PhilipsLumileds談晶片級(jí)封裝(CSP)

LED半導(dǎo)體照明網(wǎng)訊 晶片級(jí)封裝(ChipScalePackage,CSP)成為2013年LED業(yè)界最具話題性技術(shù)，相較于CSP技術(shù)已在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)行之有年，CSP在LED產(chǎn)業(yè)仍屬先進(jìn)技術(shù)，PhilipsLumileds也在最新探討CSP技術(shù)文章中談到，CSP技術(shù)過(guò)去自在半導(dǎo)體(矽)的發(fā)展正是為了縮小封裝體積、改善散熱問(wèn)題以及提升晶片可靠度，而業(yè)界已將CSP技術(shù)傳統(tǒng)定義為封裝體積與LED晶片相同，或是體積不大于LED晶片20%，且功能完整的封裝元件。

CSP技術(shù)在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展來(lái)自于封裝體積微型化的發(fā)展與改善散熱問(wèn)題，因應(yīng)半導(dǎo)體晶片不斷微縮、接腳數(shù)不斷增加所衍生的需求。此外，CSP技術(shù)不但減少了器件寄生，還能提高Level2封裝的集成程度，PhilipsLumileds認(rèn)為，封裝技術(shù)的革新必然將延伸至半導(dǎo)體以外產(chǎn)業(yè)，LED產(chǎn)品在空間需求的特性下，CSP技術(shù)在LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展態(tài)勢(shì)已然成形。

根據(jù)PhilipsLumileds研發(fā)中心高級(jí)副總裁BhardwajJyoti與其團(tuán)隊(duì)出具的CSP專文內(nèi)容，業(yè)界多將CSP技術(shù)定義為封裝體積與LED晶片相同，或是封裝體積不大于LED晶片20%，且功能完整的封裝元件。典型的CSP技術(shù)不需要額外的次級(jí)基板(sub-mount)或是導(dǎo)線架，而是可以直接貼合在Level2的載板上。CSP技術(shù)片級(jí)封裝進(jìn)一步將P、N電極做在芯片底部并可用表面貼合方式組裝，相較于打線制程，CSP有助于封裝測(cè)試與組裝段標(biāo)準(zhǔn)化的推行，并且在不增加成本與復(fù)雜性的前提下進(jìn)行。

而目前體積最小的CSP產(chǎn)品正是FlipChip的封裝元件，而這也被業(yè)界稱作WaferLevelPackage，根據(jù)BhardwajJyoti的分析，傳統(tǒng)FlipChip和CSPFlipChip的不同之處在于，CSPFlipChip已在晶片端做出電擊層重組，也因此，P、N電擊可以接以回流焊或是金錫共晶方式貼合在Level2載板上，省略中介層、次級(jí)基板，或是其他型式的額外封裝制程。

BhardwajJyoti指出，以目前封裝制程來(lái)看，高功率封裝以thinfilm晶片為基礎(chǔ)，再將晶片貼合到陶瓷基板上，再進(jìn)行螢光粉涂布，而中低功率封裝則多以水平晶片為基礎(chǔ)，使用導(dǎo)線架并且需要打線制程，或是采QFN封裝型態(tài)，在噴涂螢光粉的方式進(jìn)行。而CSP技術(shù)為高功率與中功率封裝型態(tài)帶來(lái)新選擇。

LED產(chǎn)業(yè)不斷追求越來(lái)越小的封裝體積，并且要在體積更小的情況下達(dá)到相同的出光率與發(fā)光效率，簡(jiǎn)言之，在體積越小下達(dá)到相同出光與效率，“越小就越便宜”趨勢(shì)成形。另一方面，根據(jù)不同的應(yīng)用，LED尺寸也牽動(dòng)著光學(xué)設(shè)計(jì)，特別是在超高流明裝置下，像是COB產(chǎn)品等就可能碰到光學(xué)的限制，而CSP提供高封裝密度選擇，而SMD貼合方式也相當(dāng)適合用于高速但同時(shí)追求低成本的自動(dòng)貼合制程。

PhilipsLumileds總結(jié)CSP優(yōu)點(diǎn)

*散熱表現(xiàn)更佳

*高流明密度達(dá)到在同樣裝置達(dá)到更高流明值

*省略打線制程，產(chǎn)品可靠度提升

*高封裝密度

*采SMD貼合，簡(jiǎn)化基板

*貼合方式具彈性