|
導(dǎo)讀:從中國(guó)LED封裝發(fā)展歷程上看,有傳統(tǒng)正裝封裝用LED芯片、有引線覆晶(Flip-Chip)封裝用LED芯片和無(wú)引線覆晶封裝用LED芯片等幾種結(jié)構(gòu),無(wú)引線覆晶LED封裝技術(shù)是未來(lái)LED封裝的主流技術(shù)。
技術(shù)進(jìn)步和市場(chǎng)需求是LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的兩大動(dòng)力。LED封裝經(jīng)歷了各種封裝形態(tài)的傳統(tǒng)正裝封裝和有引線倒裝封裝發(fā)展歷程。隨著市場(chǎng)需求變化、LED芯片制備技術(shù)和LED封裝技術(shù)的發(fā)展,LED封裝將主要朝著高功率、多芯片集成化、高光效及高可靠性、小型化的方向發(fā)展。
1.LED 封裝發(fā)展歷程和發(fā)展趨勢(shì)
隨著芯片技術(shù)發(fā)展和市場(chǎng)對(duì)更高亮度的需要,各種形態(tài)的封裝產(chǎn)品大量產(chǎn)生,從早期的引腳式LED器件、貼片式印制電路板(P C B)結(jié)構(gòu)、聚鄰苯二酰胺(P P A)、聚對(duì)苯二甲酸己二甲醇酯(P C T)及熱固性環(huán)氧樹酯(E M C)結(jié)構(gòu)L E D器件到現(xiàn)今的氮化鋁陶瓷結(jié)構(gòu)、高功率集成板上芯片封裝(Chip On Board,COB)、各類覆晶等不同形態(tài)的封裝。中國(guó)LED封裝形式的演變?nèi)鐖D1所示。
2.正裝封裝和覆晶封裝優(yōu)缺點(diǎn)
LED封裝可以簡(jiǎn)單分為正裝芯片封裝與覆晶封裝。覆晶封裝又分為有引線覆晶封裝和無(wú)引線覆晶封裝。覆晶封裝是利用LED倒裝芯片與各種封裝材料通過(guò)特定的技術(shù)方案進(jìn)行有效組合成產(chǎn)品的封裝工藝。
(1)LED 正裝芯片封裝
正裝芯片封裝采用銀膠或白膠將芯片固定在基板上,通過(guò)引線實(shí)現(xiàn)電氣連接。銀膠或白膠含環(huán)氧樹脂,長(zhǎng)期環(huán)境穩(wěn)定性較差,其熱阻較高,在LED長(zhǎng)時(shí)間通電過(guò)程中粘接力逐漸變差,易導(dǎo)致LED壽命縮短;且引線很細(xì),耐大電流沖擊能力較差,僅能承受10g左右的作用力,當(dāng)受到冷熱沖擊時(shí),因各種封裝材料的熱失配,易導(dǎo)致引線斷裂從而引起LED失效。
LED正裝芯片封裝的優(yōu)點(diǎn)是:①芯片制備工藝成熟;②封裝工藝比較成熟。
LED正裝芯片封裝的缺點(diǎn)是:①電極、焊點(diǎn)、引線遮光;②熱傳導(dǎo)途徑很長(zhǎng):藍(lán)寶石粘結(jié)膠支架金屬基板;③熱傳導(dǎo)系數(shù)低:藍(lán)寶石熱傳導(dǎo)率為20W / (m·K)、粘結(jié)膠熱傳導(dǎo)率為2W/ (m·K);④熱積累影響芯片和熒光粉可靠性。
(2)有引線覆晶封裝
有引線覆晶封裝是通過(guò)導(dǎo)熱粘結(jié)膠將LED倒裝芯片固定在基板上,再利用金線進(jìn)行電氣連接。其中倒裝芯片是通過(guò)植金球的方式將LED正裝芯片倒裝在硅(S i)襯底基板上,并在S i襯底上制備電極,形成倒裝芯片。有引線覆晶封裝結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。
有引線覆晶封裝的優(yōu)點(diǎn)為:①藍(lán)寶石襯底向上,無(wú)電極、焊點(diǎn)、引線遮光,出光效率提升;②傳熱效果較好,易傳導(dǎo)。
有引線覆晶封裝的缺點(diǎn)為:①熱傳導(dǎo)途徑較長(zhǎng):金屬焊點(diǎn)→硅基板→導(dǎo)熱粘結(jié)膠→支架熱沉;②有引線連接,大電流承受能力有限,存在引線虛焊引起的可靠性問(wèn)題。
(3)無(wú)引線覆晶封裝
無(wú)引線覆晶封裝是通過(guò)共晶/回流焊接技術(shù)將電極接觸面鍍層為錫(Sn)或金(Au)-錫等合金的水平電極芯片直接焊接于鍍有金或銀的基板上,既可固定芯片,又可電氣連接和熱傳導(dǎo)。無(wú)引線覆晶封裝結(jié)構(gòu)如圖4所示。
無(wú)引線覆晶封裝的優(yōu)點(diǎn)為:①無(wú)電極、焊點(diǎn)、引線遮光;②無(wú)引線阻礙,可實(shí)現(xiàn)平面涂覆熒光粉及超薄封裝;③電氣連接為面接觸,可耐大電流沖擊;④熱傳導(dǎo)途徑短:金錫焊點(diǎn)→氮化鋁陶瓷/金屬基板;⑤金屬界面導(dǎo)熱系數(shù)更高,熱阻更;⑥完全擺脫引線和粘結(jié)膠的束縛,表現(xiàn)出優(yōu)異的力、熱、光、電性能。
3未來(lái)無(wú)引線覆晶封裝形式
隨著外延、芯片制備技術(shù)發(fā)展及IC芯片級(jí)微封裝技術(shù)在LED中的應(yīng)用,基于覆晶的無(wú)引線封裝技術(shù)將成為未來(lái)引領(lǐng)市場(chǎng)的一種LED封裝新技術(shù)。
目前有芯片、封裝廠商在開展無(wú)引線封裝技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化,主要有以下2種方式:一種是芯片廠商直接做成已涂布好熒光粉的LED芯片級(jí)器件,該LED芯片級(jí)器件可通過(guò)固晶回流焊工藝直接焊接到線路基板上制成光源板,如CREE XQ-E、三星L M131A、晶電16×16免封裝芯片產(chǎn)品。
另一種是封裝廠商采用類共晶/回流焊方式將芯片廠商推出的水平電極倒裝芯片封裝成各種無(wú)引線封裝產(chǎn)品,如晶科電子(廣州)有限公司、臺(tái)灣隆達(dá)電子股份有限公司及深圳市天電光電科技有限公司、江西省晶瑞光電有限公司等推出的陶瓷基板3535、2016、高功率C O B等功率型封裝產(chǎn)品。
4.結(jié)語(yǔ)
目前,以覆晶為基礎(chǔ)的無(wú)引線封裝技術(shù)主要應(yīng)用在大功率的產(chǎn)品上和多芯片集成封裝C O B的產(chǎn)品上,在中小功率產(chǎn)品的應(yīng)用上,其成本競(jìng)爭(zhēng)力還不是很強(qiáng)。雖然LED無(wú)引線覆晶封裝正在顛覆傳統(tǒng)LED封裝工藝,但為適應(yīng)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Ξa(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式要求,其他封裝形式依然會(huì)存在。
目前無(wú)引線覆晶封裝工藝技術(shù)路線已經(jīng)明確,相關(guān)設(shè)備、工藝都將更新,雖然封裝制程成本較高,且當(dāng)前亮度與傳統(tǒng)封裝相比還沒(méi)有明顯優(yōu)勢(shì),但由于無(wú)引線覆晶封裝有眾多其他優(yōu)點(diǎn),仍將是半導(dǎo)體照明LED封裝技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
各類LED無(wú)引線覆晶封裝產(chǎn)品已在室內(nèi)外照明、裝飾照明及背光等領(lǐng)域得到應(yīng)用,隨著新技術(shù)出現(xiàn)和進(jìn)步、技術(shù)應(yīng)用的拓展,特別是在中小功率封裝上的推廣與成熟應(yīng)用,無(wú)引線覆晶封裝將進(jìn)一步突顯成本和技術(shù)優(yōu)勢(shì),成為技術(shù)主流,引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展。
設(shè)為首頁(yè)
| 網(wǎng)站建設(shè) | 商務(wù)信息
| LED顯示屏資訊 |
本站動(dòng)態(tài)
| 關(guān)于LED大屏網(wǎng)
| 網(wǎng)站RSS | 網(wǎng)站地圖
| 友情鏈接
本站實(shí)名:LED大屏網(wǎng) | 國(guó)際域名:www.rwq8y.cn 版權(quán)所有© 2009-2015 深圳中投網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有限公司 熱點(diǎn)關(guān)鍵詞:LED顯示屏控制卡 | LED顯示屏控制軟件 | LED全彩顯示屏 | led廣告屏 郵箱:LED-100@3v.cn 客服QQ: 電話:+86-755-33019199(十二線) 傳真:+86-755-33010910 |