Mini-LED封装难点多,如何解决印刷工艺难题?

近几年来面板行业的高速发展，国内厂商疯狂扩产后，产品的供给和需求关系得到了基本缓和，厂商开始转而重视产品“质”的提升。显示面板行业将朝着高分辨率的画面、曲面、超薄平面、轻薄化、可弯曲化、高动态HDR、高对比度及广色域的趋势发展，由此Mini-LED应运而生。

根据预测，2019年Mini-LED将正式爆发，进入商品化阶段。目前，全球主流厂商已基本完成了Mini-LED背光的研发进程，进入小批量试样或大批量供货阶段。国内各大企业也在紧锣密鼓的进行工艺研究，加快投放市场的进程。

Mini-LED采用LED芯片尺寸为微米等级，每张Mini-LED线路板上通常会有数千个芯片，上万个焊点，以连接RGB三色芯片。如此巨量的焊点，给芯片的封装带来了很大的难度。今天我们一起来了解一下印刷工艺。

相比传统的SMT印刷工艺，Mini--LED对工艺的要求达到了极致，据统计，焊接不良有60%以上是因为印刷工艺引起的，对于Mini-LED的精密印刷，对设备（印刷机）、配件（钢网）、材料（锡膏）都提出了更高的要求，三者缺一不可。

设备-高精度印刷机

Mini-LED的焊盘更小、钢网更薄，对设备的精度、功能提出了更高的要求。目前印刷常见的问题包括：

问题1、2：Mini-LED工艺使用的钢网厚度在0.03-0.05mm之间，钢网薄、易变形,要求设备具有钢网吸附功能，将钢网与焊盘实现紧密的贴合。

问题3：Mini-LED焊盘尺寸一般小于φ120um，对设备的印刷精度、重复对位精度提出了更高的要求。

问题4：因为开孔尺寸更小，对刮刀角度、压力、速度的调整范围和精度要求更高。

三要素对锡膏填充的影响

1）刮刀压力大，有利于锡膏填充和对PAD的粘附，但须考虑对钢网的磨损。

2）钢网上锡膏较少时，可以调小刮刀角度，增加锡膏充填性；钢网上锡膏较多时，可以调整刮刀角度，减少锡膏充填性；刮刀角度越小，锡膏体积越大。

3）刮刀速度可影响锡膏的填充量，但引起的锡膏体积变化较小，主要考虑刮刀角度的影响。

精密印刷设备可以根据印刷钢网及产品的特点，以上三要素应具有较宽的调整空间。目前已有设备能够实现Mini--LED的稳定批量生产。

配件-钢网+纳米涂层

良好的脱模性是保证焊接性能的一个重要条件。对于细小的开孔，可通过对钢网表面涂覆纳米涂层，使钢网孔同时具有高疏水性和疏油性，同时消除毛刺、使孔壁更加光滑整洁，提高焊膏的脱模性，同时降低印刷刮刀与钢网的磨损，延长钢网使用寿命。

材料-6#粉锡膏

针对Mini LED印刷制程工艺开发的固晶锡膏，使用超细、窄粒度分布、高球形度、低氧含量的Sn96.5Ag3Cu0.5锡粉及ROL0级助焊膏配制，在精细间距焊盘尺寸下具有良好的印刷性和脱模性，经回流焊接之后残留物极少，无腐蚀性，焊点饱满光亮，无坍塌及焊接桥接短路现象，满足高精密、高可靠性的电参数要求，并且SPI在线检测不良率低，可有效提高产品生产良率。

特点：

稳定的物理特性和抗氧化性能，持续在板时间大于8h；

良好的印刷性和脱膜性，下锡均匀，无拖尾、拉丝及焊点粘连等现象；

窄粒度超细焊粉，脱模下锡量更稳定；

更好的抗坍塌性能，防止连锡；

优异的焊接可靠性，空洞率极小，无小锡珠，芯片不会发生倾斜、偏移等现象。