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LED覆晶技术PK免封装

2015-05-04 作者: 来源:OFWEEK 浏览量: 网友评论: 0

摘要: 微利时代的LED封装企业急需新的封装工艺来打破增收不增利的困局。无论对于国内厂商还是国外厂商而言,未来LED封装市场份额的提升主要的挑战仍来自于技术。所以不管以大陆晶科电子,台湾新世纪为首的倒装技术,还是飞利浦为首的csp技术在LED行业都备受行业格外关注。

  LED行业历经几十年的发展,其暴利时代可谓是一去不复返,这在中游封装行业中体现得尤为明显。以前1W大功率灯珠赚几块钱一颗,SMD器件赚几毛钱一颗,而现在能赚几厘钱都有厂家出售。当利润“无节操”的下滑,势必导致市场发展的改变,而市场的变动引发了产品的变革,覆晶或者说倒装及CSP就是这个时段下的产物,旧技术新产品的倒装与新技术新产品的CSP谁能独当LED大道?

  微利时代的LED封装企业急需新的封装工艺来打破增收不增利的困局。无论对于国内厂商还是国外厂商而言,未来LED封装市场份额的提升主要的挑战仍来自于技术。所以不管以大陆晶科电子,台湾新世纪为首的倒装技术,还是飞利浦为首的csp技术在LED行业都备受行业格外关注。

  最近,日亚化学株式会社芥川胜行也表示,LED产业投资规模每年增长三至四成,但终端产品价格却维持20-30%的下滑走势,此种反向发展趋势导致LED业者的投资和获利落差日益扩大,相关厂商须不断挖掘更低成本的制程方案;现阶段,覆晶封装可大幅精简LED制程,让生产成本等比例下降,因此日亚化旗下ELEDS覆晶技术仍规划在今年10月步入量产阶段,产能规模约数千万颗,日亚化认为该技术可望在3~5年之内成为主流产品,应用领域可横跨汽车、照明与背光产品,提前抢占先机。

  前世今生的因缘

  覆晶技术(Flip-Chip),也 称“倒晶封装”或“倒晶封装法”,是芯片封装技术的一种。此一封装技术主要在于有别于过去芯片封装的方式,以往是将芯片置放于基板上,再用打线技术将芯片与基板上之连结点连接。覆晶封装技术是将芯片连接点长凸块,然后将芯片翻转过来使凸块与基板直接连结而得其名。

  该技术起源于20世纪60年代,目前在国外和台湾都已比较成熟,但是在大陆市场进展比较迟缓,只有少数几家企业涉足。除了封装良率低外,主要原因在于此套工艺的价格成本比较高,以中小封装企业为主的大陆封装主流市场一时还难以接受。

  而CSP这个概念,最初是由芯片企业提出来的。如果就其基本涵义而言,它是需要去掉基板部分的,但结合现有封装技术来考量的话,去掉基板部分暂时还无法运作所以,当前绝大部分的光源企业在生产CSP器件时,多会采用倒装的封装形式。而采用这种封装形式后,其较普通的倒装器件能够提升10%-15%的光效,同时还能满足芯片级封装的要求。因此,现有的CSP封装是基于倒装技术而存在的。

  在现有的众多封装形式中,也只有倒装技术能够让CSP封装实施起来更加容易。传统的正装和垂直结构在实施CSP封装时会遭遇很多难点,而倒装技术的适时出现能够解决这一难题。因为如果采用正装或者垂直结构,其上面必须保证要有开口,这样的封装方式,会把电极暴露出来,导致其在进行白光封装时,在涂覆荧光粉的过程中会遭遇很多挑战。而如果采用倒装结构,其电极均在下方,不需要做任何引线,那么可以将一整片的荧光粉、荧光胶涂覆上去,做到一次到位,从而大大降低CSP封装工艺流程的难度。

  优势凸显背后难逃价格忧伤

  据了解覆晶LED光源免去了打金线的环节,死灯概率降低了90%,从而保证了产品的稳定性。而正装芯片封装形式主要通过金线进行电性连接,瞬间大电流的冲击极易烧断金线。而倒装芯片封装用来连接芯片和陶瓷基板的电极占了约60%的芯片面积,相比于金线来说它的电性接触面扩大了1000倍以上,可承受的电流密度提升万倍,芯片推力将增加至2000g以上,因此整个封装器件的可靠性将更高。

  对于正装芯片封装方式,目前业内大多使用银胶来固晶,由于芯片和基板主要为无机成分,而银胶为有机成分。有机成分与无机 成分在热膨胀系数方面存在很大差异,冷热交替的情况下,很容易导致芯片从基板剥落。

  行业人士预计,覆晶技术因不须打线封装,成本骤降,但价位太高,而且目前还局限在大电流的应用上,预计2015年年应可往下渗透到1~3瓦的市场,有利开拓新市场。

  而CSP器件,由于其自身是基于倒装技术,也具有无金线、无支架,因而各类“免封装”、“无封装”的词汇也应运而生。免封装这个概念,实际上是一些台系厂商为了推广它的CSP白光芯片,做的一个比较有商业动机的宣传。实际情形是,这些芯片企业的确可以提供白光芯片,但是在应用端的企业是无法直接使用它的。CSP器件由芯片到最终的光源产品,仍必须经过封装工艺这一步。总体而言,传统封装流程中的一些基础工艺,CSP器件同样需要具备。根据现行LED业界的封装要求,需要把热量散出去,把光散发出来,同时兼顾机械的保护作用及电气的合理结合方式,而对于这些要求,CSP器件同样是不可或缺。

  但当前生产CSP器件的多为芯片企业,而封装企业却很少。像这类CSP器件,很多封装厂暂时还无法生产它,而且通常情况下芯片企业会将芯片直接做成光源产品,供应给应用厂家进行使用。某种程度上现阶段的CSP器件的确在工艺流程上似乎与一般的封装厂关系不大。究其个中原因主要是因为CSP封装是存在技术壁垒的,而许多封装企业暂时还缺乏这方面的一些技术条件,所以通常情况下这一整套的工艺流程常常会由芯片厂包办。因此,当前也有不少业内人士表示,未来随着CSP器件的普遍上量,传统的封装企业极有可能会走向行业发展的末途。

  所以,无论从倒装还是CSP,就目前了解到的行业情况而言,这仅仅只是一个行业猜想,封装形式多种多样,CSP封装还是覆晶技术成为未来行业的主流封装模式,仍有待于时间的检验。


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