等離子清洗在 LED 封裝工藝中的應用

LED 是 發光二極管 ( Light Emitting Diode, LED)的簡稱，一般用作指示燈、顯示板，它不但能夠高效率地直接將電能轉化為光能，而且擁有最長達數萬小時至數十萬小時的使用壽命，同時具備不易碎，省電等優點。在 LED 封裝工藝過程中，器件表面的氧化物及顆粒污染物會降低產品可靠性，影響產品質量。如在封裝前進行等離子清洗，則可有效去除上述污染物。

LED 制作過程中主要存在的問題： (1)LED 制作過程中的主要問題難以去除污染物和氧化層。 (2)支架與膠體結合不夠緊密有微小縫隙，時間存放久了之后空氣進入至使電極及支架表面氧化造成死燈。

等離子清洗機在LED支架清洗工藝應用如下：

（1）點銀膠前。基板上的污染物會導致銀膠呈圓球狀，不利于芯片粘貼，而且容易造成芯片手工 刺片時損傷，使用射頻等離子清洗可以使工件表面 粗糙度及親水性大大提高，有利于銀膠平鋪及芯片粘貼，同時可大大節省銀膠的使用量，降低成本。

（2）引線鍵合前。芯片粘貼到基板上后，經過 高溫固化，其上存在的污染物可能包含有微顆粒 及氧化物等，這些污染物從物理和化學反應使引線與芯片及基板之間焊接不完全或粘附性差，造成鍵合強度不夠。在引線鍵合前進行射頻等離子清洗，會顯著提高其表面活性，從而提高鍵合強度及鍵合引線的拉力均勻性。鍵合刀頭的壓力可以較低（有污染物時，鍵合頭要穿透污染物，需要較大的壓力），有些情況下，鍵合的溫度也可以降低， 因而提高產量，降低成本。

（3）LED 封膠前。在LED注環氧樹脂膠過程中，污染物會導致氣泡的成泡率偏高，從而導致產品質量及使用壽命低下，所以，避免封膠過程中形成氣泡同樣是人們關注的問題。通過射頻等離子清洗后，芯片與基板會更加緊密地和膠體相結合， 氣泡的形成將大大減少，同時也將顯著提高散熱 率及光的出射率。

等離子體清洗機理:

通常情況下，人們普遍認為的物質有三態：固 態、液態、氣態。區分這 3 種狀態是靠物質中所含能量的多少。氣態是物質 3個狀態中最高的能量狀態。其清洗原理是通過化學或物理作用對工件表面進行處理，實現分子水平的污染物去除（一般厚 度為 3～30 nm），從而提高工件表面活性。被清除的污染物可能有有機物、環氧樹脂、光刻膠、氧化 物、微顆粒污染物等，所以射頻等離子清洗是一種高精密清洗。就反應機理來看，等離子體清洗通常包括以下過程：

（1）無機氣體被激發到等離子態；

（2）氣相物質被吸附在固體表面；

（3） 被吸附基團與固體表面分子反應生成產 物分子；

（4）產物分子解析形成氣相；

（5）反應殘余物脫離表面；

射頻等離子清洗是清洗方法中最為徹底的剝離式清洗，其最大優勢在于清洗后無廢液，最大特點是對金屬、半導體、氧化物和大多數高分子材料等原基材料都能很好地處理，可實現整體和局部以及復雜結構的清洗。隨著 LED 產業的飛速發展，射頻等離子清洗憑借其經濟有效且無環境污染的特性必將推動 LED行業更加快速的發展。