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倒装“芯”应用 “无封装”时代或来临?

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-05-21 来源:中国半导体照明网浏览次数:10

2010年开始,在上游产业产能扩张迅速和下游应用市场不断扩大的双重因素下,中国本土LED封装厂商迎来高速发展期,整个行业竞争异常激烈,行业产品价格下降趋势明显,LED封装领域新技术层出不穷。2011年9月,广州晶科电子推出基于倒装焊技术进行无金线封装的四款产品--易系列白光LED,立刻在行业内引发轩然大波,被业界誉为国内开辟无金线封装时代的“盘古”。

“无封装”=没有封装?

无金线封装即业内俗称的“无封装”“免封装”。所谓的“无封装”是否意味着不再需要封装环节?

在集成电路封装技术中,晶片电极跟支架引脚的相连一般通过以金线互连的方式达成,但金线断裂一直是其中一个常见的失效原因。随着倒装焊技术的推出,两者的相连可通过更稳定的金属凸点焊球来连接,省去金线,大大提高其可靠性及散热能力。倒装焊技术后来也被使用在 LED封装技术当中,被称为“无金线封装”。

倒装无金线封装并不表示无封装环节,而是封装环节不同于SMD的固晶焊线步骤,将SMD的固晶焊线步骤在倒装工序里面已经完成了,但是仍然需要荧光粉涂覆和molding透镜工序,而荧光粉涂覆和molding透镜仍然属于封装工序,这其实只是将封装要做的环节简化而已。“这在一定程度上压缩未来封装的毛利空间,对单纯的封装企业来讲,他们能做的工序越来越少,也就意味着附加值越来越低。”晶科电子产品主管林志平谈道。

晶科“无封装”产品领先锋

相较于传统封装结构,无金线封装技术保证了产品的高可靠性、低热阻和超薄封装等优点,更能发挥LED的优势。

1、倒装无金线封装不需要使用金线完成电性连接,降低了LED失效的风险。它的这点优势在多芯片封装的LED模组中体现得更明显;

2、倒装无金线封装结构中,金属直接与金属界面接触,这样导热系数高,热阻小;

3、平面涂覆荧光粉,空间色温分布更均匀,色温差距小;

4、无金线阻碍,为透镜设计提供了更大的空间,可实现超薄封装。

拥有如此优势的芯片级封装技术自研发以来迅速走入行业视野,台湾和国内地区上规模的LED厂商纷纷开始对芯片级封装相关产品展开研发投入。而敢为人先的晶科电子率先运用了最新一代无金线封装工艺,推出的易星系列白光LED,提供更高品质、高可靠性的光源产品,以满足使用者高质量光源需求,相较普通大功率产品尺寸缩小80%以上,提供更广阔的设计空间。与此同时通过减免封装的工艺环节,从而降低成本。其中的大功率无金线陶瓷封装产品3535(易星)亦达到了美国“能源之星”标准。

精益求精 攻克技术难点

无金线封装技术是基于倒装工艺,而倒装工艺在稳定性方面还需积累经验,同时倒装芯片的成本较高也制约了倒装工艺往中小芯片的过渡。林志平表示,“封装质量的好坏是以光品质来评判,因此无金线封装中的荧光粉涂覆工艺,以及对光色一致性的处理是仍然要攻关的技术。晶科也正致力于倒装技术低成本的研究和光色改善。”

有业内人士反映,由于无金线封装工艺均采用倒装芯片,一旦普及开来,目前封装厂大部分设备都不能使用。而封装厂的工艺磨合也是个问题,刚开始做,良率也很难达到期望值。无金线封装光源目前只能采用倒装芯片(Flip-Chip)、覆晶封装芯片制程,由于采用倒装,则对固晶所要求的精度更高。另一方面对芯片的成分、设备的精度也会有更高的要求,这令一些封装企业望而却步。对此,林志平认为倒装无金线的优势是正装、垂直芯片无法比拟的,在系统集成,大功率过载有先天优势,晶科也将持续研发,将倒装发扬光大,向低成本、微型化方向发展。正于此信念,晶科电子成为国内唯一能够量产“无金线封装”产品且已量产三年的企业,在近期也将推出柔性基板大功率和白光芯片两款新产品。

精益求精是晶科电子产品研发的动力,其无金线倒装工艺经过多年的技术沉淀和积累,特别是大功率产品在国内市场上有一定的口碑和知名度,亮度光效可媲美国际一线品牌产品,性价比更高。

 
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