플라스마 처리: LED 조명의 신뢰성과 수명을 향상하는 새로운 방법
요즘 LED 기술은 일반 조명 및 자동차 공학에서 필수적인 역할을 합니다. LED는 높은 에너지 효율, 긴 수명 및 조절 가능한 광 온도 때문에 일반적인 조명에서 널리 사용됩니다. 자동차 분야의 경우, LED 헤드라이트는 통행 지역을 더 잘 비추어 주기 때문에 도로 주행 안전성을 높입니다. 주요 자동차 제조업체가 사용하는 매트릭스 LED 전조등이 이에 대한 좋은 예입니다.
디자인 다양성과 여러 조명 효과는 자동차 인테리어 분야에서 LED 기술 확립을 도왔습니다. 빔 형성 외에도 환경 영향에 대한 저항 증가는 LED 조명 개발의 주요 초점이었습니다. 목표는 LED의 수명을 늘리고 제품 수명 동안 색 품질(색도 좌표 및 색 온도) 및 효율성 이라는 핵심 특성을 보장하는 것입니다.
새로운 제조 기술은 이러한 개발 목표를 달성하고 저비용 생산을 위한 기회를 제공합니다.
PlasmaPlus® - 캡슐화된 LED 구성 부품을 위한 소수성 유착방지(Anti-adhesion) 코팅
LED 패널로 구성된 넓은 면적의 디스플레이는 스포츠 경기장과 같은 광고판 등에 사용됩니다. 하나의 디스플레이에 최대 수백만 개의 RGB-LED가 있을 수 있으며. 각각의 RGB-LED는 청색, 녹색 및 적색 방출 반도체 칩을 포함하고 있습니다. 이 각각의 3 가지 칩에 인가된 전류를 조종하고 방출 스펙트럼을 혼합함으로써 다양한 색상을 얻을 수 있습니다. 내열성 실리콘이 패키지 내 칩 실링재로 사용됩니다
그러나 LED 표면은 연질 실리콘 소재에 의해 높은 점착력을 띄며, 이는 LED의 제조 과정 및 작동 조건에서 문제를 일으킬 수 있습니다.
디스플레이 패널 제조 공정에서의 단일 LED는 웨이브 솔더링(Wave Soldering) 공정을 통해 보드에 조립됩니다. 얇은 조각 형태의 LED 스탬핑 및 밴딩 프로세스의 잔여물은 납땜 조(Soldering Bath)에 축적되어 종종 LED의 실리콘 표면에 달라붙기도 하는데, 이는 생산율에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 또한, 조잡한 LED 표면은 서로 달라붙거나 노즐에 들러붙어 패널 조립 시 픽 앤 플레이스 프로세스 중에 문제를 일으킬 수 있습니다. 이 때문에 라인 스톱이 많이 발생하여 시간당 생산율이 낮아지게 됩니다. 디스플레이의 작동 중의 외부 영향(예: 먼지 유입)은 시간이 지날수록 디스플레이를 심하게 오염시킵니다.
PlasmaPlus® 기술을 사용하여 Plasmatreat는 LED 표면에 얇고 유리같은 접착 방지층을 만들어 냈습니다. 이 층은 제조 공정 및 디스플레이의 추후 작동 중 발생할 수 있는 모든 종류의 오염 방지에 대단히 효과적이어서 디스플레이의 생산율 및 수명을 향상 시킵니다.
PlasmaPlus® 보호 코팅으로 접착제 블리딩(Bleeding) 방지
LED 또는 반도체 칩 어셈블리 공정은 전형적인 결합제로 전기 전도성 에폭시계 접착제를 사용합니다. 열 경화 기간 동안 접착제 내의 저점도 성분은 접착 영역으로부터 유출되어 주변 표면, 특히 와이어 본드 패드의 전기 접촉부를 적시게 됩니다. 이 현상을 '블리딩' 이라고 합니다.
접착제 블리딩은 접촉 와이어와 와이어 본드 패드 사이의 연결을 약화시킵니다. 최악의 경우, 와이어가 떠서 전기 접촉부가 손실될 수 있습니다. 또한 블리딩은 포팅 수지와 하우징 사이의 결합에 악영향을 미치게 됩니다.
플라스마 클리닝(대기압 또는 진공)으로 확실한 와이어 본딩
다이의 리드 프레임과의 접촉력을 보장하기 위해서 리드 프레임의 접촉면은 깨끗해야 합니다. 사소한 유기 오염 조차도 알루미늄 - 구리 결합의 품질을 저하시킵니다. 와이어를 녹일 수 있는 충분한 열을 발생시킬 수 없기 때문에 생성되는 본드가 차가워지게 됩니다.
진공 플라스마 또는 Openair-Plasma® 중 하나를 사용하여 와이어 본딩을 하기 전에 리드 프레임을 클리닝하면 유기 오염 물질을 효과적으로 제거할 수 있습니다.
이 클리닝 공정을 통해 초음파 마찰 용접의 품질이 매우 향상됩니다.
