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发光二极管引线

/light emitting diode lead/
条目作者杨华

杨华

最后更新 2022-12-23
浏览 138
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从发光二极管封装体内向外引出导线的工艺和结构。

英文名称
light emitting diode lead
所属学科
电子科学与技术

发光二极管引线主要使用金合金线和铝合金线等材料。引线焊接方式主要有金丝球焊和铝丝钎焊等。引线键合是以非常细小的金属引线的两端分别与芯片和管脚键合而形成电气连接。引线键合前,先从金属带材上截取引线框架材料(外引线),用热压法将高纯硅或锗的半导体元件压在引线框架上所选好的位置,并用导电树脂(如银浆料)在引线框架表面涂上一层或在其局部镀上一层金;然后借助特殊的键合工具用金属丝将半导体元件(电路)与引线框架键合起来,键合后的电路进行保护性树脂封装。

引线随着前端工艺的发展正朝着超精细键合趋势发展。在引线键合过程中,引线在热量、压力或超声能量的共同作用下,与焊盘金属发生原子间扩散达到键合的目的。根据所使用的键合工具如劈刀或楔的不同,引线键合分为球键合和楔键合。根据键合条件不同,球键合可分为热压焊、冷超声键合和热超声键合。根据引线不同,又可分为金线、铜线和铝线键合等。冷超声键合常为铝线楔键合。热超声键合常为金丝球键合,因同时使用热压和超声能量,能够在较低的温度下实现较好的键合质量,从而得到广泛使用。

在发光二极管金丝引线键合中,影响引线键合可靠性的因素有很多,在诸多因素中金球金丝直径比、电极与金球的共融情况及二焊点强度影响最大,起着决定性作用。一般通过选择键合方式和设备,调整工艺参数以达到理想结果,保证发光二极管器件的可靠性。金丝作为一个重要的原材料须具备几个重要特性:良好的机械性能和导电性能,合适的破断力,正确的尺寸,表面清洁,无污染和无损伤等。键合劈刀的选择和使用磨损状况对于焊点的质量有着重要影响。随着劈刀的使用焊点数的增加,劈刀磨损也越来越严重。

随着封装尺寸的减小,新材料和新封装形式等的应用,对于引线键合技术提出了更高的要求。先进的集成电路封装设备基本上被国外大公司所垄断,中国迫切需要掌握关键封装技术,自主开发高性能的封装设备。因此,有必要进一步探索各个影响因素及其耦合作用对封装质量的影响规律和控制方法。

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  • 蔡伟智.发光二极管引线键合可靠性探讨.电子质量,2007(4):34-36.
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