LED覆晶技術(shù)PK免封裝技術(shù) 誰(shuí)更勝一籌？
文章來(lái)源:恒光電器
發(fā)布時(shí)間:2015-05-02
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LED行業(yè)歷經(jīng)幾十年的發(fā)展，其暴利時(shí)代可謂是一去不復(fù)返，這在中游封裝行業(yè)中體現(xiàn)得尤為明顯。以前1W大功率燈珠賺幾塊錢(qián)一顆，SMD器件賺幾毛錢(qián)一顆，而現(xiàn)在能賺幾厘錢(qián)都有廠(chǎng)家出售。當(dāng)利潤(rùn)“無(wú)節(jié)操”的下滑，勢(shì)必導(dǎo)致市場(chǎng)發(fā)展的改變，設(shè)計(jì)，而市場(chǎng)的變動(dòng)引發(fā)了產(chǎn)品的變革，覆晶或者說(shuō)倒裝及CSP就是這個(gè)時(shí)段下的產(chǎn)物，戶(hù)外照明，舊技術(shù)新產(chǎn)品的倒裝與新技術(shù)新產(chǎn)品的CSP誰(shuí)能獨(dú)當(dāng)LED大道？
微利時(shí)代的LED封裝企業(yè)急需新的封裝工藝來(lái)打破增收不增利的困局。無(wú)論對(duì)于國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商還是國(guó)外廠(chǎng)商而言，未來(lái)LED封裝市場(chǎng)份額的提升主要的挑戰(zhàn)仍來(lái)自于技術(shù)。所以不管以大陸晶科電子，臺(tái)灣新世紀(jì)為首的倒裝技術(shù)，還是飛利浦為首的csp技術(shù)在LED行業(yè)都備受行業(yè)格外關(guān)注。
最近，日亞化學(xué)株式會(huì)社芥川勝行也表示，LED產(chǎn)業(yè)投資規(guī)模每年增長(zhǎng)三至四成，但終端產(chǎn)品價(jià)格卻維持20-30%的下滑走勢(shì)，此種反向發(fā)展趨勢(shì)導(dǎo)致LED業(yè)者的投資和獲利落差日益擴(kuò)大，相關(guān)廠(chǎng)商須不斷挖掘更低成本的制程方案；現(xiàn)階段，覆晶封裝可大幅精簡(jiǎn)LED制程，讓生產(chǎn)成本等比例下降，因此日亞化旗下ELEDS覆晶技術(shù)仍規(guī)劃在今年10月步入量產(chǎn)階段，產(chǎn)能規(guī)模約數(shù)千萬(wàn)顆，日亞化認(rèn)為該技術(shù)可望在3～5年之內(nèi)成為主流產(chǎn)品，應(yīng)用領(lǐng)域可橫跨汽車(chē)、照明與背光產(chǎn)品，提前搶占先機(jī)。
前世今生的因緣
覆晶技術(shù)(Flip-Chip)，恒光電器,照亮您的生活，也 稱(chēng)“倒晶封裝”或“倒晶封裝法”，是芯片封裝技術(shù)的一種。此一封裝技術(shù)主要在于有別于過(guò)去芯片封裝的方式，以往是將芯片置放于基板上，再用打線(xiàn)技術(shù)將芯片與基板上之連結(jié)點(diǎn)連接。覆晶封裝技術(shù)是將芯片連接點(diǎn)長(zhǎng)凸塊，然后將芯片翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)使凸塊與基板直接連結(jié)而得其名。
該技術(shù)起源于20世紀(jì)60年代，目前在國(guó)外和臺(tái)灣都已比較成熟，但是在大陸市場(chǎng)進(jìn)展比較遲緩，LED照明工程，只有少數(shù)幾家企業(yè)涉足。除了封裝良率低外，主要原因在于此套工藝的價(jià)格成本比較高，以中小封裝企業(yè)為主的大陸封裝主流市場(chǎng)一時(shí)還難以接受。
而CSP這個(gè)概念，最初是由芯片企業(yè)提出來(lái)的。如果就其基本涵義而言，裝修照明，它是需要去掉基板部分的，但結(jié)合現(xiàn)有封裝技術(shù)來(lái)考量的話(huà)，去掉基板部分暫時(shí)還無(wú)法運(yùn)作所以，當(dāng)前絕大部分的光源企業(yè)在生產(chǎn)CSP器件時(shí)，多會(huì)采用倒裝的封裝形式。而采用這種封裝形式后，其較普通的倒裝器件能夠提升10%-15%的光效，同時(shí)還能滿(mǎn)足芯片級(jí)封裝的要求。因此，現(xiàn)有的CSP封裝是基于倒裝技術(shù)而存在的。
在現(xiàn)有的眾多封裝形式中，也只有倒裝技術(shù)能夠讓CSP封裝實(shí)施起來(lái)更加容易。傳統(tǒng)的正裝和垂直結(jié)構(gòu)在實(shí)施CSP封裝時(shí)會(huì)遭遇很多難點(diǎn)，而倒裝技術(shù)的適時(shí)出現(xiàn)能夠解決這一難題。因?yàn)槿绻捎谜b或者垂直結(jié)構(gòu)，其上面必須保證要有開(kāi)口，這樣的封裝方式，會(huì)把電極暴露出來(lái)，導(dǎo)致其在進(jìn)行白光封裝時(shí)，醫(yī)院led照明，在涂覆熒光粉的過(guò)程中會(huì)遭遇很多挑戰(zhàn)。而如果采用倒裝結(jié)構(gòu)，其電極均在下方，不需要做任何引線(xiàn)，產(chǎn)業(yè)資訊，那么可以將一整片的熒光粉、熒光膠涂覆上去，做到一次到位，從而大大降低CSP封裝工藝流程的難度。
優(yōu)勢(shì)凸顯背后難逃價(jià)格憂(yōu)傷
據(jù)了解覆晶LED光源免去了打金線(xiàn)的環(huán)節(jié)，照明資質(zhì)，死燈概率降低了90%，從而保證了產(chǎn)品的穩(wěn)定性。而正裝芯片封裝形式主要通過(guò)金線(xiàn)進(jìn)行電性連接，瞬間大電流的沖擊極易燒斷金線(xiàn)。而倒裝芯片封裝用來(lái)連接芯片和陶瓷基板的電極占了約60%的芯片面積，相比于金線(xiàn)來(lái)說(shuō)它的電性接觸面擴(kuò)大了1000倍以上，可承受的電流密度提升萬(wàn)倍，芯片推力將增加至2000g以上，因此整個(gè)封裝器件的可靠性將更高。
對(duì)于正裝芯片封裝方式，目前業(yè)內(nèi)大多使用銀膠來(lái)固晶，由于芯片和基板主要為無(wú)機(jī)成分，而銀膠為有機(jī)成分。有機(jī)成分與無(wú)機(jī) 成分在熱膨脹系數(shù)方面存在很大差異，冷熱交替的情況下，車(chē)間照明，很容易導(dǎo)致芯片從基板剝落。
行業(yè)人士預(yù)計(jì)，覆晶技術(shù)因不須打線(xiàn)封裝，成本驟降，但價(jià)位太高，而且目前還局限在大電流的應(yīng)用上，預(yù)計(jì)2015年年應(yīng)可往下滲透到1～3瓦的市場(chǎng)，有利開(kāi)拓新市場(chǎng)。
而CSP器件，由于其自身是基于倒裝技術(shù)，也具有無(wú)金線(xiàn)、無(wú)支架，因而各類(lèi)“免封裝”、“無(wú)封裝”的詞匯也應(yīng)運(yùn)而生。免封裝'這個(gè)概念，實(shí)際上是一些臺(tái)系廠(chǎng)商為了推廣它的CSP白光芯片，做的一個(gè)比較有商業(yè)動(dòng)機(jī)的宣傳。實(shí)際情形是，這些芯片企業(yè)的確可以提供白光芯片，但是在應(yīng)用端的企業(yè)是無(wú)法直接使用它的。CSP器件由芯片到最終的光源產(chǎn)品，CCC認(rèn)證，仍必須經(jīng)過(guò)封裝工藝這一步。總體而言，傳統(tǒng)封裝流程中的一些基礎(chǔ)工藝，CSP器件同樣需要具備。根據(jù)現(xiàn)行LED業(yè)界的封裝要求，需要把熱量散出去，把光散發(fā)出來(lái)，同時(shí)兼顧機(jī)械的保護(hù)作用及電氣的合理結(jié)合方式，而對(duì)于這些要求，CSP器件同樣是不可或缺。
但當(dāng)前生產(chǎn)CSP器件的多為芯片企業(yè)， led亮化工程，而封裝企業(yè)卻很少。像這類(lèi)CSP器件，很多封裝廠(chǎng)暫時(shí)還無(wú)法生產(chǎn)它，而且通常情況下芯片企業(yè)會(huì)將芯片直接做成光源產(chǎn)品，供應(yīng)給應(yīng)用廠(chǎng)家進(jìn)行使用。某種程度上現(xiàn)階段的CSP器件的確在工藝流程上似乎與一般的封裝廠(chǎng)關(guān)系不大。究其個(gè)中原因主要是因?yàn)镃SP封裝是存在技術(shù)壁壘的，星級(jí)酒店照明燈具，LED-T5一體化燈管，而許多封裝企業(yè)暫時(shí)還缺乏這方面的一些技術(shù)條件，超市照明，所以通常情況下這一整套的工藝流程常常會(huì)由芯片廠(chǎng)包辦。因此，當(dāng)前也有不少業(yè)內(nèi)人士表示，未來(lái)隨著CSP器件的普遍上量，傳統(tǒng)的封裝企業(yè)極有可能會(huì)走向行業(yè)發(fā)展的末途。
所以，無(wú)論從倒裝還是CSP，就目前了解到的行業(yè)情況而言，這僅僅只是一個(gè)行業(yè)猜想，封裝形式多種多樣，企業(yè)資訊，CSP封裝還是覆晶技術(shù)成為未來(lái)行業(yè)的主流封裝模式，仍有待于時(shí)間的檢驗(yàn)。
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