【摘要】：LED(Light Emitting Diode)是21世紀(jì)最具有發(fā)展前景的一種冷光源,因其節(jié)能、環(huán)保、可靠性高和設(shè)計(jì)靈活等優(yōu)點(diǎn)在照明領(lǐng)域得到廣泛開發(fā)和應(yīng)用。倒裝LED芯片在光、電、熱性能上都具有優(yōu)良的性能,在倒裝LED芯片封裝為器件的過程中,使用無鉛焊料進(jìn)行共晶焊接十分重要,不同的共晶焊接制備方式可能會對器件的性能產(chǎn)生一定的影響。本課題以倒裝LED燈絲為例,首先探究了銀線間填充膠對倒裝LED燈絲性能的影響,結(jié)果表明,銀線間填充膠的使用增大了芯片所能承受的平均推拉力,使倒裝LED芯片能更好的散熱,降低了倒裝LED燈絲的溫度;對燈絲穩(wěn)態(tài)下的色溫?zé)o不良影響;在實(shí)際生產(chǎn)中也有效防止了由于錫膏黏連造成的芯片短路,因此可以作為改良工藝用于共晶焊接制備器件的過程中。其次探究了兩種焊接方式對倒裝柔性LED燈絲性能的影響,結(jié)果表明兩者的剪切力均符合標(biāo)準(zhǔn),但真空爐焊接的剪切力要大些;穩(wěn)態(tài)下真空焊接的電壓更集中,光通量更高;兩者老化前后電壓變化率相差不大;兩者的光通量維持率都在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)但真空爐焊接的維持率更高。在實(shí)際應(yīng)用中對焊接方式的選擇起到了指導(dǎo)作用:對燈絲有更高的要求可采用真空爐焊接,更注重生產(chǎn)效率且對燈絲性能要求不高,可以采用直接焊接。最后探究了直接焊接工藝中焊接溫度對倒裝LED芯片性能的影響,結(jié)果表明當(dāng)焊接溫度為220℃時(shí),芯片上的Au充分?jǐn)U散到了焊料層里并初步與焊料中的Sn反應(yīng),基板上的Cu還沒開始向焊料擴(kuò)散,芯片的平均推拉力小于200gf,是從Au層完整斷裂;當(dāng)焊接溫度為260℃時(shí),基板上的Cu開始向焊料擴(kuò)散并在下層與焊料反應(yīng),Sn含量比較均勻,芯片的平均推拉力增大,斷裂是從焊料內(nèi)部發(fā)生;當(dāng)焊接溫度為320℃時(shí),基板上的Cu開始均勻的擴(kuò)散到了焊料各處并與Sn發(fā)生反應(yīng),焊料中的Ag已經(jīng)完全熔化,由于過高的焊接溫度,導(dǎo)致焊料層形成了大量不均勻的空洞,導(dǎo)致芯片平均推拉力有所減小,芯片的平均推拉力增大;焊接溫度為320℃時(shí),錫膏中的助焊劑受熱快速蒸發(fā),導(dǎo)致IMC層厚度不均勻且有大的空洞出現(xiàn),對芯片推拉力產(chǎn)生的負(fù)面影響要大于元素之間相互熔合對推拉力的正面影響,從而導(dǎo)致芯片平均推拉力有所減小,焊料先從空洞處較多的地方斷裂。
【圖文】：

LED的P-N結(jié)

圖 1.2 LED 的發(fā)光原理Fig.1.2 Luminescence principle of LED點(diǎn)一小塊很小的晶片，且是用環(huán)氧樹脂封裝的，所 的內(nèi)在特征決定了它是目前最理想的光源，可用。與白熾燈、熒光燈等光源相比，LED 具有節(jié)能長、結(jié)構(gòu)牢靠、安全性高、光色多、快速響應(yīng)、應(yīng)用 照明具有以下特點(diǎn)。能轉(zhuǎn)換為光能，這種發(fā)光不存在像白熾燈那樣先升高而發(fā)光的現(xiàn)象，故稱這種光為冷光源。LED 耗一般是 2~3.6V，工作電流是 0.02~0.03A，耗電不發(fā)出的光能相當(dāng)于同樣條件下 35~150W 的白熾燈
【學(xué)位授予單位】：上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN312.8;TN405

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本文編號：2604975