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支架式倒装技术是封装业革命?

2016-06-18 08:37
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  “非常不容易,LED做到今天,端午节假期都没有把时间放在陪家人上,而是来这里做展览、做交流。在2016中国国际LED市场趋势高峰论坛上,瑞丰光电CTO裴小明以这样一句感叹语引入今天他要讲的主题《支架式FC-LED封装产品》 ,这句话说的是整个LED行业,也是在说他自己和今天的演讲主题支架式倒装FEMC。

  支架式倒装与FEMC的定义与关系

  众所都知,当前LED芯片大体分为3种结构,第一种是正装芯片,第二种是垂直芯片,第三种是倒装芯片——FC-LED,而目前以正装芯片居多。

  正装的占有率居多,并不影响倒装的发展。虽然倒装式芯片市占率还没占住很大市场,但是其结构确实存在很多,有陶瓷基板的,有单颗封装的,还有集成式封装和CSP。其中支架式倒装是倒装芯片封装的其中一种结构。

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  支架式倒装的出现,其实跟正装芯片是有关联的。因为之前正装采用的就是支架式的,而且产业链的相关设备也是与其相配合的。基于这样的背景,才会有今天的支架式倒装的概念。即指的是倒装芯片+带杯腔支架,而FEMC是指“Filp-chip+EMC支架”,就是倒装芯片与EMC支架相结合的封装产品,是支架式封装其中的一种。

  而瑞丰目前做的支架式倒装主要以EMC支架为载体,无论从热阻、结温、电压、饱和电流、热稳态流明,相比普通SMD、陶瓷FC、COBFC,CSP都有相当大的优势。

  支架式倒装存在的意义

  从LED封装市场容量来看,陶瓷和COB封装约占LED封装器件的3%,EMC占20%,PLCC约占75%,可见目前支架式封装占LED封装的大部分,而在支架式封装中导入倒装芯片,这对传统封装将是一次革命。据LEDinside数据显示,从2002年到2017年倒装芯片的年复合增长率达到99%,同时倒装支架的应用有近3倍的成长。

  从技术的角度来讲,支架式封装和CSP、陶瓷封装、COB封装存在最大的差别是支架式封装不是简单的二维平面封装。

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  从可靠性和设备匹配来看,因为倒装芯片的优点,使得支架式倒装的饱和电流更大,承受的电流也更高,产品可靠性就会更好。同时又能够满足比较普遍性的贴片技术水平,而CSP封装虽有很多好处,但是在贴片时,对设备要求比较高。因此支架式的封装除了有保护性之外,在应用时要更加简便。

  从固晶材料来看,相比正装EMC封装,倒装支架的封装的整个锡膏导热率是高于绝缘胶的,对于整个产品的可靠性而言是一种非常好的保障。

  从光效角度来看, 虽然倒装芯片出光效率目前还不能跟正装芯片相比,但对于光效要求不是很高的领域,它具有非常好的单灯透光率,因为它的电压比较低。所以整体而言,如果不考虑太多光效问题,使用倒装产品可以降低综合光源的成本。尤其在电视背光应用上,因玻璃透光率越来越低,对LED光效的要求比没那么高,所以基本上可以做到无缝切入。

  支架式倒装FEMC的封装制程

  支架式倒装LED封装制程,简单来说就是通过3D印刷的技术,把锡膏印刷到支架上,然后通过回流焊和灌封实现封装的过程。

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  但在实际操作中,会遇到了几大问题。首先是二次回流焊的问题;其次是空洞率;最后是漏电死灯。在过去的一年多的时间里,瑞丰把这些难题全攻克了。

  对于传统封装来说,如果支架式倒装能走下去,对整个LED产业,尤其是封装业,将是一个大的变革。

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