“非常不容易,LED做到今天,端午節(jié)假期都沒(méi)有把時(shí)間放在陪家人上,而是來(lái)這里做展覽、做交流?!? 在2016中國(guó)國(guó)際LED市場(chǎng)趨勢(shì)高峰論壇上,瑞豐光電CTO裴小明以這樣一句感嘆語(yǔ)引入今天他要講的主題《支架式FC-LED封裝產(chǎn)品》 ,這句話說(shuō)的是整個(gè)LED行業(yè),也是在說(shuō)他自己和今天的演講主題支架式倒裝FEMC。
支架式倒裝與FEMC的定義與關(guān)系
眾所都知,當(dāng)前LED芯片大體分為3種結(jié)構(gòu),第一種是正裝芯片,第二種是垂直芯片,第三種是倒裝芯片——FC-LED,而目前以正裝芯片居多。
正裝的占有率居多,并不影響倒裝的發(fā)展。雖然倒裝式芯片市占率還沒(méi)占住很大市場(chǎng),但是其結(jié)構(gòu)確實(shí)存在很多,有陶瓷基板的,有單顆封裝的,還有集成式封裝和CSP。其中支架式倒裝是倒裝芯片封裝的其中一種結(jié)構(gòu)。
支架式倒裝的出現(xiàn),其實(shí)跟正裝芯片是有關(guān)聯(lián)的。因?yàn)橹罢b采用的就是支架式的,而且產(chǎn)業(yè)鏈的相關(guān)設(shè)備也是與其相配合的?;谶@樣的背景,才會(huì)有今天的支架式倒裝的概念。即指的是倒裝芯片+帶杯腔支架,而FEMC是指"Filp-chip+EMC支架",就是倒裝芯片與EMC支架相結(jié)合的封裝產(chǎn)品,是支架式封裝其中的一種。
而瑞豐目前做的支架式倒裝主要以EMC支架為載體,無(wú)論從熱阻、結(jié)溫、電壓、飽和電流、熱穩(wěn)態(tài)流明,相比普通SMD、陶瓷FC、COBFC,CSP都有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)。
支架式倒裝存在的意義
從LED封裝市場(chǎng)容量來(lái)看,陶瓷和COB封裝約占LED封裝器件的3%,EMC占20%,PLCC約占75%,可見(jiàn)目前支架式封裝占LED封裝的大部分,而在支架式封裝中導(dǎo)入倒裝芯片,這對(duì)傳統(tǒng)封裝將是一次革命。據(jù)LEDinside數(shù)據(jù)顯示,從2002年到2017年倒裝芯片的年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到99%,同時(shí)倒裝支架的應(yīng)用有近3倍的成長(zhǎng)。
從技術(shù)的角度來(lái)講,支架式封裝和CSP、陶瓷封裝、COB封裝存在最大的差別是支架式封裝不是簡(jiǎn)單的二維平面封裝。
從可靠性和設(shè)備匹配來(lái)看,因?yàn)榈寡b芯片的優(yōu)點(diǎn),使得支架式倒裝的飽和電流更大,承受的電流也更高,產(chǎn)品可靠性就會(huì)更好。同時(shí)又能夠滿足比較普遍性的貼片技術(shù)水平,而CSP封裝雖有很多好處,但是在貼片時(shí),對(duì)設(shè)備要求比較高。因此支架式的封裝除了有保護(hù)性之外,在應(yīng)用時(shí)要更加簡(jiǎn)便。
從固晶材料來(lái)看,相比正裝EMC封裝,倒裝支架的封裝的整個(gè)錫膏導(dǎo)熱率是高于絕緣膠的,對(duì)于整個(gè)產(chǎn)品的可靠性而言是一種非常好的保障。
從光效角度來(lái)看, 雖然倒裝芯片出光效率目前還不能跟正裝芯片相比,但對(duì)于光效要求不是很高的領(lǐng)域,它具有非常好的單燈透光率,因?yàn)樗碾妷罕容^低。所以整體而言,如果不考慮太多光效問(wèn)題,使用倒裝產(chǎn)品可以降低綜合光源的成本。尤其在電視背光應(yīng)用上,因玻璃透光率越來(lái)越低,對(duì)LED光效的要求比沒(méi)那么高,所以基本上可以做到無(wú)縫切入。
支架式倒裝FEMC的封裝制程
支架式倒裝LED封裝制程,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是通過(guò)3D印刷的技術(shù),把錫膏印刷到支架上,然后通過(guò)回流焊和灌封實(shí)現(xiàn)封裝的過(guò)程。
但在實(shí)際操作中,會(huì)遇到了幾大問(wèn)題。首先是二次回流焊的問(wèn)題;其次是空洞率;最后是漏電死燈。在過(guò)去的一年多的時(shí)間里,瑞豐把這些難題全攻克了。
對(duì)于傳統(tǒng)封裝來(lái)說(shuō),如果支架式倒裝能走下去,對(duì)整個(gè)LED產(chǎn)業(yè),尤其是封裝業(yè),將是一個(gè)大的變革。