Die Anwendung der Plasmareinigungstechnologie in der Mini-LED-Industrie Deutschland

In der LED-Industriekette umfasst der Upstream die epitaktische Herstellung von LED-Leuchtstoffen und die Chipherstellung, der Midstream die LED-Geräteverpackungsindustrie und der Downstream die Industrie, die durch die Anwendung von LED-Displays oder Beleuchtungsgeräten gebildet wird.

Damit neue LEDs praxistauglich werden und auf den Markt kommen, ist die Entwicklung von Verpackungstechnologien mit geringem Wärmewiderstand, hervorragenden optischen Eigenschaften und hoher Zuverlässigkeit notwendig.

Verpackungen sind das Bindeglied zwischen Industrie und Markt. Nur gut verpackt können sie zum Endprodukt werden und in die Praxis umgesetzt werden.

Wenn sich beim Verpackungsprozess von Mini-LEDs Partikelschadstoffe, Oxide und Epoxidharzschadstoffe auf dem Chip und dem Substrat befinden, wirkt sich dies direkt auf die Ausbeute der Mini-LED-Produkte aus. Eine Plasmareinigung vor dem Auftragen des Klebstoffs, das Verbinden der Leitungen und die Aushärtung der Verpackung während des Verpackungsprozesses können diese Schadstoffe wirksam entfernen.

 Prinzipien der Plasmareinigung

Durch chemische oder physikalische Prozesse wird die Oberfläche eines Objekts behandelt. Dadurch werden Schadstoffe auf molekularer Ebene (normalerweise in einer Dicke von 3–30 nm) entfernt und so die Oberflächenaktivität des Objekts verbessert.

Zu den zu entfernenden Schadstoffen können organische Stoffe, Epoxidharz, Fotolack, Oxide, Mikropartikelschadstoffe usw. gehören.

Entsprechend den verschiedenen Schadstoffen müssen unterschiedliche Reinigungsverfahren angewendet werden. Je nach gewähltem Prozessgas kann die Plasmareinigung unterteilt werden in:

Chemische Reinigung: Plasmareinigung, auch als PE bekannt, bei der es sich bei Oberflächenreaktionen hauptsächlich um chemische Reaktionen handelt.

Physikalische Reinigung: Plasmareinigung, auch als Sputterkorrosion (SPE) bekannt, bei der Oberflächenreaktionen hauptsächlich physikalische Reaktionen sind.

Physikalische und chemische Reinigung: Sowohl physikalische als auch chemische Reaktionen spielen bei Oberflächenreaktionen eine wichtige Rolle.

Prozessablauf für die Verpackung von Mini-LEDs

Anwendung der Plasmareinigung im Mini-LED-Verpackungsprozess

Beim Mini-LED-Verpackungsprozess können unterschiedliche Reinigungsprozesse je nach Substrat und Chipmaterial optimale Ergebnisse für unterschiedliche Schadstoffe erzielen. Die Verwendung des falschen Prozessgasschemas kann jedoch zu schlechten Reinigungsergebnissen und sogar zur Verschrottung des Produkts führen.

Wenn beispielsweise Silberchips mit Sauerstoffplasmatechnologie verarbeitet werden, können sie oxidieren, geschwärzt oder sogar verschrottet werden. Im Allgemeinen werden Partikelschadstoffe und Oxide durch Plasma mit einer Mischung aus Wasserstoff- und Argongas gereinigt. Bei Chips aus vergoldetem Material kann Sauerstoffplasma zum Entfernen organischer Stoffe verwendet werden, bei Chips aus Silbermaterial hingegen nicht.

Die Auswahl des geeigneten Plasmareinigungsverfahrens für Mini-LED-Verpackungen kann grob in die folgenden drei Aspekte unterteilt werden:

Durch einen Vergleich der Kontaktwinkeldaten vor und nach der Plasmareinigung ist ersichtlich, dass die Aktivierung der Materialoberfläche, die Entfernung von Oxiden und Mikropartikelschadstoffen, direkt durch die Zugfestigkeit und Benetzbarkeit der Anschlussleitungen auf der Materialoberfläche nachgewiesen werden kann.

Plasma-Reinigungsmaschine

Die Wahl der Plasmareinigung in der Verpackungstechnologie hängt von den Anforderungen nachfolgender Prozesse an die Materialoberfläche, den Eigenschaften der Materialoberfläche, der chemischen Zusammensetzung und den Eigenschaften von Schadstoffen ab. Plasmareinigungsmaschinen können die Haftung, Benetzbarkeit und Zuverlässigkeit von Proben verbessern, und bei verschiedenen Prozessen werden unterschiedliche Gase verwendet.

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