LED半導體照明網(wǎng)訊 晶片級封裝(ChipScalePackage,CSP)成為2013年LED業(yè)界最具話題性技術,相較于CSP技術已在半導體產(chǎn)業(yè)行之有年,CSP在LED產(chǎn)業(yè)仍屬先進技術,PhilipsLumileds也在最新探討CSP技術文章中談到,CSP技術過去自在半導體(矽)的發(fā)展正是為了縮小封裝體積、改善散熱問題以及提升晶片可靠度,而業(yè)界已將CSP技術傳統(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技術在半導體產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展來自于封裝體積微型化的發(fā)展與改善散熱問題,因應半導體晶片不斷微縮、接腳數(shù)不斷增加所衍生的需求。此外,CSP技術不但減少了器件寄生,還能提高Level2封裝的集成程度,PhilipsLumileds認為,封裝技術的革新必然將延伸至半導體以外產(chǎn)業(yè),LED產(chǎn)品在空間需求的特性下,CSP技術在LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展態(tài)勢已然成形。
根據(jù)PhilipsLumileds研發(fā)中心高級副總裁BhardwajJyoti與其團隊出具的CSP專文內(nèi)容,業(yè)界多將CSP技術定義為封裝體積與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技術不需要額外的次級基板(sub-mount)或是導線架,而是可以直接貼合在Level2的載板上。CSP技術片級封裝進一步將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有助于封裝測試與組裝段標準化的推行,并且在不增加成本與復雜性的前提下進行。
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,以目前封裝制程來看,高功率封裝以thinfilm晶片為基礎,再將晶片貼合到陶瓷基板上,再進行螢光粉涂布,而中低功率封裝則多以水平晶片為基礎,使用導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行。而CSP技術為高功率與中功率封裝型態(tài)帶來新選擇。
LED產(chǎn)業(yè)不斷追求越來越小的封裝體積,并且要在體積更小的情況下達到相同的出光率與發(fā)光效率,簡言之,在體積越小下達到相同出光與效率,“越小就越便宜”趨勢成形。另一方面,根據(jù)不同的應用,LED尺寸也牽動著光學設計,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的限制,而CSP提供高封裝密度選擇,而SMD貼合方式也相當適合用于高速但同時追求低成本的自動貼合制程。
PhilipsLumileds總結(jié)CSP優(yōu)點
*散熱表現(xiàn)更佳
*高流明密度達到在同樣裝置達到更高流明值
*省略打線制程,產(chǎn)品可靠度提升
*高封裝密度
*采SMD貼合,簡化基板
*貼合方式具彈性