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1、LED 封裝製程,周道炫 光電事業處 矽格股份有限公司,個人簡歷,淡江大學 物理系 大同大學 材料工程研究所碩士班 台灣大學 電機工程研究所博士班 曾任 淡江大學 兼任講師 博達科技 MOCVD 製造處副理 現任 矽格股份有限公司 光電事業處經理,矽格股份有限公司,成立時間: 1988年12月 資本額 : 新台幣14.19億元 主要營業項目: 半導體封裝測試 員工人數 : 約850人 無塵室等級: Class10, Class1K, Class10K 投資者: 矽品精密、經營團隊、員工、其他股東,公司沿革,1998 矽格(1996)、巨大(1988)合併為矽格股份有限公司。 營運規模擴大，開始
2、提供客戶封裝測試一元化服務。 增資至新台幣4億5仟6佰萬元。 1999 通過ISO 9002 認證。進入高腳數測試市場 (256Pin, 50MHZ) 。 2000 增資至新台幣7億6仟5佰萬元，並購置緊鄰土地作為擴廠使用。 進入混合訊號(Mixed Signal)測試市場。投入CIS 測試及封裝技術研發。 2001 增資至新台幣9億1仟萬元。通過台積電外包商品質認證。 CIS封裝及測試一元化服務量產。半導體業衰退景氣中仍可獲利之少數封測廠商 。 2002 增購高階測試機台，大幅擴充測試營運規模，持續接獲聯發科技訂單。 轉投資矽格微電子(無錫)有限公司。增購原鑫成廠房規劃為矽格中興廠區 營收及
3、獲利均創歷年新高 2003 八月股票上市 拓展COG業務及服務 2004 併購宇通全球科技, 跨足RF元件測試封裝,光電事業處簡介,COMS Image Sensor (CIS) 封裝測試 Completeness COMS Module (CCM)封裝測試 先進LED封裝技術開發 其他COMS 封裝技術開發 COB COP,獲利能力,OUTLINE,LED 封裝簡介 LED 封裝之形式 LED 封裝材料與封裝製程 白光LED封裝技術,LED 封裝簡介,LED 封裝之目的: 將半導體晶片封裝程可以供商業使用之電子元件 保護晶片防禦輻射, 水氣, 氧氣, 以及外力破壞 提高元件之可靠度 改善/提
4、升晶片性能 提供晶片散熱機構 設計各式封裝形式, 提供不同之產品應用,LED 封裝形式,依外型分類 插件式, Lamp type ( DIP) 佔80% 市場 屬傳統LED封裝方式 表面黏著式 surface mount device (SMD) 佔20% 市場 約1980開始發展, 有逐步取代DIP 之趨勢 適用於密集電路設計,LED 封裝形式,依發光功率分類 傳統20 mA LED High power LED ( 350mA) 依光點數分類 單點LED 多點LED (matrix LED),依用途分類 傳統顯示型LED 七區顯示器 號誌用LED 光傳輸LED IR LED 照明用LED
5、白光LED,LED 封裝形式,LED 封裝製程,固晶 (die attached),烘烤 (epoxy curing),打線 (wire bonding),成型 (molding),分割 (singluration),測試 (testing),分類 (sorting),LED 封裝材料,1. 封裝核心: 基板 基板的性能對於非晶粒性之失效有決定性之影響 2. 封裝的基石: 固晶 3. 對外的橋樑: 銲線 4. 美麗的外衣: 成型樹酯,LED 封裝材料- 基板,基板成型之分析,LED 封裝材料- 基板,LED 封裝材料- 基板,LED 封裝材料- 基板,LED 封裝材料- 固晶,LED 封裝材料
6、- 固晶,LED 封裝材料- 固晶,LED 封裝材料- 固晶,LED 封裝材料- 銲線,LED 封裝材料- 銲線,LED 封裝材料- 銲線,依製程可分為: 灌注型: 材料常溫呈液態 射出型: 材料常溫呈固態 燒結型: 通常為玻璃類 帽蓋型: 以金屬為封裝材料,LED 封裝材料- 成型材料,LED 封裝製程介紹,LED 封裝製程介紹,LED 封裝製程-固晶,固晶(Die Attachment or Die Bonding) 固晶之目的為將晶粒固著於基板之上 固晶之製程重點: 根據晶片進行頂針, 吸嘴, 吸力參數調整 根據晶片與基座進行銀膠參數調整 晶粒位置, 偏移角及推力製程調整,固晶機台各部系
7、統,進出料系統 晶粒辨識系統 晶粒擷取系統 基座輸送系統 點膠系統 固化系統,固晶機台各部系統,進料系統,晶圓,基座輸送系統,進料系統,固化系統,晶粒擷取系統,晶粒辨識系統,點膠系統,基座輸送方向,晶粒輸送方向,固晶半成品輸送方向,固晶十二大品質異常項目,漏固 掉晶片 晶片破損 晶片沾銀膠 晶片倒置 銀膠量異常 晶片傾斜 基座變形 固位不正 晶片旋轉角偏移 銀膠偏移 推粒不足,LED 封裝製程-銲線,銲線(Wire Bonding) 銲線之目的為將晶粒固著於基板之上 銲線之製程重點: 根據晶片進行銲線參數調整 拉力參數調整 線弧製程調整,LED 熱力學,銀膠,基板,晶粒,電極,LED 熱力學,
8、絕緣層,金屬層,銀膠層,晶片層,H,H,H,H,H,H,H,H,H,H,H,H,H,保護層,LED 熱力學,亮度,晶片面積,電阻熱,LED 熱力學,溫度,溫度,LED 熱力學,溫度,溫度,LED 熱力學-高散熱封裝,絕緣層,金屬層,銀膠層,晶片層,保護層,散熱層,LED 熱力學-主動式散熱,高功率LED-Flip Chip,Al2O3,n-GaN,p-GaN,n-metal,n-metal,Solder,Solder,Si 基板,白光 LED,白光LED之優點,省電 耐震 應答速度快 壽命長 低電壓啟動 演色性佳 溫度低 商品設計自由度高,白光 LED,色光之混合,白光 LED,RGB LED
9、 混光,Red LED,Green LED,Blue LED,基板,白光 LED,基板,Blue LED,Blue LED 激發RG螢光粉,白光 LED,Blue LED 激發YAG螢光粉,基板,Blue LED,白光 LED,基板,UV LED,UV LED 激發RGB螢光粉,白光 LED,ZnSe LED,ZnSe 基板,CdZnSe 薄膜,螢光粉 Phosphor,YAG : 580nm yellow SrGa2S4 : Eu2+ ; 540nm Green SrS : Eu2+ ; 610nm Red Ba2MgSiO7 : CaSrEuZn forUV LED,螢光粉 Phosphor-特性要求,長時間使用性質穩定 光色不因溫度, 時間, 日照, 晶片效率而改變 反應時間快, 120ns 吸收短波長光, 放出常波長光,且過程可逆,