等离子清洗在 LED 封装工艺中的应用

LED 是 发光二极管 ( Light Emitting Diode, LED)的简称，一般用作指示灯、显示板，它不但能够高效率地直接将电能转化为光能，而且拥有最长达数万小时至数十万小时的使用寿命，同时具备不易碎，省电等优点。在 LED 封装工艺过程中，器件表面的氧化物及颗粒污染物会降低产品可靠性，影响产品质量。如在封装前进行等离子清洗，则可有效去除上述污染物。

LED 制作过程中主要存在的问题： (1)LED 制作过程中的主要问题难以去除污染物和氧化层。 (2)支架与胶体结合不够紧密有微小缝隙，时间存放久了之后空气进入至使电极及支架表面氧化造成死灯。

等离子清洗机在LED支架清洗工艺应用如下：

（1）点银胶前。基板上的污染物会导致银胶呈圆球状，不利于芯片粘贴，而且容易造成芯片手工 刺片时损伤，使用射频等离子清洗可以使工件表面 粗糙度及亲水性大大提高，有利于银胶平铺及芯片粘贴，同时可大大节省银胶的使用量，降低成本。

（2）引线键合前。芯片粘贴到基板上后，经过 高温固化，其上存在的污染物可能包含有微颗粒 及氧化物等，这些污染物从物理和化学反应使引线与芯片及基板之间焊接不完全或粘附性差，造成键合强度不够。在引线键合前进行射频等离子清洗，会显著提高其表面活性，从而提高键合强度及键合引线的拉力均匀性。键合刀头的压力可以较低（有污染物时，键合头要穿透污染物，需要较大的压力），有些情况下，键合的温度也可以降低， 因而提高产量，降低成本。

（3）LED 封胶前。在LED注环氧树脂胶过程中，污染物会导致气泡的成泡率偏高，从而导致产品质量及使用寿命低下，所以，避免封胶过程中形成气泡同样是人们关注的问题。通过射频等离子清洗后，芯片与基板会更加紧密地和胶体相结合， 气泡的形成将大大减少，同时也将显著提高散热 率及光的出射率。

等离子体清洗机理:

通常情况下，人们普遍认为的物质有三态：固 态、液态、气态。区分这 3 种状态是靠物质中所含能量的多少。气态是物质 3个状态中最高的能量状态。其清洗原理是通过化学或物理作用对工件表面进行处理，实现分子水平的污染物去除（一般厚 度为 3～30 nm），从而提高工件表面活性。被清除的污染物可能有有机物、环氧树脂、光刻胶、氧化 物、微颗粒污染物等，所以射频等离子清洗是一种高精密清洗。就反应机理来看，等离子体清洗通常包括以下过程：

（1）无机气体被激发到等离子态；

（2）气相物质被吸附在固体表面；

（3） 被吸附基团与固体表面分子反应生成产 物分子；

（4）产物分子解析形成气相；

（5）反应残余物脱离表面；

射频等离子清洗是清洗方法中最为彻底的剥离式清洗，其最大优势在于清洗后无废液，最大特点是对金属、半导体、氧化物和大多数高分子材料等原基材料都能很好地处理，可实现整体和局部以及复杂结构的清洗。随着 LED 产业的飞速发展，射频等离子清洗凭借其经济有效且无环境污染的特性必将推动 LED行业更加快速的发展。