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g成立時間成立時間:1988年年12月月g資本額資本額:新台幣新台幣14.19億元億元g主要營業項目主要營業項目:半導體封裝測試半導體封裝測試g員工人數員工人數:約約850人人g無塵室等級無塵室等級:Class10,Class1K,Class10Kg投資者投資者:矽品精密、經營團隊、員工、其他股矽品精密、經營團隊、員工、其他股東東公司沿革 19
2、98 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
3、(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
4、 提高元件之可靠度 改善/提升晶片性能 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 白光
5、LEDLED 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-基板取得加工成型污染價格PCBOXXX中CeramicOXXO高MetalOOOO低基板成型之分析導電性 導熱性 精確度PCBVXXCeramicVOOMetalOOO基板材料特性:LED 封裝材料-基板Com
6、ponentAg epoxyCoating Preform SolderPCBOVXXOVVCeramicOOOOOVOMetalOOOOOOO固晶打線All metal基板於各製程中之加工特性:AlAu成型LED 封裝材料-基板SMTManualPCBVVVXVCeramicVOOVOMetalOVXOOSolding Process基板於客戶端加工特性:Reflow溫控AlignmentLED 封裝材料-基板取得加工成型污染價格有機高分子銀膠OOOX高無機高分子銀膠OOOX高合金OOOO低LED 封裝材料-固晶LED 封裝材料-固晶導電性 導熱性 精確度 耐溫性有機高分子銀膠VXVX無機高
7、分子銀膠VVVV合金OOOO固晶材料特性:LED 封裝材料-固晶烤箱固化機台固化 其他方式固化 固化精確度有機高分子銀膠OOOO無機高分子銀膠OOOO合金VVVX固晶於製程加工特性:SMTManual有機高分子銀膠OOOV無機高分子銀膠OOOV合金OVXO基板於客戶端加工特性:Solding ProcessReflow溫控LED 封裝材料-固晶LED 封裝材料-銲線取得加工成型價格金線OW/B易高鋁線OW/B易中金屬片OHeater難低LED 封裝材料-銲線導電性 導熱性 抗撓性金線OVX鋁線OVX金屬片OOO銲線材料特性:PulseDC高輸入高輸出惡劣環境金線OVVVV鋁線OXXXX金屬片O
8、OOOO銲線對元件特性影響: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
9、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基座輸送方向晶粒輸送方向固晶半成品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 熱力學銀膠銀膠基板基板晶粒晶粒電極電極LED 熱力學絕緣層絕緣層金屬層金屬層銀膠層銀膠層晶片層晶片層HHHHHHHHHHHHH保護層保護層LED 熱力學亮度晶片面積電阻熱LED 熱力學溫度溫度LE
10、D 熱力學溫度溫度LED 熱力學-高散熱封裝絕緣層絕緣層金屬層金屬層銀膠層銀膠層晶片層晶片層保護層保護層散熱層散熱層LED 熱力學-主動式散熱成本技術效果耗能壽命風扇低易好好好致冷晶片很高難好尚可好液態冷煤系統極高極難極佳高好高功率LED-Flip ChipAl2O3n-GaNp-GaNn-metaln-metalSolderSolderSi 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 LEDRGB LED 混光Red LEDGreen LEDBlue LED基板白光 LED基板Blue LEDBlue LED 激發RG螢光粉白光 LEDBlue LED 激發YAG螢光粉基板Blue LED白光 LED基板UV LEDUV LED 激發RGB螢光粉白光 LEDZnSe LEDZnSe 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
