2010年開(kāi)始,在上游產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能擴(kuò)張迅速和下游應(yīng)用市場(chǎng)不斷擴(kuò)大的雙重因素下,中國(guó)本土LED封裝廠商迎來(lái)高速發(fā)展期,整個(gè)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)異常激烈,行業(yè)產(chǎn)品價(jià)格下降趨勢(shì)明顯,LED封裝領(lǐng)域新技術(shù)層出不窮。2011年9月,廣州晶科電子推出基于倒裝焊技術(shù)進(jìn)行無(wú)金線(xiàn)封裝的四款產(chǎn)品--易系列白光LED,立刻在行業(yè)內(nèi)引發(fā)軒然大波,被業(yè)界譽(yù)為國(guó)內(nèi)開(kāi)辟無(wú)金線(xiàn)封裝時(shí)代的“盤(pán)古”。
“無(wú)封裝”=沒(méi)有封裝?
無(wú)金線(xiàn)封裝即業(yè)內(nèi)俗稱(chēng)的“無(wú)封裝”“免封裝”。所謂的“無(wú)封裝”是否意味著不再需要封裝環(huán)節(jié)?
在集成電路封裝技術(shù)中,晶片電極跟支架引腳的相連一般通過(guò)以金線(xiàn)互連的方式達(dá)成,但金線(xiàn)斷裂一直是其中一個(gè)常見(jiàn)的失效原因。隨著倒裝焊技術(shù)的推出,兩者的相連可通過(guò)更穩(wěn)定的金屬凸點(diǎn)焊球來(lái)連接,省去金線(xiàn),大大提高其可靠性及散熱能力。倒裝焊技術(shù)后來(lái)也被使用在 LED封裝技術(shù)當(dāng)中,被稱(chēng)為“無(wú)金線(xiàn)封裝”。
倒裝無(wú)金線(xiàn)封裝并不表示無(wú)封裝環(huán)節(jié),而是封裝環(huán)節(jié)不同于SMD的固晶焊線(xiàn)步驟,將SMD的固晶焊線(xiàn)步驟在倒裝工序里面已經(jīng)完成了,但是仍然需要熒光粉涂覆和molding透鏡工序,而熒光粉涂覆和molding透鏡仍然屬于封裝工序,這其實(shí)只是將封裝要做的環(huán)節(jié)簡(jiǎn)化而已。“這在一定程度上壓縮未來(lái)封裝的毛利空間,對(duì)單純的封裝企業(yè)來(lái)講,他們能做的工序越來(lái)越少,也就意味著附加值越來(lái)越低。”晶科電子產(chǎn)品主管林志平談道。
晶科“無(wú)封裝”產(chǎn)品領(lǐng)先鋒
相較于傳統(tǒng)封裝結(jié)構(gòu),無(wú)金線(xiàn)封裝技術(shù)保證了產(chǎn)品的高可靠性、低熱阻和超薄封裝等優(yōu)點(diǎn),更能發(fā)揮LED的優(yōu)勢(shì)。
1、倒裝無(wú)金線(xiàn)封裝不需要使用金線(xiàn)完成電性連接,降低了LED失效的風(fēng)險(xiǎn)。它的這點(diǎn)優(yōu)勢(shì)在多芯片封裝的LED模組中體現(xiàn)得更明顯;
2、倒裝無(wú)金線(xiàn)封裝結(jié)構(gòu)中,金屬直接與金屬界面接觸,這樣導(dǎo)熱系數(shù)高,熱阻小;
3、平面涂覆熒光粉,空間色溫分布更均勻,色溫差距小;
4、無(wú)金線(xiàn)阻礙,為透鏡設(shè)計(jì)提供了更大的空間,可實(shí)現(xiàn)超薄封裝。
擁有如此優(yōu)勢(shì)的芯片級(jí)封裝技術(shù)自研發(fā)以來(lái)迅速走入行業(yè)視野,臺(tái)灣和國(guó)內(nèi)地區(qū)上規(guī)模的LED廠商紛紛開(kāi)始對(duì)芯片級(jí)封裝相關(guān)產(chǎn)品展開(kāi)研發(fā)投入。而敢為人先的晶科電子率先運(yùn)用了最新一代無(wú)金線(xiàn)封裝工藝,推出的易星系列白光LED,提供更高品質(zhì)、高可靠性的光源產(chǎn)品,以滿(mǎn)足使用者高質(zhì)量光源需求,相較普通大功率產(chǎn)品尺寸縮小80%以上,提供更廣闊的設(shè)計(jì)空間。與此同時(shí)通過(guò)減免封裝的工藝環(huán)節(jié),從而降低成本。其中的大功率無(wú)金線(xiàn)陶瓷封裝產(chǎn)品3535(易星)亦達(dá)到了美國(guó)“能源之星”標(biāo)準(zhǔn)。
精益求精 攻克技術(shù)難點(diǎn)
無(wú)金線(xiàn)封裝技術(shù)是基于倒裝工藝,而倒裝工藝在穩(wěn)定性方面還需積累經(jīng)驗(yàn),同時(shí)倒裝芯片的成本較高也制約了倒裝工藝往中小芯片的過(guò)渡。林志平表示,“封裝質(zhì)量的好壞是以光品質(zhì)來(lái)評(píng)判,因此無(wú)金線(xiàn)封裝中的熒光粉涂覆工藝,以及對(duì)光色一致性的處理是仍然要攻關(guān)的技術(shù)。晶科也正致力于倒裝技術(shù)低成本的研究和光色改善。”
有業(yè)內(nèi)人士反映,由于無(wú)金線(xiàn)封裝工藝均采用倒裝芯片,一旦普及開(kāi)來(lái),目前封裝廠大部分設(shè)備都不能使用。而封裝廠的工藝磨合也是個(gè)問(wèn)題,剛開(kāi)始做,良率也很難達(dá)到期望值。無(wú)金線(xiàn)封裝光源目前只能采用倒裝芯片(Flip-Chip)、覆晶封裝芯片制程,由于采用倒裝,則對(duì)固晶所要求的精度更高。另一方面對(duì)芯片的成分、設(shè)備的精度也會(huì)有更高的要求,這令一些封裝企業(yè)望而卻步。對(duì)此,林志平認(rèn)為倒裝無(wú)金線(xiàn)的優(yōu)勢(shì)是正裝、垂直芯片無(wú)法比擬的,在系統(tǒng)集成,大功率過(guò)載有先天優(yōu)勢(shì),晶科也將持續(xù)研發(fā),將倒裝發(fā)揚(yáng)光大,向低成本、微型化方向發(fā)展。正于此信念,晶科電子成為國(guó)內(nèi)唯一能夠量產(chǎn)“無(wú)金線(xiàn)封裝”產(chǎn)品且已量產(chǎn)三年的企業(yè),在近期也將推出柔性基板大功率和白光芯片兩款新產(chǎn)品。
精益求精是晶科電子產(chǎn)品研發(fā)的動(dòng)力,其無(wú)金線(xiàn)倒裝工藝經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)沉淀和積累,特別是大功率產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上有一定的口碑和知名度,亮度光效可媲美國(guó)際一線(xiàn)品牌產(chǎn)品,性?xún)r(jià)比更高。