Подробности блога

Стандартная линия по производству флип-чипов Mini COB состоит из пяти основных этапов с 13 основными процессами, охватывающими полный рабочий процесс: предварительная обработка подложки, монтаж и пайка чипа, сборка схемы и первоначальное тестирование, нанесение покрытия и последующее тестирование, а также сборка готового модуля.

Осушение, являющееся первым процессом всей производственной линии, закладывает основу для стабильного качества пайки. Подложки печатных плат, такие как FR-4, гигроскопичны. Если внутри плат остается остаточная влага, быстрое испарение при высокой температуре оплавления приведет к дефектам партии, включая расслоение печатной платы, образование вздутий на поверхности, пустоты припоя и шарики припоя.

Этот процесс удаляет адсорбированную влагу внутри и на поверхности плат посредством обжига при постоянной температуре, чтобы контролировать содержание влаги в плате, предотвращая повреждение подложки и паяных соединений, вызванное высокотемпературной пайкой от источника.

Высокоточные трафареты и автоматические печатные машины используются для равномерного и точного нанесения паяльной пасты на площадки печатной платы в соответствии с положением микросхемы. Паяльная паста представляет собой смесь порошка и флюса из сплава олова, служащую основной средой для надежного соединения между чипами и подложкой. Толщина, однородность и точность выравнивания напечатанной паяльной пасты напрямую определяют последующий ресурс пайки, что делает этот процесс одним из наиболее критичных к точности процессов в технологии флип-чипов.

Оптическое 3D-оборудование SPI используется сразу после печати паяльной пасты в качестве предварительной процедуры контроля качества. На основе измерения лазерной триангуляции система автоматически определяет толщину, объем, площадь покрытия, смещение и состояние формирования паяльной пасты на каждой площадке, предварительно проверяя дефекты печати, такие как отсутствие печати, избыток припоя, смещение выравнивания и перекрытие контактных площадок. Отраслевые данные показывают, что 70% дефектов пайки возникают из-за неправильной печати паяльной пасты. Проверка SPI значительно снижает затраты на доработку и служит первым важным барьером на пути к стабилизации производительности.

Высокоточные устройства для склеивания штампов, оснащенные системами визуального позиционирования, точно совмещают металлические выступы на светодиодных чипах с паяльной пастой на контактных площадках печатных плат и равномерно размещают чипы. Для Mini COB требуется точность выравнивания крепления матрицы в пределах ±10 мкм, чтобы обеспечить полный контакт всех выступов стружки с паяльной пастой, закладывая основу для последующей пайки плавлением.

Пайка оплавлением — это основной процесс формирования надежных механических и электрических соединений между чипами и подложками. Печатные платы с установленными чипами отправляются в печь оплавления, последовательно проходя через четыре температурные зоны: предварительный нагрев, замачивание, оплавления и охлаждение.

• Зона предварительного нагрева: Медленное повышение температуры для испарения растворителя флюса;
• Зона замачивания: Удалить оксидные слои на колодках и поверхностях стружки;
• Зона оплавления: температура поднимается выше точки плавления паяльной пасты (около 217 ℃ для паяльной пасты SAC305). Расплавленная паяльная паста покрывает выступы микросхемы и площадки печатной платы под действием поверхностного натяжения;
• Зона охлаждения: Быстрое охлаждение для затвердевания паяльной пасты и формирования стабильных паяных соединений.

Точный контроль параметров температурной кривой имеет жизненно важное значение. Чрезмерно высокая температура приведет к сжиганию чипов, а недостаточная приведет к холодной пайке и плохому соединению.

После пайки светодиодных чипов применяются стандартные процессы поверхностного монтажа для монтажа периферийных электронных компонентов, включая микросхемы драйверов, резисторы и конденсаторы, для создания полной схемы управления модулями дисплея. В соответствии с традиционной обработкой печатных плат SMT монтажники аккуратно размещают компоненты с последующей вторичной пайкой оплавлением для реализации полной проводимости цепи модулей.

За пайкой полной цепи следует первый тест при включении питания. Инспекторы комплексно измеряют электрические параметры (напряжение, ток), характеристики освещения (неработающие лампы, тусклые лампы, цветовой оттенок), а также проверяют дефекты обрыва/короткого замыкания, чтобы заранее исключить бракованные полуфабрикаты.

На станцию ​​доработки поступают полуфабрикаты с маркировкой НГ (Неудовлетворительно) при первичных испытаниях. Специализированное ремонтное оборудование ремонтирует вышедшие из строя паяные соединения или заменяет неисправные светодиодные чипы и электронные компоненты. Отремонтированные изделия проходят повторные испытания, чтобы свести к минимуму потери отходов картона.

Модули, прошедшие первоначальные испытания, перед нанесением покрытия подвергаются ускоренному старению при длительном включении питания. При фиксированной температуре, влажности и стандартном токе возбуждения постоянное освещение ускоряет выявление ранних скрытых отказов микросхем и паяных соединений. Дефекты, обнаруженные после нанесения покрытия, повлекут за собой значительно более высокую сложность доработки и потери материала; поэтому проверка старения является основной процедурой, гарантирующей долгосрочную стабильную работу готовой продукции.

Это фирменный процесс упаковки COB, также известный как заливка. Оптическая эпоксидная смола или полимерный герметик равномерно покрывают всю поверхность лампы, чтобы полностью обернуть все светодиодные чипы и паяные соединения. Три основные функции покрытия заключаются в следующем:

1. Физическая защита: изолирует влагу и пыль, улучшает антистолкновительные и антистатические характеристики модулей;
2. Оптическая оптимизация: регулировка угла излучения света, повышение равномерности смешивания света и унификация черного цвета;
3. Структурное усиление: повышает общую механическую прочность модулей и снижает риск отслоения чипов.

Поверхности с глянцевым или матовым покрытием могут быть настроены в соответствии с требованиями применения и подходят для различных сценариев отображения.

После полного отверждения герметика проводится второй этап комплексных испытаний. Инспекторы сосредоточены на проверке того, не повреждает ли процесс нанесения покрытия микросхемы и схемы, и одновременно проверяют оптические показатели, включая яркость, длину волны излучения и цветовую температуру, чтобы обеспечить единое соответствие оптических параметров во всех модулях.