DELO hat im Rahmen einer Machbarkeitsstudie ein Testboard entwickelt, um die Eignung von Klebstoffen für miniLEDs im Flip-Chip-Design zu demonstrieren. Es wurde gezeigt, dass Klebstoffe sowohl mechanische Verbindungen als auch elektrische Kontaktierungen herstellen. Die Ergebnisse ermöglichen alternative Fertigungsmethoden für die nächste Generationen von Consumer-, Automotive- sowie künftige microLED-Displays.
Über die vergangenen Jahre hat sich die Auflösung der Displays immer weiter gesteigert. Dabei sind die LED-Chips für beispielsweise Backlight Units immer kleiner geworden. Die in der Serienfertigung eingesetzten Lotpasten stoßen dabei zunehmend an ihre Einsatzgrenzen in Bezug auf die mechanischen Eigenschaften und die isotrope elektrische Leitfähigkeit. DELO hat die Eignung von Hightech-Klebstoffen als mögliche Alternative zu dieser etablierten Verbindungsmethode gezielt in einer Machbarkeitsstudie untersucht.
Die systematischen Untersuchungen zeigen, dass Klebstoffe, wie zum Beispiel DELO MONOPOX AC268, durch ihre intrinsische unidirektionale Leitfähigkeit, elektrische Kurzschlüsse der Halbleiterbauteile trotz verringerter Abmessungen unterbinden. Darüber hinaus lassen sich Präzisionsdruckprozesse optimieren, da größere Schablonenöffnungen ausgeführt werden können. Hierdurch wird der Druck, der beim Rakeln auf das Substrat ausgeübt wird, deutlich verringert und das Risiko für Beschädigungen reduziert.
Ein Testboard wurde eigens für die Machbarkeitsstudie entwickelt, welches über Bereiche für Widerstandsmessungen und Daisy-Chain-Messungen verfügt. In den einzelnen Versuchsreihen wurde die Eignung des Klebstoffs für das Dipping, Stamping und das Zeit-Druck-Dosieren positiv nachgewiesen. Beim Dippen werden die Kontakte der miniLED in ein Reservoir mit DELO MONOPOX AC268 getaucht und anschließend mit einer Thermode für 20 Sekunden bei 180 °C ausgehärtet. Anschließend wurden Funktionstests durchgeführt, unter anderem durch Bestromung (On-Light-Tests) und die Aufzeichnung der Strom-Spannungs-Kennlinien.
„Diese methodische Untersuchungen zeigen, dass Klebstoffe in der Tat eine geeignete Alternative zu bisherigen Lötprozessen bei miniLED-Anwendungen darstellen", sagt Dr. Tim Cloppenborg, Senior Produktmanager für LED bei DELO. „Die fortschreitende Miniaturisierung erfordert eine spezifische Klebstofflösung, um neue Fertigungsmethoden und Technologien wie microLEDs zu etablieren, welche in den nächsten Jahren beeindruckende Display-Anwendungen ermöglichen werden.“
Diese Machtbarkeitsstudie ist nur eine von vielen grundlegenden Untersuchungen, die DELO zusätzlich zu über 3.000 Kundentests pro Jahr durchführt. Der Hersteller beliefert namhafte Kunden – von Infineon bis Mercedes-Benz – aus vielen Sektoren, darunter die Automobil-, Unterhaltungselektronik- und die Halbleiterindustrie.
Experten von DELO diskutieren die Ergebnisse der Studie auf der anstehenden microLED Connect, eine der weltweit wichtigsten microLED-Konferenzen und -Messen, die am 25. und 26. September in Eindhoven stattfindet. Alternativ dazu sind die wichtigsten Ergebnisse in einem Whitepaper https://www.delo.de/whitepaper-microled-display-manufacturing verfügbar.
