项目名称：

倒装焊大功率LED芯片、高压芯片和芯片级模组技术

申报单位：

广东晶科电子股份有限公司

综合介绍或申报理由：

传统的光源集成是通过金属基板上的布线将多个光源连接在一起（DOB）。这样对多光源的电压、光色等性能的一致性上有很高的要求，不利于灯具成品的良率、稳定性；而且体积过大，不利于光源的二次配光。集成的大功率模组产品将多颗LED芯片集成在一起进行封装，解决了上述的DOB光源集成存在的问题。 2 / 10 但传统的正装多芯片模组集成是将多颗正装芯片通过固晶胶固定在基板表面，再通过金线将多颗芯片连接起来。由于产品中存在大量的金线，其断金线失效的风险很高，可靠性差。通过倒装芯片形成的大功率集成模组，将实现内部无金线互联的模组，可靠性显著提高。

主要技术参数：

晶科电子通过自主创新，实现了具有自主知识产权的1W蓝光LED芯片，尺寸为1.1mm×1.1mm，在350mA电流驱动下，实现正向电压Vf在2.8~3.2V，封装后白光效率达到138lm/W；1W倒装HV-LED芯片尺寸为1.1mm×1.1mm，在20mA电流驱动下，正向电压48~52V，白光效率达到110lm/W；完成了倒装大功率5W、10W模组芯片，实现内部无金线互联，更高功率数可按照需要进行定制。

与国内外同类产品或同类技术的比较情况：

倒装焊的芯片技术，与传统的正装及垂直结构相比，散热能力好、易实现大尺寸、高功率、高亮度、易实现超大功率芯片光源，代表企业仅有PHILIPS Lumileds、晶科电子。正装技术路线工艺简单、价格便宜，但需金线连接，可靠性较差，且蓝宝石衬底散热能力差，难以实现大尺寸和高功率化，代表企业Nichia、Epistar、Bridgelux，正装技术路线比较适合中小功率的LED芯片。垂直技术路线的芯片散热能力好、易实现大尺寸和高亮度，但仍要打金线连接，且工艺成本高，代表企业SemiLeds、Cree。 随着市场的发展，大功率LED芯片逐渐趋于采用倒装和垂直工艺，但倒装技术逐渐成为市场的热点，客户越来越接受。国际上，2012年Cree、Lumileds、Osram量产的1W大功率白光LED光效为100-140lm/W，台湾Epistar量产的1W大功率LED效率为100-130lm/W。在高压LED产品方面，台湾Epistar、韩国三星和首尔半导体开发HV-LED， 其发光效率也接近100-120 lm/W。

经济评价分析：

产业化及产品应用：晶科电子已经建立了倒装的130lm/W芯片，高压LED（HV-LED）和芯片级模组产业化基地，形成了年产能9KK大规模生产线，同时，引进高素质人才的加入，保持晶科电子（广州）有限公司的持续技术开发能力，研发团队长期致力于大功率蓝光LED芯片、模组等研究，以国内国际半导体照明市场发展为导向进行应用开发，并与下游及应用端用户保持紧密联系，建立了良好的产品信息交流平台，晶科电子同时针对高端客户进行特殊定制开发，满足客户不同市场应用的各种需要。本项目大功率LED芯片、高压芯片和芯片级模组，可根据具体灯具的使用要求应用于室内照明和室外照明，室内照明包括筒灯、射灯、球泡灯、天花灯等灯具，室外照明包括路灯、矿灯、隧道灯等灯具。本项目产品成功应用于达州到万州高速公路（四川境）LED隧道照明项目，并获得全球半导体照明示范工程100佳的奖项。同时，本项目产品已经形成了一批稳定的销售客户群体，如：东莞勤上光电股份有限公司佛山电器照明股份有限公司已成功将本项目产品应用于LED路灯中，广东中龙交通科技有限公司已成功将本项目产品应用于LED隧道灯中，深圳市洲明科技股份有限公司已成功将本项目产品应用于LED投光灯LED筒灯中。 社会效益：首先是推动中国LED产业的发展，本项目的成功实施将打破国外进口LED芯片垄断国内高端应用市场的局面，使国内LED封装企业客户成本大幅度降低，提升产品在全球市场的竞争力。其次是拉动社会内需，本项目的实施将带动照明行业每年约12亿元的市场销售额。对促进经济增长、扩大就业和稳定社会发展有现实意义。然后是完成了多名高水平技术人员的培养。最后是促进节能减排，降低污染。以本公司年产9000万只大功率LED芯片为例，如果全部应用于照明，每年将节约电费75亿元人民币，节约原煤399万吨，减少CO2排放7710万吨，减少SO2排放30万吨。 经济效益：在该项目完成时，实现了年产9000万粒大功率LED芯片，极大地带动了国内LED产业的发展。2011年新增销售额2162万元，新增利润143万元；2012年新增销售额4131万元，新增利润198万元；2013年新增销售额8913万元，新增利润464万元；三年累计新增销售额15206万元，新增利润805万元。

技术及工艺创新要点：

本项目取得的关键技术成果如下：完成了倒装高压LED芯片的多芯片单元设计及其工艺开发，在业界最早实现了通过基板互联的倒装高压芯片技术和产品；完成了大功率倒装芯片模组的设计和制备工艺，率先实现了具有高可靠性的无金线互联的大功率芯片模组；解决了大规模生产中的关键技术，实现了大功率倒装芯片、高压芯片及芯片级模组的批量化生产，填补了国内倒装焊芯片量产技术和产品的空白。 本项目成功开发出1W蓝光倒装LED芯片，尺寸为1.1mm×1.1mm，在350mA电流驱动下，实现正向电压Vf在2.8~3.2V，封装后白光效率达到138 lm/W；1W倒装HV-LED芯片尺寸为1.1mm×1.1mm，在20mA电流驱动下，正向电压48~52V，白光效率达到110lm/W；完成了倒装大功率5W、10W等模组芯片，实现内部无金线互联。 本项目完成后，已经形成了1W倒装大功率LED芯片、倒装高压LED芯片、大功率芯片级模组三大系列共9款产品并实现批量化生产。其中，1W倒装大功率LED芯片包括40mil、45mil和55mil这3个规格，倒装高压LED芯片包括45mil这1个规格，大功率芯片级模组包括5W、10W、15W、25W和40W这5个规格。除了开发形成以上系列LED芯片产品外，还取得了具有自主知识产权的专利13项，其中包括美国发明专利1项、中国发明专利5项、中国实用新型专利7项。制定了企业内部技术标准3项（倒装LED芯片邦定标准，高压LED芯片测试标准，5W芯片模组成品和10W 芯片模组成品分类标准）。

实际运用案例和用户评价意见：

东莞勤上光电股份有限公司佛山电器照明股份有限公司已成功将本项目产品应用于LED路灯中，广东中龙交通科技有限公司已成功将本项目产品应用于LED隧道灯中，深圳市洲明科技股份有限公司已成功将本项目产品应用于LED投光灯LED筒灯中。

获奖、专利情况：

广东省科学技术专利二等奖

申报单位介绍：

广东晶科电子股份有限公司于2006年8月在南沙成立，2016年成功在新三板挂牌上市，股票代码：836789。公司注册资本3.19亿元，项目已投资10亿人民币，拥有35,000平方米生产厂房与研发基地，计划总投资规模达15亿人民币。在广州南沙建设年产值15亿大功率LED芯片模组、半导体先进封装及智慧照明产品生产线，形成规模化的LED中上游产业链制造企业。

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