Es ist ein Riesentrend: Leuchtdioden werden immer kleiner. „Dadurch ergeben sich ganz neue Möglichkeiten, da LEDs immer enger bestückt werden können. Das ist überall dort ein großer Vorteil, wo hohe Leuchtdichte benötigt wird“, erläutert Stefan Mausner, Segment Marketing Manager LED von Heraeus Electronics. Beispiele dafür sind Fahrzeugscheinwerfer oder UV-LED Module, in denen sehr eng gepackte LEDs für extrem hohe Leuchtdichten und damit hohe Leistungsdichten sorgen. Doch diese fortschreitende Miniaturisierung bringt auch eine Menge technischer Herausforderungen mit sich: Wie gelingt die elektrische Anbindung von Micro-LEDs, welche eine Kantenlänge von unter 150 µm aufweisen können und somit für Standard-Lotmaterialien nicht mehr geeignet sind?

Die von Heraeus Electronics für LED-Anwendungen entwickelte Sinterpaste weist einen sehr hohen Wärmeleitwert auf, wodurch die Lotpaste für die Verabeitung von Micro-LEDs geeignet ist.

Die von Heraeus Electronics für LED-Anwendungen entwickelte Sinterpaste weist einen sehr hohen Wärmeleitwert auf, wodurch die Lotpaste für die Verabeitung von Micro-LEDs geeignet ist. Heraeus

Die Verlustwärme kann über das Die-Attach-Material – also die Chipanbindung – vom LED-Chip in das Keramik- oder Metall-Substrat transportiert werden. Die von Heraeus Electronics eigens für LED-Anwendungen entwickelte Sinterpaste weist einen doppelt so hohen Wärmeleitwert auf wie etwa Gold-Zinn- oder Zinn-Silber-Legierungen. Somit kann auch die Verlustwärme deutlich schneller abgeführt werden, was zu einer höheren Lichtausbeute führt und letztlich den LED-Chip vor Schäden schützt. Die elektrische Anbindung der Micro-LEDs auf dem so genannten Backplane muss mit hochfeinen Materialien erfolgen: Micro-LEDs können eine Kantenlänge unter 150 µm aufweisen. Da konventionelle Lotpasten mit einer Partikelgröße von 20 bis 45 µm die Anforderungen an die Bond-Line-Thickness und Schablonenöffnung nicht erfüllen können, braucht es Lotlegierungen mit einer Partikelgröße von unter 11 µm. Die Lotpaste WS5112 Typ 7 von Heraeus mit dem Welco-Lotpulver ermöglicht es, bis zu 50 µm kleine Lötdepots aufzudrucken.

electronica 2018: Halle B4, Stand W19