今日，材料廠商日本東麗（Toray）宣布成功研發(fā)了一種新型材料（Photodefinable Nanocarbon Conductive Paste），能夠在比現(xiàn)有技術(shù)低30°C以上的溫度及低壓條件下實(shí)現(xiàn)微電子元件的粘合。

據(jù)介紹，東麗將其正在開發(fā)的RAYBRID®可光界定導(dǎo)電材料與粘接技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了這一突破。RAYBRID是一種可光界定的功能性材料，集成了分散金屬和其他導(dǎo)電粒子，以及玻璃、陶瓷和其他絕緣顆粒，可用于電子元件、觸摸傳感器和其他應(yīng)用的布線。

東麗稱，常見的粘接材料焊料（Solder）以及其他合金材料在高速封裝中并不適用，這是因?yàn)楹更c(diǎn)很難縮小，而封裝過程又需要高溫和高壓。鑒于Micro LED顯示屏面臨的挑戰(zhàn)，這已經(jīng)成為一個(gè)重要的量產(chǎn)難題。

針對(duì)這個(gè)問題，東麗開發(fā)了可光界定的碳膏，具體制作方法是結(jié)合了積累多年的專有納米碳分散技術(shù)與包含銀和其他金屬顆粒的光可界定膏技術(shù)。據(jù)稱，這種碳膏能夠增強(qiáng)可靠性，在各種應(yīng)用中與布線粘接。具體技術(shù)細(xì)節(jié)如下：

1.小型焊點(diǎn)

Toray的新型粘接材料采用光刻工藝形成直徑僅為5μm的焊點(diǎn)（見圖1）。相比傳統(tǒng)材料的30μm直徑限制，突破效果顯著，使得Micro LED和半導(dǎo)體的微型封裝成為可能。

圖1：基于新型粘接材料產(chǎn)生的5μm微型焊點(diǎn)

2. 低溫低壓下粘接，大面積批量封裝

東麗獨(dú)有的有機(jī)設(shè)計(jì)將所需的溫度降低了70°C，至110°C，同時(shí)將所需的壓力減半至5兆帕斯卡，因此，批量封裝Micro LED成為了可能，生產(chǎn)效率得到顯著提升（見圖2）。

圖2 Micro LED批量封裝后亮點(diǎn)的襯底和LED

3.檢測(cè)和返修技術(shù)

東麗表示，如果電子元件在封裝后無(wú)法點(diǎn)亮，就需要進(jìn)行返修。然而，使用傳統(tǒng)技術(shù)在未點(diǎn)亮區(qū)域重新形成焊點(diǎn)是不可能的。因此，返修一直是大規(guī)模生產(chǎn)過程的挑戰(zhàn)。采用這款新材料，焊點(diǎn)能夠通過激光轉(zhuǎn)移到其他基板上，在維修位置重新形成焊點(diǎn)，由此可以有效地解決返修的問題。在此過程中，東麗采用了Toray Engineering Co., Ltd.的封裝和激光轉(zhuǎn)移設(shè)備，對(duì)大面積批量封裝和返修技術(shù)進(jìn)行了驗(yàn)證。

東麗計(jì)劃于2025年初開始量產(chǎn)該新型粘接材料，未來(lái)將依托新材料來(lái)擴(kuò)展材料產(chǎn)品線，并在Micro LED、半導(dǎo)體和其他新領(lǐng)域拓展業(yè)務(wù)。（LEDinside Janice編譯）