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一种增光型Top-view CSP及其工艺研究

2016-12-30 作者:瑞丰光电 李成驰,裴小明,游志 来源:阿拉丁照明网 浏览量: 网友评论: 0
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摘要: 近年来,LED行业的迅猛发展使得LED的封装结构呈现出多样化的发展趋势。在体积小型化方向,CSP LED应运而生。发展过程中,Top-view CSP的市场逐渐形成,但白墙围挡限制了其光萃取率。本文从工艺结构上进行分析改进,提出了一种增光型单面发光CSP,将原有的围挡侧光转换为反射侧光的方法,引导出光,提高CSP光萃取效率。并从工艺制程上分析了其可行性。

  1. 引言

  CSP作为一款简约型LED封装产品在近几年一直炒得如火如荼。关注点一开始是落在其免基板、无键合线的特点上。这种封装结构可以大大缩减封装工艺流程和材料成本。四四方方的外形和厚度一致的荧光胶层决定了CSP产品优良的出光一致性。小巧的体积使CSP在应用端能够拥有灵活多变的设计特点,并且可以满足高集成度的设计要求。因此,CSP吸引了众多投资者、研究机构和公司的关注[1,2]

  而其外形也随着应用端需求开发出了不同的结构和形态特点。最起初的CSP是从传统单面发光的PLCC和QFN封装形态向五面发光CSP发展而来。五面发光CSP产品光效高、光损少,近场发光角接近180°,适用于照明领域。但在背光领域,针对五面发光CSP的透镜设计困难,且五面CSP底部漏蓝影响背光效果。为适应应用需求,扩展功能结构,CSP的发展又转向了减少发光面的趋势,从而出现了单面发光CSP形态。但是随着白墙胶对CSP四周出光的遮挡,CSP正面出光效率会下降10-15%。本文旨在提出一种Top-view CSP的结构形态和制作方法,使单面发光CSP光萃取效率获得提升。

  图1 五面发光CSP及配光曲线模拟图

  2. Top-view CSP的结构发展

  最早的一类单面发光CSP来源于芯片端,是在倒装芯片晶圆上完成荧光胶涂覆处理后切割完成的。由于芯片侧面完全没有处理,侧面漏蓝十分严重。鉴于此问题,市面上这类产品的应用也是寥寥无几。

  图2 第一阶段Top-view CSP

  第二阶段的Top-view CSP,直接采用白墙胶对倒装LED芯片侧面进行遮挡,造成了出光效率偏低的问题。尤其是a类结构,是基于第一阶段单面发光CSP发展而来,由于荧光胶的侧面也存在遮挡,因此光萃取效率大打折扣;而b、c类产品荧光胶完全压在芯片和白墙胶上方,其实是一种不完全的单面发光CSP结构,虽然荧光胶层仅0.1-0.17mm,但在水平角方向仍然会有漏光现象。

  图3 第二阶段Top-view CSP

  第三阶段的Top-view CSP是目前市面上最为常见的一类,韩国、台湾、大陆均有这种形态的产品。此类产品是从五面发光CSP基础上衍生而来。由于从芯片正面和侧面发出的光均可直接进入荧光胶进行激发,从而提高了一定的白光转换效率,使光效提升。但此产品被竖直的白墙胶侧壁四面包围,在光萃取上仍然存在很大的提升空间。

  图4 第三阶段Top-view CSP

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