德豪润达:Mini LED背光模已具备量产技术,良率将随产量持续提升

德豪润达芯片事业部从2017年开始Mini LED背光芯片与模组开发,目前可以提共完整的芯片以及背光模组解决方案(图一):Mini LED芯片定制、Mini LED基板设计与外包、以及Mini LED背光模组开发与生产。德豪润达在2018年初把首条Mini LED背光模组专用生产线设在大连,专用线也已经在2018年7月开始运行并出货。

首条Mini LED背光模组生产线建在大连的目的是为了利用德豪润达在传统照明应用中已有的倒装LED芯片与倒装LED COB(Chip on Board)封装的经验与优势。把Mini LED背光模组的2大关键技术:倒装LED芯片、倒装LED COB技术整合在一个厂区,有效的加速了德豪润达在Mini LED背光模组的开发。

图一:德豪润达芯片事业部Mini背光模组解决方案

Mini LED背光模组虽然已具备可量产方案,但在从小批量转规模化生产的过程中,需要提升良率和可靠性。

按照德豪润达的定义,不良 (Defect)为回流后LED无法正常点亮或焊接外观不良LED颗数。DPMO (Defects Per Million Opportunities)从2018年Q1的≤3000 DPMO下降到2018年Q3的≤500 DPMO。目前的不良率降低(Defect Reduction)计划效果有达到预期,德豪润达2018年Q4 DPMO目标为≤100 DPMO。良率将随产量持续提升。

从德豪润达Mini LED背光模组专用生产线在第三季度的不良类别分析(图二)来看,Open与Short不良加起来占了总不良的90%。而Open与Short不良主要根源来自于焊接材料印刷有关。焊接材料印刷不良主要原因有:印刷工艺本身的问题、基板平整度问题、以及基板涨缩问题。管控焊接材料的印刷,必定能大幅度减少回流焊后不良率。

图二:德豪润达Mini LED背光模组专用生产线在第三季度不良类别分析

集成电路中的Flip Chip器件在芯片焊盘上沉积焊料凸点,用于连接到外部电路,实现电和机械连接。德豪润达为管控焊接材料,减少回流焊后不良,在Mini LED采用同概念,在LED焊盘上形成焊料凸点(图三):

图三:德豪润达带有焊料凸点 Mini LED (Mini LED with Bump)

通过晶圆级工艺在Mini LED芯片焊盘上沉积焊料凸点。此芯片技术在Mini背光模组封装可以带来以下效率、良率、可靠性提升:

• Mini LED固晶时无需在PCB版上刷焊锡膏,简化Mini LED背光模组制程;
• 避免PCB板上焊锡膏印刷不良;
• 晶圆级工艺可以良好控制焊料量和厚度,提高焊接重复性和可靠性;
• 降低对基板精度、平整度、涨缩要求(提高基板良率、降低基板成本)。

Mini LED with Bump技术已经从芯片至模组完成可行性验证,目前正在进行晶圆级焊料凸点工艺优化。德豪润达芯片事业部计划在2018年底开始量产Mini LED with Bump。

 

 

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