硅胶类固晶胶使用方法及电极污染原理分析

Shin-EtsuConfidential1硅胶类固晶材料的使用方法～金Pad污染原因及解决方法～信越化学工業株式会社シリコーン事業本部営業第4部シリコーン電子材料技術研究所第2部2013.102内容硅胶类固晶材料使用方法及金Pad污染固晶材料的挥发成分及金Pad上的污染物金Pad的污染原理考察方法金Pad污染解决方法Shin-EtsuConfidential3硅胶类固晶材料使用方法及金Pad污染＜使用方法＞（以KER-3000-M2为例）把硅胶类固晶材料KER-3000-M2涂布于基板上后进行固晶，并用100℃/1hr＋150℃/2hr的条件进行加热固化。＜关于金Pad污染＞在使用不同种类(或不同批号)的LED芯片时，固晶材料在固化的过程中，在金Pad上有客户会发生有污染物附着，导致无法打金线的不良情况。金Pad：无污染金Pad：有污染物附着Shin-EtsuConfidential4金Pad污染物的状态观察～SEM分析如下面照片所示，金Pad的污染程度不一。虽然在金Pad上几乎都覆盖有附着物，但是在探针覆盖位置上并无污染物附着在上面。Shin-EtsuConfidential探针覆盖区域(无附着物)无附着物的区域附着物＜SEM分析结果＞5金Pad污染物元素分析～EDX分析在污染物上检出了Si,O,C元素，由此可知附着物为硅胶类物质。在金Pad无附着物区域上检出了Au外加少量的Si,O,C元素。在探针覆盖区域并未检出Si,O,C元素。（只检测出Au元素。）Shin-EtsuConfidential3Point-3プローブテスト跡※硅胶并无附着在干净的Au部位。但是，在被C、O元素的有机物所污染了的Au部位却容易发生硅胶附着的现象。＜EDX分析結果＞1400120010008006004002000Intensity(a.u.)50010001500200025003000Wavenumber(cm-1)CHSiHShin-EtsuConfidential6＜显微拉曼分析结果＞Ref.)反应性低分子金Pad污染物的构造分析～显微拉曼分析Ref.)非反应性低分子（Dn）在污染物上检出了KER-3000-M2的组成成分的SiH的反应性低分子。污染化合物与非反应性的低分子（Dn）不一样。7固晶材料的挥发成分及金Pad上的污染物质＜加热固化时的挥发量＞KER-3000-M2加热固化时重量减少数据。（样品量：1.0ｇ）固化条件挥发量100℃/1hr＋150℃/2hr0.50%＜挥发物质＞加热固化时的挥发成分数据。挥发物质挥发量非反应性低分子（Dn）约0.1～0.2%反应性低分子約0.3～0.4%＜金Pad上的污染物质＞低分子附着情况。挥发物质金Pad上的附着情况非反应性低分子（Dn）无反应性低分子有Shin-EtsuConfidential8金Pad的污染原理金Pad的污染是伴随在LED芯片的种类或不同批号上发生的。此外，从金Pad的探针部位上无发生污染物附着现象来判断可知，硅胶污染为金Pad的初期污染（有机物）的诱发现象。金Pad有发生初期污染（有机物）的情况下，反应性低分子会发生附着现象。金Pad没有收到初期污染（有机物）的情况下，非反应性低分子不会发生附着。基板LED芯片固晶材料非反应性低分子反应性低分子金Pad金Pad污染发生原理Shin-EtsuConfidential基板LED芯片固晶材料非反应性低分子反应性低分子金Pad初期污染9金Pad污染解决方法（１）～固化设备附着在金Pad上的污染物质为反应性低分子，可以通过降低固化设备内的低分子浓度来防止金Pad收到污染。使用热风循环式烤箱。烤箱设定为“打开风档”。（排气设备排気設備（风道）设定。）减少放入烤箱中的LED数量。使用有缝隙空间的烤架。（考虑到通气性。）缩短固晶工序与进烤之间的等待时间。Shin-EtsuConfidential10金Pad污染解决方法（２）～固化温度变更由于附着在金Pad上的污染物质为反应性低分子、所以可以通过提高烘烤温度在减少挥发量，从而防止（或抑制）污染情况发生。另外，从室温升温到高温的情况下，建议缩短升温时间。＜固化条件及挥发量的关系＞KER-3000-M2的加热固化时的重量减少数据。（样品量：1.0ｇ）固化条件挥发量（标准）100℃/1hr＋150℃/2hr0.50%室温→170℃＋170℃/1hr0.28%120℃/1hr＋170℃/1hr0.28%150℃/1hr＋170℃/1hr0.19%170℃/2hr0.15%※①150℃/1hr＋170℃/1hr、或②170℃/2hr的固化条件可以减少挥发量。Shin-EtsuConfidential11金Pad污染解决方法（３）～固定芯片后，进烤前做等离子清洗金Pad污染的诱发原因是金Pad在初期就已经收到了有机物的污染。在固定LED芯片后，进行烘烤钱，做等离子清洗的话可以防止污染发生。※通过等离子清洗，金Pad被洗净之外，固晶材料表面也会形成皮膜，可以抑制挥发成分。基板LED芯片固晶材料金Pad初期污染基板LED芯片固晶材料金Pad等离子清洗烘烤Shin-EtsuConfidential12金Pad污染解决方法４）～固晶材料固化后的等离子清洗要除去反应性低分子的污染，进行等离子清洗是有效的方法。※但是如果附着量过多，则有可能难以彻底清洗干净。基板LED芯片固晶材料金Pad初期污染等离子清洗烘烤Shin-EtsuConfidential基板LED芯片固晶材料金Pad低分子污染13Shin-EtsuConfidential