LED倒裝技術及工藝流程分析
隨著硅基倒裝芯片在市場上銷售,逐漸發現這種倒裝LED芯片在與正裝芯片競爭時,其成本上處于明顯的劣勢。
由于LED發展初期,所有封裝支架和形式都是根據其正裝或垂直結構LED芯片進行設計的,所以倒裝LED芯片不得不先倒裝在硅基板上,然后將芯片固定在傳統的支架上,再用金線將硅基板上的電極與支架上的電極進行連接。
使得封裝器件內還是有金線的存在,沒有利用上倒裝無金線封裝的優勢;而且還增加了基板的成本,使得價格較高,完全沒有發揮出倒裝LED芯片的優勢。
為此,最早于2007年有公司推出了陶瓷基倒裝LED封裝產品。這一類型的產品,陶瓷既作為倒裝芯片的支撐基板,也作為整體封裝支架,實現整封裝光源的小型化。
這一封裝形式是先將倒裝芯片焊接(Bonding)在陶瓷基板上,再進行熒光粉的涂覆,最后用鑄模(Molding)的方法制作一次透鏡,這一方法將LED芯片和封裝工藝結合起來,降低了成本。
這種結構完全消除了金線,同時散熱效果明顯改善,典型熱阻<10℃/W,明顯低于傳統的K2形式的封裝(典型10-20℃/W)。
隨著倒裝技術的進一步應用和發展,2012年開始,出現了可直接貼裝(Direct Attach,DA)倒裝芯片;隨后幾年,各個公司都開始研發和推出這一類型的倒裝芯片。
該芯片在結構上的變化是,將LED芯片表面的P、N兩個金屬焊盤幾何尺寸做大,同時保證兩個焊盤之間的間距足夠,這樣使得倒裝的LED芯片能夠在陶瓷基板上甚至是PCB板上直接貼片了,使40mil左右的倒裝芯片焊盤尺寸能夠到達貼片機的貼片精度要求,簡化了芯片倒裝焊接工藝,降低了整體成本。
至目前為止(2014年中)倒裝DA芯片已基本成熟,市場銷售量逐步增加,未來將會成為大功率LED芯片的主流。
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