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2.1.5解決方案

經(jīng)過(guò)上述的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，我們可以確認(rèn)該污染主要是因?yàn)樾酒苽溥^(guò)程中殘留的羥基等活性基團(tuán)與固晶膠中易揮發(fā)的含羥基小分子交聯(lián)劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，要解決此類污染，我們需要分別從芯片和固晶膠兩方面來(lái)改善。

芯片端	芯片清洗	芯片制作流程結(jié)束后增加清洗步驟，采用化學(xué)試劑清洗+水洗+烘烤+等離子體清洗的過(guò)程，消除芯片電極上的離子污染。
固晶膠端	工藝改進(jìn)	將分子量分布較寬的原料，通過(guò)酸催化平衡反應(yīng)對(duì)主要物料進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)分子量分布窄，減少小分子物質(zhì)的含量，并通過(guò)薄膜蒸發(fā)、分子蒸餾等工藝措施進(jìn)一步降低原料的揮發(fā)量，從而降低了小分子揮發(fā)物的污染。
固晶膠端	原料把控	應(yīng)用凝膠滲透色譜（GPC）法，管控每一批次配膠原料的分子量分布，保證配膠原料的分子量分布指數(shù)（D）在1~3范圍內(nèi)（D=1時(shí)，是均一分子量的聚合物，D的數(shù)值比1越大其分子量分布越寬，分散性程度越大），確保固晶膠質(zhì)量的穩(wěn)定。

如圖，我們通過(guò)薄膜蒸發(fā)、分子蒸餾等工藝措施對(duì)固晶膠原材料進(jìn)行小分子物質(zhì)的分離后，根據(jù)GPC測(cè)試結(jié)果可以看出，固晶膠的分子量分布均一性有較大改善，固晶膠的揮發(fā)份由原來(lái)的0.48%下降到0.17%，大大減少了揮發(fā)量。說(shuō)明通過(guò)固晶膠廠商的技術(shù)改進(jìn)和原料管控，是可以有效達(dá)到降低固晶膠揮發(fā)物、減少電極污染的目的。

2.2含羥基小分子交聯(lián)劑與芯片電極發(fā)生靜電吸附

2.2.1芯片帶電原因

芯片是粘附在藍(lán)膜上的，使用時(shí)需要撕開藍(lán)膜進(jìn)行擴(kuò)晶，這一過(guò)程很容易產(chǎn)生靜電，標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序（SOP）中規(guī)定，擴(kuò)晶站需配備離子風(fēng)扇，并在離子風(fēng)扇出風(fēng)口進(jìn)行撕藍(lán)膜及擴(kuò)晶操作，且操作人員需佩戴靜電手環(huán)，防止芯片產(chǎn)生靜電。但是實(shí)際生產(chǎn)中部分操作人員不按規(guī)定操作，未使用離子風(fēng)扇，有可能使芯片帶電。

正確操作流程：佩戴靜電手環(huán)，在離子風(fēng)扇下進(jìn)行撕藍(lán)膜，而后用擴(kuò)晶機(jī)擴(kuò)晶。

2.2.2靜電吸附機(jī)理

由于固晶膠中含有帶羥基的小分子交聯(lián)劑，其分子鏈短、沸點(diǎn)低，在加熱固化過(guò)程中很容易揮發(fā)并附帶出微量硅膠組分。

如圖1所示，交聯(lián)劑所含有的羥基是強(qiáng)極性基團(tuán)，其氧原子電負(fù)性很強(qiáng)，使得氫與氧之間的共用電子對(duì)向氧原子偏移，正負(fù)電中心不在平衡位置，使得基團(tuán)對(duì)外顯電性；

若芯片電極帶電，那么這些極性的基團(tuán)會(huì)在空氣中形成電泳現(xiàn)象，通過(guò)靜電吸附富集在電極點(diǎn)；如圖2所示，這些富集物（小分子交聯(lián)劑及所附帶的微量硅膠組分）在電極表面沉積，在烘烤過(guò)程中含有的微量硅膠在交聯(lián)劑作用下固化，還有大量未反應(yīng)的交聯(lián)劑由于富集作用形成液體狀的污染物殘留在芯片電極表面。由于電極點(diǎn)被這些有機(jī)物阻隔，金線或合金線無(wú)法在電極點(diǎn)正常焊接。

2.2.3實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

將芯片固在如所示的基片上，分為A和B；① 將A芯片蓋上一層藍(lán)膜，然后通過(guò)撕藍(lán)膜的方式使芯片帶電；② 將B放在離子風(fēng)扇下吹20分鐘，徹底消除芯片所帶靜電。

然后分別在A和B的芯片周圍涂上等量的固晶膠，隨后按圖示的方法用燒杯罩住A和B，并放入烤箱烘烤（120℃/1H+160℃/2H）。

烘烤完成后用金相顯微鏡分別對(duì)A和B的芯片電極部分進(jìn)行觀察，結(jié)果如下圖：

注：圖片采用暗場(chǎng)拍攝，黑色區(qū)域?yàn)殡姌O金屬層；

芯片測(cè)試點(diǎn)為芯片點(diǎn)亮測(cè)試過(guò)程中留下的痕跡

由圖可以明顯看出，經(jīng)過(guò)帶靜電處理后，固晶烘烤后的電極表面有大量污染物附著；而經(jīng)過(guò)靜電去除的芯片則基本沒(méi)有污染物。

說(shuō)明芯片帶電會(huì)造成烘烤時(shí)固晶膠揮發(fā)物與電極產(chǎn)生靜電吸引從而導(dǎo)致固晶膠在電極表面富集并形成污染。

2.2.4解決方案

經(jīng)過(guò)上述分析，我們可以確認(rèn)該污染主要是因?yàn)樵谛酒褂眠^(guò)程中，由于操作不規(guī)范，導(dǎo)致芯片電極異常帶電，固晶膠中揮發(fā)出來(lái)的含羥基小分子交聯(lián)劑與電極發(fā)生靜電吸附，要解決此類污染，我們需要從操作規(guī)范和固晶膠兩方面來(lái)改善。

操作過(guò)程	規(guī)范操作	芯片使用（如擴(kuò)晶、固晶）時(shí)，配備離子風(fēng)扇及靜電手環(huán)，嚴(yán)格按照規(guī)定操作，防止由于操作不當(dāng)造成芯片帶靜電。
固晶膠端	工藝改進(jìn)	具體方法同前一部分，進(jìn)行工藝改進(jìn)和原料管控，確保固晶膠原材料分子量分布指數(shù)（D）在1~3范圍內(nèi)以及降低揮發(fā)份含量，減少含羥基的小分子交聯(lián)劑揮發(fā)物。
固晶膠端	原料把控

三、總結(jié)

經(jīng)過(guò)以上分析我們可以知道LED封裝過(guò)程中固晶烘烤后芯片電極附著的污染物為固晶膠。而固晶膠烘烤時(shí)揮發(fā)出來(lái)的含羥基小分子交聯(lián)劑通過(guò)兩種原因與電極發(fā)生吸附：①含羥基小分子交聯(lián)劑與芯片電極污染物發(fā)生化學(xué)吸附；②含羥基小分子交聯(lián)劑與芯片電極發(fā)生靜電吸附；通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證我們可以看出經(jīng)過(guò)堿水處理的芯片污染程度遠(yuǎn)大于帶靜電處理的芯片，因此我們推化學(xué)吸附為主要原因，靜電吸附為次要原因。針對(duì)以上兩種原因，我們有如下解決方案：

原因	解決方案
①含羥基小分子交聯(lián)劑與芯片電極污染物發(fā)生化學(xué)吸附	芯片端	芯片清洗	芯片制作流程結(jié)束后增加清洗步驟，采用化學(xué)試劑清洗+水洗+烘烤+等離子體清洗的過(guò)程，消除芯片電極上的離子污染。
	固晶膠端	工藝改進(jìn)	將分子量分布較寬的原料，通過(guò)酸催化平衡反應(yīng)對(duì)主要物料進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)分子量分布窄，減少小分子物質(zhì)的含量，并通過(guò)薄膜蒸發(fā)、分子蒸餾等工藝措施進(jìn)一步降低原料的揮發(fā)量，從而降低了小分子揮發(fā)物的污染。
		原料把控	應(yīng)用凝膠滲透色譜（GPC）法，管控每一批次配膠原料的分子量分布，保證配膠原料的分子量分布指數(shù)（D）在1~3范圍內(nèi)，確保固晶膠質(zhì)量的穩(wěn)定。
②含羥基小分子交聯(lián)劑與芯片電極發(fā)生靜電吸附	操作過(guò)程	規(guī)范操作	芯片使用（如擴(kuò)晶、固晶）時(shí)，配備離子風(fēng)扇及靜電手環(huán)，嚴(yán)格按照規(guī)定操作，防止由于操作不當(dāng)造成芯片帶靜電。
	固晶膠端	工藝改進(jìn)	具體方法同上，進(jìn)行工藝改進(jìn)和原料管控，確保固晶膠原材料分子量分布指數(shù)（D）在1~3范圍內(nèi)以及降低揮發(fā)份含量，減少含羥基的小分子交聯(lián)劑揮發(fā)物。
		原料把控

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