倒裝“芯”應(yīng)用 “無封裝”時代或來臨?

2010年開始，在上游產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能擴(kuò)張迅速和下游應(yīng)用市場不斷擴(kuò)大的雙重因素下，中國本土LED封裝廠商迎來高速發(fā)展期，整個行業(yè)競爭異常激烈，行業(yè)產(chǎn)品價格下降趨勢明顯，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)行無金線封裝的四款產(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)界譽為國內(nèi)開辟無金線封裝時代的“盤古”。

“無封裝”=沒有封裝?

無金線封裝即業(yè)內(nèi)俗稱的“無封裝”“免封裝”。所謂的“無封裝”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以金線互連的方式達(dá)成，但金線斷裂一直是其中一個常見的失效原因。隨著倒裝焊技術(shù)的推出，兩者的相連可通過更穩(wěn)定的金屬凸點焊球來連接，省去金線，大大提高其可靠性及散熱能力。倒裝焊技術(shù)后來也被使用在 LED封裝技術(shù)當(dāng)中，被稱為“無金線封裝”。

倒裝無金線封裝并不表示無封裝環(huán)節(jié)，而是封裝環(huán)節(jié)不同于SMD的固晶焊線步驟，將SMD的固晶焊線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，這其實只是將封裝要做的環(huán)節(jié)簡化而已。“這在一定程度上壓縮未來封裝的毛利空間，對單純的封裝企業(yè)來講，他們能做的工序越來越少，也就意味著附加值越來越低。”晶科電子產(chǎn)品主管林志平談道。

晶科“無封裝”產(chǎn)品領(lǐng)先鋒

相較于傳統(tǒng)封裝結(jié)構(gòu)，無金線封裝技術(shù)保證了產(chǎn)品的高可靠性、低熱阻和超薄封裝等優(yōu)點，更能發(fā)揮LED的優(yōu)勢。

1、倒裝無金線封裝不需要使用金線完成電性連接，降低了LED失效的風(fēng)險。它的這點優(yōu)勢在多芯片封裝的LED模組中體現(xiàn)得更明顯;

2、倒裝無金線封裝結(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、無金線阻礙，為透鏡設(shè)計提供了更大的空間，可實現(xiàn)超薄封裝。

擁有如此優(yōu)勢的芯片級封裝技術(shù)自研發(fā)以來迅速走入行業(yè)視野，臺灣和國內(nèi)地區(qū)上規(guī)模的LED廠商紛紛開始對芯片級封裝相關(guān)產(chǎn)品展開研發(fā)投入。而敢為人先的晶科電子率先運用了最新一代無金線封裝工藝，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)計空間。與此同時通過減免封裝的工藝環(huán)節(jié)，從而降低成本。其中的大功率無金線陶瓷封裝產(chǎn)品3535(易星)亦達(dá)到了美國“能源之星”標(biāo)準(zhǔn)。

精益求精 攻克技術(shù)難點

無金線封裝技術(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，同時倒裝芯片的成本較高也制約了倒裝工藝往中小芯片的過渡。林志平表示，“封裝質(zhì)量的好壞是以光品質(zhì)來評判，因此無金線封裝中的熒光粉涂覆工藝，以及對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，由于無金線封裝工藝均采用倒裝芯片，一旦普及開來，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問題，剛開始做，良率也很難達(dá)到期望值。無金線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，則對固晶所要求的精度更高。另一方面對芯片的成分、設(shè)備的精度也會有更高的要求，這令一些封裝企業(yè)望而卻步。對此，林志平認(rèn)為倒裝無金線的優(yōu)勢是正裝、垂直芯片無法比擬的，在系統(tǒng)集成，大功率過載有先天優(yōu)勢，晶科也將持續(xù)研發(fā)，將倒裝發(fā)揚光大，向低成本、微型化方向發(fā)展。正于此信念，晶科電子成為國內(nèi)唯一能夠量產(chǎn)“無金線封裝”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)的動力，其無金線倒裝工藝經(jīng)過多年的技術(shù)沉淀和積累，特別是大功率產(chǎn)品在國內(nèi)市場上有一定的口碑和知名度，亮度光效可媲美國際一線品牌產(chǎn)品，性價比更高。