低成本LED封装技术

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1、袍■■下''我们的客八要求可降低成本的技术。其中有些人在展会上甚至什麽都懒得看〃好几家NEPCONJAPAN2010的参展商表示。可降低成木的技术Z所以吸引如此多的关注，是因为过去一段时间以来艰难的经济环境。事实上，今年度NEPCONJapan参展厂商家数较前一年减少了7%,为:1,141家。一家印刷系统制造商的员工解释道：''漫长的经济衰退，让我们的客户比以往都更注重成本。〃他的看法呼应了今年NEPCONJAPAN展会中致力提供更高速与更高密度封装技术的发展背景，事实上，目前强调更低成本的封装技术，己成为业界的关注焦点。今年的展会展出了多种崭新技术，包括采用更便宜的金、无银铜胶、

2、可储存室温的錫膏、低成本LED散热器，以及一些可减少制程步骤的封装技术。降低金消耗的技术铜导线成为关''铜导线的出货量在今年很有可能超过金导线，〃台湾主要半导体封装厂日月光集团在日本的行销服务业务发展部资深经理ShojiUegaki说。口2009年下半年来，金价快速上涨，因而加速了从金导线过渡到铜导线，以抑制焊线接合制程成本上升的脚步。2009年，金价格上涨了约32%（图1）o根据日月光透需，用铜导线取代金导线可以节省多达20%的成本。日月光主要的工厂位于高雄，该公司计划2010上半年安装2000台铜导线的焊线机。针对此一趋势，在今年的NEPCONJAPAN中，展出重点便着重在可具

3、体减缓金价上升压力的技术上，包括可使用铜线的封装材料，以及可在接合过程屮减少金线使用量的技术。1月4月7月10冃1月4月7月1。月1月4月7月10月1月4月7月10月1月4月7冃10月2005®2006年2007隼2009年2010H：图1金价持续上涨伦敦市场的现货金报价。快速跃升的金成本加速了过渡到铜导线的趋势。1金衡盎司为31.1035克。（图根据田中贵金属工业的数据制成）防止铜腐蚀的封装材料日本的京瓷化学公司(KYOCERAChemical)也展示了KE-G1280系列封装材料，旨在解决铜布线长期存在的问题(图2)o新材料已自2009年夏天开始量产，并己应用在极具成本意识的动

4、态随机存取记忆体(DRAM)和快闪记忆体等应用中。(a)铜异线的问题和解决办法(b)原型图2针对铜导线进行最佳化的全新封装材料。封装材料的氯离子会腐蚀铜导线(a)。而京瓷化学则藉由减少氯离子含量，针对铜导线的应用开发了新的封装材料(b)。当使用传统封装材料时，在封装过程中很可能导入氯离子(C卜)，可能因而造成铜导线腐蚀。而京瓷化学则改採氯离子含暈较低的原料，将通常为30ppm的氯离子浓度减少到仅有15ppmo新封装材料的粘性也从7Pa-s降低到了5Pa・s,这有助于生产出更细的金和铜导线，以降低成本。京瓷化学公司表面粘着封装材料技术事业群的模塑混合技术部工程师SaeImoto指出：

5、''海外制造商正在转换到铜导线，但日本制造商却是为了降低成本，而尝试釆用更细的金导线。〃京瓷化学的技术不仅可处理更细的金导线，未来在转换到铜导线之后，英技术也能有效地应用在更细的铜导线上，以进一步降低成本。金导线消耗量减半大日本卬刷(DaiNipponPrinting)公司开发了一种技术，旨在减少IC制造商的金导线用量。该公司开发出一种金属线路薄板，在打线接合制程中仅需使用一半的金导线，预计2010年6月推出，将采用四方扁平封装(QFP)。大日本印刷表示，由于金价飙升，现已接获许多询问。该公司希望在2010年能达到2亿日圆的销售额。IC晶片正在持续微缩，但导线架的小型化看来却已达到

6、极限了，这导致连接二者的金导线正在逐步增加其长度。更长的导线意味着消耗的金属更多、成本更高，同时也会対接合的可靠性带来损害。如果因线径增加而提升了金线强度，那麽材料成本就会更高了。为解决这个问题，大口本印刷开发出一种金属线路薄板(图3),用于连接IC晶片的导线架。这种薄板可应用于导线架，而后再将IC放置在板上。之后金导线便用于连接IC和金属线路板屮央部份，并重新将金属线路板的周围部份与导线架连接起来。伍)療型(b)金屬线路板的应用IOI片金科贱

7、线路板与IC(b,c)o该公司声称，rh于可直接从IC连接到导线架，因此这种薄板可将金的消耗量降低一半。虽然在导线架上附加薄板并不需要额外的步骤，但这种方法仍然仅能节省约1/3金线材料费用。该公司的金属线路板是由铜、聚醯亚胺和不锈钢三层材料组成。具体做法是将图桩蚀刻在铜上，详细的模式是把铜蚀刻，而后再在表面涂上银和金的电涂层。QFP封装的最小间距130pm,但最小的线路板间距为60pm。大日本印刷指出，这种改良过的布线，可以自由地''将多个IC粘着在一张薄板上，就像是