LED封裝中的金線關鍵參數監控

發布時間：

2019-08-26 09:54

來(lái)源：

金線對LED産品來(lái)說(shuō)可(kě)謂是極爲重要的物料，在LED光(guāng)源中起到将芯片電極和支架導線連接的作(zuò)用。作(zuò)爲一個LED燈珠的重要原材料，必須具備以下幾個重要的特性：(1)99.99%以上純度;(2)選擇正确的尺寸;(3)表面清潔無污染無損傷;(4)具有規定的拉斷負荷和延伸率。這些性能将嚴重影(yǐng)響LED光(guāng)源的可(kě)靠性，所以對金線的評估工(gōng)作(zuò)也尤爲重要。

1. 化學成分(fēn)檢驗

方法一：EDS成分(fēn)檢測

鑒定來(lái)料種類：金線、銀線、金包銀合金線、銅線、鋁線。

金線具有電導率大(dà)、導熱(rè)性好、耐腐蝕、韌性好、化學穩定性極好等優點，但(dàn)金線的價格昂貴，導緻封裝成本過高。在元素周期表中，過渡組金屬元素中金、銀、銅和鋁四種金屬元素具有較高的導電性能。很多LED廠(chǎng)商試圖開發諸如(rú)銅合金、金包銀合金線、銀合金線材來(lái)代替昂貴的金線。雖然這些替代方案在某些特性上優于金線，但(dàn)是在化學穩定性方面卻差很多，比如(rú)銀線和金包銀合金線容易受到硫/氯/溴化腐蝕，銅線容易氧化。在類似于吸水透氣海綿的封裝矽膠來(lái)說(shuō)，這些替代方案使鍵合絲易受到化學腐蝕，光(guāng)源的可(kě)靠性降低，使用時間長了，LED燈珠容易斷線死燈。

方法二：ICP純度檢測

鑒定金線純度等級，确定添加的合金元素。

LED鍵合金線是由金純度爲99.99%以上的材質拉絲而成，其中包含了微量的Ag/Cu/Si/Ca/Mg等微量元素。通過設計(jì)合理(lǐ)的合金組分(fēn)，使金絲具有拉力和鍵合強度足夠高、成球性好、振動斷裂率低的優點。鍵合金絲大(dà)部分(fēn)應爲純度99.99%以上的高純合金絲，微量元素總量保持在0.01%以下，以保持金的特性。

2. 直徑偏差

1克金，可(kě)以拉制出長度26.37m、直徑50μm(2 mil)的金線，也可(kě)以拉制長度105.49m、直徑25μm(1 mil)的金線。如(rú)果打金線長度都(dōu)是固定的，如(rú)果來(lái)料金線的直徑爲原來(lái)的一半，那麽對打的金線所測電阻爲正常的四分(fēn)之一。

對于供應商來(lái)說(shuō)，金線直徑越細，成本越低，在售價不變的情況下，利潤越高。而對于使用金線的LED客戶來(lái)說(shuō)，采購(gòu)直徑上偷工(gōng)減料的金線，會存在金線電阻升高，熔斷電流降低的風(fēng)險，會大(dà)大(dà)降低LED光(guāng)源的壽命。1.0 mil的金線壽命，必然比1.2 mil的金線要短(duǎn)。

3. 表面質量檢驗

(1)絲材表面應無超過線徑5%的刻痕、凹坑、劃傷、裂紋、凸起、打折和其他(tā)降低器件(jiàn)使用壽命的缺陷。金線在拉制過程，絲材表面出現的表面缺陷，會導緻電流密度加大(dà)，使損傷部位易被燒毀，同時抗機(jī)械應力的能力降低，造成内引線損傷處斷裂。

(2)金線表面應無油污、鏽蝕、塵埃及其他(tā)粘附物，這些會降低金線與LED芯片之間、金線與支架之間的鍵合強度。

4. 力學性能檢測(拉斷負荷和延伸率)

能承受樹(shù)脂封裝時所産生(shēng)的沖擊的良好金線必須具有規定的拉斷負荷和延伸率。同時，金線的破斷力和延伸率對引線鍵合的質量起關鍵作(zuò)用，具有高的破斷率和延伸率的鍵合絲更利于鍵合。太軟的金絲會導緻以下不良：

(1)拱絲下垂;

(2)球形不穩定;

(3)球頸部容易收縮;

(4)金線易斷裂。

太硬的金絲會導緻以下不良：

(1)将芯片電極或外延打出坑洞;

(2)金球頸部斷裂;

(3)形成合金困難;

(4)拱絲弧線控制困難。

5. 案例分(fēn)析：

某封裝廠(chǎng)出貨的燈珠出現大(dà)量死燈現象，分(fēn)析失效原因。鑒發現死燈燈珠金線直徑爲27.0±1.0μm，與客戶反饋的金線規格30μm不一緻，同時，金線有刮傷的痕迹，金線大(dà)電流熔斷。不合格的金線來(lái)料是導緻此次事(shì)故的主因，金線直徑過小會存在金線電阻升高，熔斷電流降低的風(fēng)險，會大(dà)大(dà)降低LED光(guāng)源的壽命。