LED 램프 비드 패키지의 금선, 은선, 합금선 및 구리선의 차이점 및 장점

LED 칩과 외부 핀 사이의 전기 제품은 전선으로 연결해야 하며, 이러한 연결 전선은 다양한 금속 재료의 LED 램프 비드 패키지여야 합니다. 예를 들어 금선, 은선, 합금선 및 구리선 등입니다.

와이어가 연결되어 있기 때문에 LED 칩전선에 문제가 생기면 LED 전체가 고장 나기 때문에 전선의 중요성을 알 수 있습니다. 그렇다면 다양한 재질로 만들어진 전선의 차이점은 무엇일까요?

금선, 은선의 차이점과 장점 합금선 및 구리선

금선

안정적인 성능과 높은 가격으로 고급 패키징 분야에서 첫 번째 선택입니다. LED 램프 비드에 사용되는 금선의 주요 기능은 더 높은 밝기를 방출하고 색상을 변경하는 것입니다.

금의 강력한 산화 방지 능력과 안정적인 접촉 덕분에 금선을 사용하는 LED는 LED 조명의 밝기를 최고 수준으로 높일 수 있습니다. 즉, 금선을 사용하는 LED는 더 높고 안정적인 효과를 낼 수 있습니다. LED의 금선은 다음과 같이 나뉩니다. 단일 금선 그리고 이중 금선. 어떻게 구별할까요?

단일 금선과 이중 금선의 구별 방법

싱글 골드 와이어, 더블 골드 와이어(4개의 골드 와이어)는 실제로 LED가 패키징될 때 패키지 내의 와이어 수를 말합니다. 구별하는 방법은 매우 간단합니다. LED 램프 비드에서 내부에 골드 와이어가 납땜되어 있고, 골드 와이어가 두 개(한 쪽에 하나) 있는 것이 싱글 골드 와이어이고, 네 개(한 쪽에 두 개) 있는 것이 더블 골드 와이어입니다.

단일 와이어 또는 이중 와이어와 관계없이 한 쪽은 양극이고 다른 쪽은 음극이므로 금 와이어는 전극 칩이라고도 하며, 단일 금 와이어는 단일 전극 칩이라고도 하며, 이중 금 와이어는 이중 전극 칩이라고도 합니다.

일반적으로 단일 금선은 수직 구조이며, 바닥은 직접 통전될 수 있으므로 전극이 하나 적고 전극은 기판에 직접 만들어집니다. 일반적으로 이러한 칩의 대부분은 빨간색과 노란색입니다.

대부분의 더블 골드 라인은 수평 구조이며, 양극과 음극은 평면에서 만들어지고, 바닥 기판은 절연되어 있습니다. 일반적으로 청록색 칩이 주로 사용됩니다.

금선의 양은 주로 칩의 공정 및 특성과 관련이 있으며 칩의 크기와는 거의 관련이 없습니다. 24mil 크기 아래에는 2전극 칩과 단일 전극 칩도 있습니다.

더블 골드 와이어는 전극이 4개이고 웨이퍼 크기가 크고 열 저항이 낮습니다. 현재 시중에는 일반적으로 0.5W와 0.75W 램프 비드(언더와트 램프 비드라고도 함)가 있는 램프가 2개 있고 1W, 2W, 3W, 5W와 같은 고전력 광원이 있는 램프가 4개 있습니다. 1W를 직접 달성하는 램프 비드 2개는 방열이 크고 방열이 좋지 않으면 수명에 확실히 영향을 미칩니다.

은선

은선은 LED 산업에서 기존 금선을 대체하는 제품입니다. 최근 몇 년 동안 금 가격이 계속 상승하면서 LED에 사용되는 금선의 가격도 상승했습니다. LED 패키징 LED 제품 가격도 지속적으로 상승하고 있습니다. 따라서 금선의 품질 저하 없이 제품을 얻으려면 일반적으로 은선을 사용합니다.

은선의 장점

경도는 비교적 부드럽고 기계 매개변수의 조정이 그다지 크지 않습니다.
가격은 금선보다 저렴합니다.
배선 시 가스 보호가 필요하지 않습니다.
은선의 인장력은 금선만큼 강하지는 않지만, 빛이 감쇠하는 시간은 금보다 나은데, 이는 은이 빛을 흡수하지 않기 때문이다.
은사는 강력한 산화 방지 능력을 가지고 있으며 밀봉 보관하지 않고도 6~12개월까지 보관할 수 있습니다.

합금선(은합금선이라고도 함)

합금선은 LED 산업에서 기존의 금과 은선을 대체하는 새로운 세대의 제품입니다. 최근 몇 년 동안 금과 은의 가격이 상승함에 따라 은선을 사용하더라도 비용이 여전히 높습니다. 따라서 저렴한 합금선이 때때로 등장하여 은선을 대체하는 제품이 되었습니다.

합금선재의 구성은 단결정 은을 주성분으로 하고 있으며, 일반적인 함량은 80%~99%이다.

금 와이어를 기반으로 많은 양의 은이 도핑되고, 팔라듐 및 IMC를 안정적으로 유지하는 기타 구성 요소는 다양한 미량 원소입니다. 도핑 구성 요소가 적을수록 합금 와이어의 순도가 높아지고 품질이 더 좋습니다. 품질이 금 와이어 및 은 와이어만큼 좋지는 않지만 여전히 많은 장점이 있습니다.

합금 와이어의 장점

가격은 금선, 은선보다 저렴합니다.
성능이 좋고, 고순도 합금선의 품질은 은선보다 약간 낮습니다.
은도금 브라켓으로 용접시 용접성이 더 좋습니다.

합금 와이어의 단점

구식 와이어 본딩 장비에 사용하기에 충분히 성숙되지 않았거나 질소 보호 장치가 필요한 경우에만 사용할 수 있습니다.
산화 저항성은 금선이나 은선만큼 좋지 않습니다.

이는 구리선과 동일한 단점이며, 보호가스를 사용하는데, 질소만 사용 가능한 듯합니다.

구리선

단결정 구리선 및 팔라듐도금 구리선을 포함하여 많은 장점을 가지고 있습니다

구리선의 장점

구리선의 가격은 저렴하고, 와이어 본딩에 사용되는 다양한 규격의 구리선 비용은 금선의 1/10에 불과하여 비용 절감에 큰 응용 잠재력을 가지고 있습니다.
구리선은 금선에 비해 강성이 높기 때문에 작은 와이어 본딩에 더 적합합니다.
구리선의 경도, 항복 강도와 같은 물리적 매개변수는 금과 알루미늄보다 높습니다.

구리선의 단점

구리선은 밀봉되어야 합니다. 그렇지 않으면 쉽게 산화되어 접합 과정이 불안정해집니다.
기존 와이어 본딩 장비에 대한 적용은 미숙하거나 사용하기 전에 질소 보호 장치를 설치해야 합니다.

금선과 구리선의 차이점

구리선이 산화되어 금구의 변형이 발생하여 제품 합격률에 영향을 미칩니다.
첫 번째 솔더 접합부의 알루미늄 층이 손상되며, 특히 알루미늄 층의 두께가 <1um인 경우 더욱 그렇습니다.
2차 납땜 접합 불량은 주로 구리선이 브라켓과 결합하기 쉽지 않아 초승달에 균열이나 손상이 발생하고, 2차 납땜 용접이 불량해지고, 고객이 사용하는 동안 신뢰성에 위험이 있기 때문입니다.
많은 브라켓의 경우, 2차 납땜 접합부의 힘, USG(초음파) 마찰력, 압력 등의 매개변수를 최적화해야 하며, 양호한 비율을 높이는 것은 쉽지 않습니다.
실패 분석 중에는 풀어내기 어렵습니다.
해당 장비의 MTBA(시간당 생산량)는 골드와이어 공정보다 낮아 생산 능력에 영향을 미칩니다.
작업자와 기술자의 교육 기간이 비교적 길고, 직원의 기술과 품질 요구 사항이 금선용접보다 높기 때문에 초기 생산 능력에 확실히 영향을 미칩니다.
재료 혼동이 발생하기 쉽습니다. 생산 과정에 금선과 구리선이 있는 경우, 생산 관리 담당자는 보관 기간과 재료 목록을 꼼꼼히 확인해야 합니다. 잘못 입력되거나 산화된 전선은 폐기될 수밖에 없으며, 오작동 경고가 자주 발생하여 고장 위험이 커집니다.
소모품 비용이 증가하고 구리선 절단기의 수명은 일반적으로 금선보다 절반 이상 감소합니다. 동시에 생산 관리의 복잡성과 도자기 노즐 소비 비용이 증가합니다.
금 와이어 용접과 비교했을 때 점화봉(EFO) 외에 더 많은 형성 가스(합성 가스) 보호 가스 공급 파이프가 있으며, 두 가지의 위치를 정렬해야 합니다. 이는 수율에 직접적인 영향을 미칩니다. 보호 가스 흐름을 정밀하게 제어하면 더 많이 사용할수록 비용이 증가하고, 덜 사용하면 결함률이 높아집니다.
Al Splash. 일반적으로 두꺼운 알루미늄 층이 있는 웨이퍼에서 쉽게 나타납니다. 충격을 식별하기 쉽지 않지만 단락을 일으키지 않도록 주의하세요. PAD 또는 솔더 볼을 으깨기 쉽습니다. 테스트가 낮거나 고객 불만이 발생합니다.
산화는 라인 완성 후 발생하며, 표준 판단 위험이 없고 접촉 불량을 일으키기 쉽고 불량률이 증가합니다.
와이어 풀, 볼 전단 시험 기준 및 SPC 제어 라인을 다시 최적화해야 합니다. 현재 금 와이어 사용 기준은 구리 와이어 공정에 완전히 적용되지 않을 수 있습니다.
첫 번째 솔더 조인트의 패드 기본 구조에는 Low-K 다이 전기, 비아가 있는 것, 하단 레이어에 회로가 있는 것과 같은 몇 가지 제한이 있으며, 이는 신중한 위험 평가가 필요합니다. 구리 라인 공정에 대한 기존 웨이퍼 본딩 패드 설계 규칙은 더욱 최적화되어야 합니다. 그러나 오늘날 구리선을 사용하는 패키징 공장은 칩의 연구 개발에 영향을 미칠 만큼 충분하지 않은 것 같습니다.
고객의 저항으로 인해 구리선 기술은 여전히 일부 높은 신뢰성 요구 사항을 가진 고객에게 수용하기 어렵고, 심지어 고객의 신뢰를 잃기도 합니다.
구리선 공정은 비녹색 플라스틱 실런트(할로겐 원소 함유) 사용 시 신뢰성 문제가 발생할 수 있습니다.
패드에 불소나 다른 불순물이 있으면 구리선의 신뢰성이 저하됩니다.
다이 투 다이 본딩이나 역본딩 같은 것에 대한 평가는 아직 완료되지 않았습니다.