億光電子:LED要求日與俱增 覆晶封裝蔚然成風
著眼于系統(tǒng)商對于發(fā)光二極管(LED)光源在不同操作環(huán)境的穩(wěn)定性要求更為嚴苛,采用覆晶(Flip-chip)封裝技術的LED,較一般LED封裝的固晶方式擁有更高的信賴度,且兼具縮短高溫烘烤的制程時間、高良率、導熱效果佳、高出光量等優(yōu)勢,遂于市場脫穎而出。
億光電子戶外照明應用部主任梁家豪指出,溫度將影響物料表現,與應力高低息息相關。億光電子戶外照明應用部主任梁家豪表示,系統(tǒng)設計業(yè)者對于LED光源規(guī)格要求與日俱增,不僅是尺寸、光學特性,對于LED光源在不同使用條件下,可長期維持可靠性的要求更高,如散熱、應力、物料特性掌握等性能,促使覆晶封裝技術蔚為風潮。
梁家豪分析,覆晶封裝技術特性為縮短LED制程于高溫烘烤的時間,可減低物料熱應力;加上芯片所產生的熱經由金凸塊傳導至基板上,因此導熱效果佳;以及去除芯片上電極遮擋出光面積,提高出光量;且制程簡化,良率易于管控。
相較于市面上中、高功率LED封裝普遍選用銀膠黏貼LED晶粒,具備高傳導性,有助于散熱,覆晶封裝技術系采用金錫或錫金屬層貼合LED晶粒,在接合點溫度更低之下,可達更高的穩(wěn)態(tài)亮度,因此兼具散熱與高穩(wěn)定度特性。梁家豪說明,由于穩(wěn)態(tài)亮度最被采購商所重視,覆晶封裝技術更能符合市場對于高可靠度的期待。現階段,LED晶粒黏貼材料主要分為環(huán)氧化物、銀膠搭配環(huán)氧化物、金錫/錫及銦四種。
目前LED固晶生產方式可區(qū)分為傳統(tǒng)黏晶(DieBond)加上打線接合(WireBond)制程、沿用傳統(tǒng)黏晶搭配打線接合制程及覆晶技術制程三大類,各有優(yōu)缺點,不同于傳統(tǒng)黏晶搭配打線接合制程,系采用銀膠和環(huán)氧化物黏合LED晶粒,沿用傳統(tǒng)黏晶搭配打線接合制程改采金錫金屬層貼合。梁家豪指出,現階段臺灣LED封裝廠已可使用此三大類制程生產LED固晶,其中,覆晶技術門坎最高。
有別于一般LED封裝的固晶方式,覆晶封裝技術系將芯片直接翻轉對位于基板上的金凸塊,再藉由外加能量達到固晶目的。覆晶封裝技術制程須考慮物料質量,如基板鍍層、芯片電極等,以及磁嘴設計、金線材質/線徑、制程參數。
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