 二、大功率LED封装关键技术 大功率LED封装主要涉及光、热、电、结构与工艺等方面,如图1所示。这些因素彼此既相互独立,又相互影响。其中,光是LED 封装的目的,热是关键,电、结构与工艺是手段,而性能是封装水平的具体体现。从工艺相容性及降低生产成本而言,LED封装设计应与晶片设计同时进行,即晶片设计时就应该考虑到封装结构和工艺。否则,等晶片制造完成后,可能由于封装的需要对晶片结构进行调整,从而延长了产品研发周期和工艺成本,有时甚至不可能。 具体而言,大功率LED封装的关键技术包括: (一)、低热阻封装工艺 对于现有的LED光效水平而言,由于输入电能的80%左右转变成为热量,且LED晶片面积小,因此,晶片散热是LED封装必须解决的关键问题。主要包括晶片布置、封装材料选择(基板材料、热介面材料)与工艺、热沉设计等。

windows10系统封装过程的详解

windows10系统封装过程的详解 首先说说windows10最新版的安装母盘过程,封装是为了更好的备份是恢复系统: 1、安装母盘。 安装系统前,删掉所有分区,以系统本身的光盘镜像启动,在安装过程中分区,分区多出来一个500M的小分区,有的是100M的分区,这个小分区一定要删掉,要不安装系统的时候,部分启动文件和引导文件会被安装到这个小分区里,会造成装系统后,不能引导启动的问题,不建议PE下安装母盘,要不容易出现分区排序错乱的情况。 安装系统过程中选测:【加入域】,其他方面没什么设置要求。 2、删除目前登录用户,设置管理员方式登录。 安装完母盘后,为访客登录方式,没有太多的权限,那就要登录管理员的登录,此时,右键开始菜--计算机管理--本地用户和组---双击:用户,再双击右面框里的【administrator】,将【账户已禁用】前面的勾去掉。点击确定退出对话框。再点击开始--注销--再用【administrator】用户登录。 进系统后,右键开始---打开【控制面板】--用户账户--删除用户账户--删除除管理员以外的用户账户--删除文件,确定退出。

3、激活系统。 激活系统后才能进行系统设置,否则某些设置项将无法设置。 4、启用管理员批准模式 开始--运行,输入:gpedit.msc回车,双击本地计算机策略的【windows 设置】--安全设置--本地策略--安全选项--双击【用户账户控制:用于内置管理员账户的管理员批准模式】,点击启用。 5、给系统瘦身一次。 这样可以在优化和设置的时候,时不时看看C盘实际占用的大小。 6、虚拟内存转移到D盘。关闭磁盘保护。 7、右键C盘,点击清理磁盘,删掉没有用的东西。顺便删除还原点。和没用的程序。 8、开启管理员权限。 先运行【获取管理员权限】和右键【以管理员权限运行】的注册表文件。 9、关闭电源休眠,节约体积。 右键开始菜单,右键打开管理员模式的命令提示符,运行:powercfg -h off

(最新整理)功率模块封装结构及其技术

(完整)功率模块封装结构及其技术 编辑整理: 尊敬的读者朋友们: 这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望((完整)功率模块封装结构及其技术)的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。 本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为(完整)功率模块封装结构及其技术的全部内容。

功率模块封装结构及其技术 摘要:本文从封装角度评估功率电子系统集成的重要性。文中概述了多种功率模块的封装结构形式及主要研发内容。另外还讨论了模块封装技术的一些新进展以及在功率电子系统集成中的地位和作用。 1 引言 功率(电源或电力)半导体器件现有两大集成系列,其一是单片功率或高压集成电路,英文缩略语为PIC或HIVC,电流、电压分别小于10A、700V的智能功率器件/电路采用单片集成的产品日益增多,但受功率高压大电流器件结构及制作工艺的特殊性,弹片集成的功率/高压电路产品能够处理的功率尚不足够大,一般适用于数十瓦的电子电路的集成;另一类是将功率器件、控制电路、驱动电路、接口电路、保护电路等芯片封装一体化,内部引线键合互连形成部分或完整功能的功率模块或系统功率集成,其结构包括多芯片混合IC封装以及智能功率模块IPM、功率电子模块PEBb、集成功率电子模块等。功率模块以为电子、功率电子、封装等技术为基础,按照最优化电路拓扑与系统结构原则,形成可以组合和更换的标准单元,解决模块的封装结构、模块内部芯片及其与基板的互连方式、各类封装(导热、填充、绝缘)的选择、植被的工艺流程的国内许多问题,使系统中各种元器件之间互连所产生的不利寄生参数少到最小,功率点楼的热量更易于向外散发,其间更能耐受环境应力的冲击,具有更大的电流承载能力,产品的整体性能、可能性、功率密度得到提高,满足功率管理、电源管理、功率控制系统应用的需求。 2 功率模块封装结构 功率模块的封装外形各式各样,新的封装形式日新月异,一般按管芯或芯片的组装工艺及安装固定方法的不同,主要分为压接结构、焊接结构、直接敷铜DBC基板结构,所采用的封装形式多为平面型以及,存在难以将功率芯片、控制芯片等多个不同工艺芯片平面型安装在同一基板上的问题。为开发高性能的产品,以混合IC封装技术为基础的多芯片模块MCM封装成为目前主流发展趋势,即重视工艺技术研究,更关注产品类型开发,不仅可将几个各类芯片安装在同一基板上,而且采用埋置、有源基板、叠层、嵌入式封装,在三维空间内将多个不同工艺的芯片互连,构成完整功能的模块. 压接式结构延用平板型或螺栓型封装的管芯压接互连技术,点接触靠内外部施加压力实现,解决热疲劳稳定性问题,可制作大电流、高集成度的功率模块,但对管芯、压块、底板等零部件平整度要求很高,否则不仅将增大模块的接触热阻,而且会损伤芯片,严重时芯片会撕裂,结构复杂、成本高、比较笨重,多用于晶闸管功率模块。焊接结构采用引线键合技术为主导的互连工艺,包括焊料凸点互连、金属柱互连平行板方式、凹陷阵列互连、沉积金属膜互连等技术,解决寄生参数、散热、可靠性问题,目前已提出多种实用技术方案。例如,合理结构和电路设计二次组装已封装元器件构成模块;或者功率电路采用芯片,控制、驱动电路采用已封装器件,构成高性能模块;多芯片组件构成功率智能模块。 DBC基板结构便于将微电子控制芯片与高压大电流执行芯片密封在同一模块之中,可缩短或减少内部引线,具备更好的热疲劳稳定性和很高的封装集成度,DBC通道、整体引脚技术的应用有助于MCM的封装,整体引脚无需额外进行引脚焊接,基板上有更大的有效面积、更高的载流能力,整体引脚可在基板的所有四边实现,成为MCM功率半导体器件封装的重要手段,并为模块智能化创造了工艺条件.

COB封装发展概况

COB封装发展概况 导读:作为朝阳产业的LED,市场还未开始,杀价割喉战迭起,各项经营成本上涨,LED企业尤其是LED封装企业的毛利水平下滑。寻求低成本的生产工艺、转嫁传统封装成本压力,已成为LED封装企业角逐的焦点。而成本低、散热性好的COB LED封装逐渐回温、渐入LED企业视野。 标签:LED封装COB SMD大功率封装LED芯片亿光晶蓝德 日前,欧债危机不断蔓延扩散,股市大跌,市场再现恐慌。在市场情绪紧绷的氛围之下,我国经济发展面临的困难加重,挑战加多。用电荒、用钱荒、用人荒、高成本、低利润,中小企业生存环境出现恶化,“倒闭潮”来袭的恐慌显现在行业人士的脸上。 LED企业也概莫能外,作为朝阳产业的LED,市场还未开始,杀价割喉战迭起,各项经营成本上涨,LED企业尤其是LED 封装企业的毛利水平下滑。寻求低成本的生产工艺、转嫁传统封装成本压力,已成为LED封装企业角逐的焦点。而成本低、散热性好的COB LED封装逐渐回温、渐入LED企业视野。 对比:COB封装,降低成本之选?

LED封装生产的发展阶段 从LED封装发展阶段来看,LED有分立和集成两种封装形式。LED分立器件属于传统封装形式,广泛应用于各个相关的领域,经过近四十年的发展,已形成一系列的主流产品形式。LED 的COB模块属于个性化封装形式,主要为一些个性化案例的应用产品而设计和生产。

与传统LED SMD贴片式封装以及大功率封装相比,COB 封装可将多颗芯片直接封装在金属基印刷电路板MCPCB,通过基板直接散热,不仅能减少支架的制造工艺及其成本,还具有减少热阻的散热优势。

从成本和应用角度来看,COB成为未来灯具化设计的主流方向。COB封装的LED模块在底板上安装了多枚LED芯片,使用多枚芯片不仅能够提高亮度,还有助于实现LED芯片的合理配置,降低单个LED芯片的输入电流量以确保高效率。而且这种面光源能在很大程度上扩大封装的散热面积,使热量更容易传导至外壳。 半导体照明灯具要进入通用照明领域,生产成本是第一大制约因素。要降低半导体照明灯具的成本,必须首先考虑如何降低LED的封装成本。传统的LED灯具做法是:LED光源分立器件→MCPCB光源模组→LED灯具,主要是基于没有适用的核心光源组件而采取的做法,不但耗工费时,而且成本较高。实际上,如果走“COB光源模块→LED灯具”的路线,不但可以省工省时,而且可以节省器件封装的成本。 在成本上,与传统COB光源模块在照明应用中可以节省器件封装成本、光引擎模组制作成本和二次配光成本。在相同功能的照明灯具系统中,总体可以降低30%左右的成本,这对于半导体照明的应用推广有着十分重大的意义。在性能上,通过合理地设计和模造微透镜,COB光源模块可以有效地避免分立光源器件组合存在的点光、眩光等弊端,还可以通过加入适当的红色芯片组合,在不降低光源效率和寿命的前提下,有效地提高光源的显色性(目前已经可以做到90以上)。

COB封装技术首次调查报告(现有正装、倒装COB制造技术调研)

COB封装技术首次调查报告 --现有正装、倒装COB制造技术调研 一、 COB概述(次要部分) COB LED定义 COB LED即chip On board,就是将裸芯片用导电或非导电胶粘附在互连基板上,然后进行引线键合实现其电连接,COB LED又叫COB LED source,COB LED module。 COB LED主要的焊接方法 正装部分: (1)热压焊 利用加热和加压力使金属丝与焊区压焊在一起。其原理是通过加热和加压力,使焊区(如 AI)发生塑性形变同时破坏压焊界面上的氧化层,从而使原子间产生吸引力达到“键合”的目的,此外,两金属界面不平整加热加压时可使上下的金属相互镶嵌。此技术一般用为玻璃板上芯片 COG。 (2)超声焊 超声焊是利用超声波发生器产生的能量,通过换能器在超高频的磁场感应下,迅速伸缩产生弹性振动,使劈刀相应振动,同时在劈刀上施加一定的压力,于是劈刀在这两种力的共同作用下,带动 AI 丝在被焊区的金属化层如(AI 膜)表面迅速摩擦,使 AI 丝和 AI 膜表面产生塑性变形,这种形变也破坏了 AI 层界面的氧化层,

使两个纯净的金属表面紧密接触达到原子间的结合,从而形成焊接。主要焊接材料为铝线焊头,一般为楔形。 (3)金丝焊 球焊在引线键合中是最具代表性的焊接技术,因为现在的半导体封装二、三极管封装都采用 AU 线球焊。而且它操作方便、灵活、焊点牢固(直径为 25UM 的 AU 丝的焊接强度一般为 0.07~ 0.09N/点),又无方向性,焊接速度可高达 15 点/秒以上。金丝焊也叫热(压)(超)声焊主要键合材料为金(AU)线焊头为球形故为球焊。 倒装部分: 共晶焊: 共晶是指在相对较低的温度下共晶焊料发生共晶物熔合的现象,共晶合金直接从固态变到液态,而不经过塑性阶段,是一个液态同时生成两个固态的平衡反应。其熔化温度称共晶温度。共晶合金的基本特性是:两种不同的金属可在远低于各自的熔点温度下按一定重量比例形成合金。 共晶焊接技术最关键是共晶材料的选择及焊接温度的控制。GaN基LED,如采用共晶焊接,晶粒底部可以采用纯锡(Sn)或金锡(Au-Sn)合金作接触面镀层,晶粒可焊接于镀有金或银的基板上。当基板被加热至适合的共晶温度时,金或银元素渗透到金锡合金层,合金层成份的改变提高溶点,令共晶层固化并将LED紧固的焊于热沉或基板上。

电子封装制造技术基础

1.封装的定义,作用,层次 P2:电子封装指的是从电路设计的完成开始,根据电路图,将裸芯片、陶瓷、金属、有机物等物质制造成芯片、元件、板卡、电路板、最终组装成电子产品的整个过程。 P2:在半导体元器件制造过程中,有前道工序和后道工序之分。二者以硅圆片切分成晶片为界,在此之前为前道工序,在此之后为后道工序。 所谓前道工序是从整块硅圆片入手,经过多次重复的制膜、氧化、扩散,包括照相制版和光刻等工序,制成三极管、集成电路等半导体元件及电路等,开发材料的电子功能,以实现所要求的元器件特征。 所谓后道工序时从由硅圆片切分好的一个一个的小圆片入手,进行装片、固定、键合连接、塑料灌封、引出接线端子、检查、打标等工序,制作成器件、部件的封装体,以确保元器件的可靠性并便于与外电路连接。(电子封装主要是在后道工序中完成)P4:电子封装的主要作用如下: A.提供给晶片电流通路; B.引入或引出晶片上的信号; C.导出晶片工作时产生的热量; D.保护和支撑晶片,防止恶劣环境对它的影响; P4封装与组装可分为零级封装(晶片级的连接)、一级封装(单晶片或多个晶片组件或元件)、二级封装(印制电路板级的封装)和三级封装(整机的组装)。通常把零级和一级封装成为电子封装(技术),而把二级和三级封装称为电子组装(技术)。由于导线和导电带与晶片间键合焊接技术的大量应用,一级和二级封装技术之间的界限已经模糊了。 2.基本的工艺步骤,各自的特点、基本的工艺流程 P38:制造半导体集成电路器件必须经过百余道工序。本文只简述部分主要的工艺。主要工艺包括:氧化、化学气相沉积、光刻、制版、扩散、离子注入等。 (PS:介于书本列举工艺太多、文字太长,此doc就不一一陈述了,考试时请翻开书本第38~56面查询。) 3.WB、TAB、FC的分类,凸点的制作,C4、ACA工艺 P57:WB(Wire Bonding):引线键合是将半导体芯片焊区与电子封装外壳的I/O引线或基板上技术布线焊区用金属细丝连接起来的工艺技术。焊接方式主要有热压焊、超声键合焊和金丝球焊。引线键合技术具有生产成本低、精度高、互连焊点的可靠性高且产量大等特点,使得这种技术成为芯片互连的主要工艺方法,广泛用于各种芯片级封装中和低成本的板上芯片封装中。 P57~58:常用的引线键合方式有三种:热压键合P57、超声键合P58和热超声键合P58。 P61:TAB(Tape Automated Bonding)载带自动焊技术是一种有别于且优于引线键合技术而用于薄型集成电路封装的一种互连技术。TAB技术是芯片引脚框架的一种互连工艺,首先在高聚物上做好元件引脚的导体图样,然后将植有凸点的晶片按其键合区对应放在上面,通过热电极一次将所有的引线进行键合,从而实现芯片与基板间的互连。 TAB技术的分类:TAB技术按其结构和形状分为铜箔单层带、铜—PI双层带、铜—粘结剂—PI三层带和铜—PI—铜双金属层四种。以三层带、双层带使用居多。它们的分类结构

matlab如何封装模块

Simulink模块制作过程大体可以分为两步:s函数的编写和模块封装。 S函数(system function)是模块的核心,是完成功能实现的关键。S函数的编写可以使用多种程序语言,其中M语言是最常用的,同时也是最简单的。在运用M语言进行s函数编写的时候,可以调用MATLAB提供的函数,简化了开发过程。但是如果要与其他进程通讯或驱动外部硬件接口,则要调用API函数,这样就需要用C语言来开发S函数。较M语言的开发,C语言开发S函数更具有灵活性,但是相对复杂一些。 下面讲解C语言S函数的开发方法: C语言写S函数,顾名思义,运用C语言语法,依照S函数格式要求,最后在MATLAB中MEX命令编译,编译成功既得函数。 S函数格式可简单看成:初始化、采样时间设定、系统输出、结束四个部分。对应的函数分别为mdlInitializeSizes()、mdlInitializeSampleTimes()、mdlOutputs()、mdlTerminate()。这四个函数是一个S函数必不可少的,缺少任何一个在编译的时候都无法通过,输出信息会提示哪个函数没有写。 一个最基本的C语言S函数模版如下: #define S_FUNCTION_NAME name #define S_FUNCTION_LEVEL 2 #include “simstruc.h” Static void mdlInitializeSizes(SimStruct *S){} Static void mdlInitializeSampleTimes(SimStruct *S){} Static void mdlOutputs(SimStruct *S,int_T tid){} Static void mdlTerminate(SimStruct *S){} #ifdef MATLAB_MEX_FILE #include “Simulink.c” #else #include “cg_sfun.h” #endif S函数的运行依托于Simulink,Simulink的运行是采用循环方式,计算各采样时间点的系统状态得到的,由此可理解S函数,在初始化之后,S函数也通过循环完成输出状态计算。 结合上述格式,首先自定义S函数名称,然后定义S函数级别,这里写2,1级是老版本Simulink使用的,现已经不是用,之所以保留1级是为了兼容原有的老程序,现在写的S函数都是2级的。接下来将需要的头文件包含进来,这里必须包含simstruc.h文件,这里的SimStruc是Simulink提供的数据结构,S函数中的输入输出等信息都包含在这个结构体中,同时,在编写S函数的时候也要把使用到的C语言库中的头文件包含进来,所有的C语言库文件在这里都可以使用。接下来即可按照格式顺序编写代码。最后要注意,如果用于仿真则添加Simulink.c 文件,如果用于RTW代码生成,则添加cg_sfun.h头文件。这里的RTW代码生成是指非内嵌的S函数,如果要做一个内嵌的S函数则需要在S函数中添加mdlRTW()函数,并额外编写TLC文件。其中,TLC文件用于优化的C代码生成,mdlRTW()函数则把模块参数传递到生成的代码当中。具体TLC文件的编写方法这里不再赘述。 除了上述必需的函数外,系统提供了其他可选用的函数,功能各异,例如mdlStart()等。

LED MCOB封装与LED COB封装的区别

LED MCOB封装与LED COB封装的区别 现在LED的COB封装,其实大家可以看到大多数的COB封装,包括日本的封装COB技术,他们都是基于里基板的封装基础,就是在里基板上把N个芯片继承集成在一起进行封装,这个就是大家说的COB技术,大家知道里基板的衬底下面是铜箔,铜箔只能很好的通电,不能做很好的光学处理.MCOB和传统的不同,MCOB技术是芯片直接放在光学的杯子里面的,是根据光学做出来的,不仅是一个杯,要做好多个杯,这也是基于一个简单的原理,LED芯片光是集中在芯片内部的,要让光能更多的跑出来,需要非常多的角,就是说出光的口越多越好,效率就能提升,MCOB小功率的封装和大功率的封装.无论如何,小功率的封装效率一定要大于高功率封装的15%以上,大功率的芯片很大,出光面积只有4个,可是小芯片分成16个,那出光面积就是4乘16个,所以出光面积比它大,所以无论如何我们提高15%的出光效率,更是基于这个理由,MCOB不是一个杯,MCOB找多个杯也是目的让它出光效率更高,正是因为多杯MCOB 的技术,它的出光效率比现在普通的cob多的体现在出光效率上。 室内照明需求基准 室内照明需求基准 照明设计须考虑光源强度,和被照物或被照平面所得到的光通量。光源强度的计量单位是流明(Lumen)。照度的计量单位是 Lux。两者之间的关係是 1 Lux = 1 Lumen/m2 假设我们有一座 10W的led檯灯,发出来的总光通量是600 Lumens。如果这600 Lumens全部集中在一平方米的桌面,那桌面的照度就是 600 Lux。 (1) 商用照明 -- 明亮的食物,尤其是麵包、汉堡、海鲜、烧烤等可以刺激食慾。所以麵包蛋糕店、汉堡速食店、餐馆的橱窗要有 1000 Lux 以上的照度。珠宝、鐘表、衣饰店,也必须要有明亮的照度,以刺激购买慾。精密工业、彩色印刷、博物馆、画廊、眼镜店、3C卖场、书店、打字、制图、诊疗室都要有1000 Lux照度。 (2) 一般照明 -- 办公室、教室、量贩店、一般店面、咖啡店、快餐馆、工厂、生产线,则要有300-800 Lux。 (3) 非工作场合 -- 如车站、机场、医院、大楼大厅、病房、走廊、楼梯间、厕所,则100-300 Lux即可。公园、停车场、与街道则可以低到 10-50 Lux。 (4) 非营业时段 -- 商用照明、一般照明在非营业时段,可以降到100-300 Lux。 适度的照明,对商店的竞争力,绝对有显着的影响。便利商店、百货公司一楼的重点专柜,包括化妆品、珠宝,照度都超过2000Lux。照明不足,就不会吸引注意力与购买慾。若照明过度不足,还会增加人员的疲惫感与睡意。 各场所照明的基准:

功率模块封装工艺

功率模块封装工艺 摘要:本文从封装角度评估功率电子系统集成的重要性。文中概述了多种功率模块的封装结构形式及主要研发内容。另外还讨论了模块封装技术的一些新进展以及在功率电子系统集成中的地位和作用。 1 引言 功率(电源或电力)半导体器件现有两大集成系列,其一是单片功率或高压集成电路,英文缩略语为PIC或HI VC,电流、电压分别小于10A、700V的智能功率器件/电路采用单片集成的产品日益增多,但受功率高压大电流器件结构及制作工艺的特殊性,弹片集成的功率/高压电路产品能够处理的功率尚不足够大,一般适用于数十瓦的电子电路的集成;另一类是将功率器件、控制电路、驱动电路、接口电路、保护电路等芯片封装一体化,内部引线键合互连形成部分或完整功能的功率模块或系统功率集成,其结构包括多芯片混合IC封装以及智能功率模块IPM、功率电子模块PEBb、集成功率电子模块等。功率模块以为电子、功率电子、封装等技术为基础,按照最优化电路拓扑与系统结构原则,形成可以组合和更换的标准单元,解决模块的封装结构、模块内部芯片及其与基板的互连方式、各类封装(导热、填充、绝缘)的选择、植被的工艺流程的国内许多问题,使系统中各种元器件之间互连所产生的不利寄生参数少到最小,功率点楼的热量更易于向外散发,其间更能耐受环境应力的冲击,具有更大的电流承载能力,产品的整体性能、可能性、功率密度得到提高,满足功率管理、电源管理、功率控制系统应用的需求。 2 功率模块封装结构 功率模块的封装外形各式各样,新的封装形式日新月异,一般按管芯或芯片的组装工艺及安装固定方法的不同,主要分为压接结构、焊接结构、直接敷铜DBC基板结构,所采用的封装形式多为平面型以及,存在难以将功率芯片、控制芯片等多个不同工艺芯片平面型安装在同一基板上的问题。为开发高性能的产品,以混合IC封装技术为基础的多芯片模块MCM封装成为目前主流发展趋势,即重视工艺技术研究,更关注产品类型开发,不仅可将几个各类芯片安装在同一基板上,而且采用埋置、有源基板、叠层、嵌入式封装,在三维空间内将多个不同工艺的芯片互连,构成完整功能的模块。 压接式结构延用平板型或螺栓型封装的管芯压接互连技术,点接触靠内外部施加压力实现,解决热疲劳稳定性问题,可制作大电流、高集成度的功率模块,但对管芯、压块、底板等零部件平整度要求很高,否则不仅将增大模块的接触热阻,而且会损伤芯片,严重时芯片会撕裂,结构复杂、成本高、比较笨重,多用于晶闸管功率模块。焊接结构采用引线键合技术为主导的互连工艺,包括焊料凸点互连、金属柱互连平行板方式、凹陷阵列互连、沉积金属膜互连等技术,解决寄生参数、散热、可靠性问题,目前已提出多种实用技术方案。例如,合理结构和电路设计二次组装已封装元器件构成模块;或者功率电路采用芯片,控制、驱动电路采用已封装器件,构成高性能模块;多芯片组件构成功率智能模块。DBC基板结构便于将微电子控制芯片与高压大电流执行芯片密封在同一模块之中,可缩短或减少内部引线,具备更好的热疲劳稳定性和很高的封装集成度,DBC通道、整体引脚技术的应用有助于MCM的封装,整体引脚无需额外进行引脚焊接,基板上有更大的有效面积、更高的载流能力,整体引脚可在基板的所有四边实现,成为MCM功率半导体器件封装的重要手段,并为模块智能化创造了工艺条件。

新巴可科技LED显示屏COB封装

COB封装技术及LED显示屏产品 新巴可科技 王青 习志军 目 录 ●新巴可科技(深圳)有限公司简介 ●COB封装简介 ●COB封装显示屏技术要点及先进性 ●COB封装与传统SMD封装的对比优势 ●决定COB产品高可靠性的五个方面 ●COB产品的几大优点 ●COB产品的细分市场优势

新巴可科技成立于2003年,从2010年4月开始潜心研发COB封装技术及开发COB封装LED显示屏产品,2010年7月向国家知识产权局申报专利, 2011年8月获得专利授权,专利号为:ZL 2010 3 0276807.5。此后经过5年多的不断探索和经验积累,一路从单双色产品走到目前的P3.0户外全彩LED显示屏产品,已拥有数十种系列几百种规格。其中最引人注目的户外小间距P3.0/P4.0级别产品已处于国际领先地位。新巴可科技的COB显示屏产品都具有令人惊讶的高可靠性特性,也是目前LED 显示行业最具性价比的LED显示屏产品。 COB封装简介 COB是英文chip on board 的缩写,直译过来就是芯片放在板上。如下图所示,在LED显示领域COB封装就是将LED 裸芯片用导电或绝缘胶固定在印刷电路板灯位的焊盘上,然后进行电气性能导通的焊合,经过点亮功能测试合格后,再对灯位用环氧树脂胶进行包封固化。如下图所示:

COB封装显示屏技术要点及先进性 COB封装显示屏打破了传统显示板固有的DIP、SMD的思维模式,直接在PCB上进行封装,P2以上采用灯驱合一技术,PCB一面为LED灯,另一面为驱动电路,P2以下采用灯驱分离技术。COB封装技术将LED封装厂和屏厂两个产业链的环节整合在一起,缩短了工艺流程,简化了工序,节省了材料,提高了产品的稳定性,其先进性具体表现为: 一、减少封装环节,即显示屏厂自己封装,自己做屏,无需专业封装企业; 二、封装设备减少,减少设备投入,降低折旧费: 1、无需切割机 2、无需分光机 3、无需编带机 三、省去封装材料,降低成本 1、支架 2、编带 3、包装 四、简化工序,降低成本 1、省去切割工序 2、省去分光工序

电子封装结构与工艺(1)

电子封装结构与工艺 1.电子封装的定义: 电子封装就是安装集成电路内置芯片外用的管壳,起着安放固定密封,保护集成电路内置芯片,增强环境适应的能力,并且集成电路芯片上的铆点也就是接点,是焊接到封装管壳的引脚上的。 2.电子封装功能:(1)电功能:传递芯片的电信号; (2)机械化学保护功能:保护芯片与引线; (3)散热功能:散发芯片内产生的热量; (4)防潮; (5)抗辐射; (6)防电磁干扰; 3.电子封装的分类,分级: (1)电子封装的分类:根据封装材料的不同,电子封装可分为塑料封装、陶瓷封装和金属封装三种。 (2)电子封装的分级: 1)零级封装:芯片的连接,即芯片互连级。 2)一级封装:用封装外壳将芯片封装成单芯片组件和多芯片组件;3)二级封装:将一级封装和其他组件一同组装到印刷电路板(或其他基板)上; 4)三级封装:将二级封装插装到母板上。 4.电子封装发展的驱动力: 随着电子技术的飞速发展,封装的小型化和组装的高密度化以

及各种新型封装技术的不断涌现,对电子组装质量的要求也越来越高。所以电子封装的新型产业也出现了,叫电子封装测试行业。可对不可见焊点进行检测。还可对检测结果进行定性分析,及早发现故障。现今在电子封装测试行业中一般常用的有人工目检,在线测试,功能测试,自动光学检测等,其人工目检相对来说有局限性,因为是用肉眼检查的方法,但是也是最简单的 5.再布线技术的概念,流程(工艺),作用。 1)概念:再布线技术就是在器件表面重新布置I/O 焊盘。 2)流程(工艺)

3)作用:再分布技术就是在器件表面重新布置I/O 焊盘。传统芯片的焊盘设计通常为四周分布,以便进行引线键合,焊盘分布很难满足凸点制备的工艺要求,因此为了满足倒装工艺,需要进行焊盘再分布。芯片焊盘设计为阵列分布,如果分布不合理或者使用的凸点制备工艺不同仍然不能满足倒装焊工艺时,可以通过焊盘再分布技术实现倒装。 6.凸点制作的方法:焊点制作可采用蒸发法、化学镀法、电镀法、置球法和和焊膏模板印制法等。目前仍以电镀法用得较多, 其次是蒸发法(高铅),再者为焊膏模板印制法。但因焊膏模板印制法制作焊料凸点比较简便, 自动化程度较高, 成本也较低, 故该法将会被较多地采用。

综合因素对模块封装设计的影响

文章编号:1001-893X(2011)03-0014-04 综合因素对模块封装设计的影响X 程劲嘉 (中国西南电子技术研究所,成都610036) 摘要:讨论了综合模块化航空电子系统中影响现场可更换模块(LR M)封装的各个关键要素,重点分析了这些要素间的关联性,以及外部因素对模块封装的综合性影响。同时,对国内新一代飞机平台上的航空用LRM封装标准化提出了一些看法和建议。 关键词:综合模块化航空电子;现场可更换模块;封装设计;综合影响 中图分类号:TN803.5文献标识码:A doi:10.3969/j.issn.1001-893x.2011.03.004 Influences of Integrated Design Factors on Modular Packaging Design C HENG Jin-jia (Southwest China Institute of Elec tronic Technology,Chengdu610036,China) Abstract:The detailed mechanical factors influencing the line replacement module(LRM)in integrated modular avionics(IMA)are discussed,the inter-relationships between these factors and the integrated influence of e xter-nal factors on module packaging are analysed,some vie ws and suggestions about the packaging of the avionic LRM for C hina c s new generation avionic system are given. Key w ord s:inte grated modula r avionics(I MA);line replace me nt m odule(LR M);pac ka ging de sign;integra ted influe nce 1引言 新一代航空电子体系结构的发展明确了综合化、资源共享、系统重构和二级维护等要求[1],这些要求又突出了此类航电系统中模块化的特点。这种综合模块化的航空电子以模块化为核心,模块不再单单是安装有电路元器件的PCB板加上金属壳体的简单概念,而是在高级软件程序控制下的具有标准结构形式和接口的现场可更换模块(LRM)。 从结构设计的角度来看,综合模块化航空电子系统(I MA)的结构模型可以简单描述为LRM加模块化综合机架(MIR),其中的LRM需要提供电气接口、机械接口和环境接口,这三个方面的内在因素共同确定了LRM外形尺寸、安装和使用方式、性能等,这些具体影响的综合及体现在LRM物理结构的详细规定就是模块的封装。 作为电气功能的物理载体,模块的封装成为热、振动和电磁等多个学科高度融合、关联设计的成果,其实质是多种内部、外部因素彼此影响、协调、关联的综合结果。本文将对这些综合性的因素进行深入探讨。 2国内外模块封装概况 最初开展模块化工程的是美国。从20世纪60年代起,美国海军就针对船用和潜艇用电子设备开始模块化技术研究,先后发布了MI L-M-28787D 5标准电子模块总体规范6,并配合MIL-STD-1389D5标准电子模块设计要求6和MI L-STD-1378E5标准电子模块使用要求6,定义了代号为SE M 的LRM模块,并在地面、海上和航空领域得到了广泛使用[2]。 20世纪70年代,美国开展了/宝石柱0(Pave Pi-l 第51卷第3期2011年3月 电讯技术 Telecommunication Engineering Vol.51No.3 Mar.2011 X收稿日期:2010-10-14;修回日期:2011-01-10

LED封装工艺流程(精)

阐述LED 产品封装工艺流程 03、点胶 在LED 支架的相应位置点上银胶或绝缘胶。(对于GaAs 、SiC 导电衬底,具有背面电极的红光、黄光、黄绿芯片,采用银胶。对于蓝宝石绝缘衬底的蓝光、绿光LED 芯片,采用绝缘胶来固定芯片。) 06、自动装架 自动装架其实是结合了沾胶(点胶)和安装芯片两大步骤,先在LED 支架上点上银胶(绝缘胶),然后用真空吸嘴将LED 芯片吸起移动位置,再安置在相应的支架位置上。 自动装架在工艺上主要要熟悉设备操作编程,同时对设备的沾胶及安装精度进行调整。在吸嘴的选用上尽量选用胶木吸嘴,防止对LED 芯片表面的损伤,特别是兰、绿色芯片必须用胶木的。因为钢嘴会划伤芯片表面的电流扩散层。 07、烧结 烧结的目的是使银胶固化,烧结要求对温度进行监控,防止批次性不良。银胶烧结的温度一般控制在150℃,烧结时间2小时。根据实际情况可以调整到170℃,1小时。 绝缘胶一般150℃,1小时。 银胶烧结烘箱的必须按工艺要求隔2小时(或1小时)打开更换烧结的产品,中间不得随意打开。烧结烘箱不得再其它用途,防止污染。 08、压焊 压焊的目的将电极引到LED 芯片上,完成产品内外引线的连接工作。 LED 的压焊工艺有金丝球焊和铝丝压焊两种。右图是铝丝压焊的过程,先在LED 芯片电

极上压上第一点,再将铝丝拉到相应的支架上方,压上第二点后扯断铝丝。金丝球焊过程则在压第一点前先烧个球,其余过程类似。 压焊是LED 封装技术中的关键环节,工艺上主要需要监控的是压焊金丝(铝丝)拱丝形状,焊点形状,拉力。 对压焊工艺的深入研究涉及到多方面的问题,如金(铝)丝材料、超声功率、压焊压力、劈刀(钢嘴)选用、劈刀(钢嘴)运动轨迹等等。(下图是同等条件下,两种不同的劈刀压出的焊点微观照片,两者在微观结构上存在差别,从而影响着产品质量。)我们在这里不再累述。 09、点胶封装 LED 的封装主要有点胶、灌封、模压三种。基本上工艺控制的难点是气泡、多缺料、黑点。设计上主要是对材料的选型,选用结合良好的环氧和支架。(一般的LED 无法通过气密性试验)如右图所示的TOP-LED 和Side-LED 适用点胶封装。手动点胶封装对操作水平要求很高(特别是白光LED ),主要难点是对点胶量的控制,因为环氧在使用过程中会变稠。白光LED 的点胶还存在荧光粉沉淀导致出光色差的问题。 10、灌胶封装 Lamp-LED 的封装采用灌封的形式。灌封的过程是先在LED 成型模腔内注入液态环氧,然后插入压焊好的LED 支架,放入烘箱让环氧固化后,将LED 从模腔中脱出即成型。 11、模压封装 将压焊好的LED 支架放入模具中,将上下两副模具用液压机合模并抽真空,将固态环氧放入注胶道的入口加热用液压顶杆压入模具胶道中,环氧顺着胶道进入各个LED 成型槽中并固化。 12、固化与后固化

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