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硅襯底LED良率偏低 高壓LED發(fā)展?jié)摿Υ?

上傳人:Tom(整理)

上傳時間: 2011-08-27

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  LED產(chǎn)生的90%熱量都是向下走,因此封裝技術(shù)中,散熱十分重要。整體而言,可供選擇的高功率LED次安裝基臺(sub-mount)材料有陶瓷(氧化鋁、氮化鋁)和硅。其中,鋁基板有翹曲問題,且以導(dǎo)熱系數(shù)和熱擴(kuò)散來看,硅是最佳選擇。

  硅基LED封裝工藝流程為:絕緣及金屬層、芯片/金屬線鍵結(jié)及熒光材料涂布、透鏡組裝,再進(jìn)行切割與測試。使用硅晶圓方法可以藉以控制穿孔型式(單一或多重),因而增加光萃取率,這是陶瓷基板所做不到的。李豫華并特別指出采鈺獨(dú)家的IC制造兼容晶圓級熒光粉涂布技術(shù),可以在LED芯片最上層造就薄而高效能的熒光粉出光層,可改善黃暈現(xiàn)象,且此技術(shù)可控制色溫的一致性。

  另外,半球形鏡頭為以光學(xué)設(shè)計方式增加出光率的方法之一,也是采鈺獨(dú)家設(shè)計的晶圓級產(chǎn)品,鏡頭設(shè)計符合各種出光形式的需求。此外,利用不同材料的折射率不同,由內(nèi)而外愈來愈小,亦可控制出光路徑使其出光率增加,此結(jié)構(gòu)模式可改善出光率逾7%。再者,藉由熒光粉補(bǔ)償過程可以達(dá)到緊密的色溫控制,因而良率可獲得提升,使原本低于 70%的良率,經(jīng)由補(bǔ)償可以提升超過95%。目前采鈺的LED硅基封裝成品已經(jīng)在多處導(dǎo)入,包括大陸秦皇島、大陸京沈高速公路匝道的LED路燈及新竹清華大學(xué)校園等。

  不過,LED硅基封裝仍有許多技術(shù)上面臨的挑戰(zhàn)需要克服,例如材料方面,硅材有容易碎裂的缺點(diǎn),且機(jī)構(gòu)強(qiáng)度也是問題所在。熒光粉則需考慮其電子亮度和熱及濕阻抗。另外,鏡頭的折射率及熱穩(wěn)定度、粘著性等都是考慮點(diǎn)。結(jié)構(gòu)方面,絕緣層、金屬層都有其挑戰(zhàn)。

  采鈺專攻LED照明,目前并沒有跨入LED大尺寸背光源的計劃。在2012年臺灣、日本、美國、加拿大將開始禁用白熾燈泡的政策下,采鈺認(rèn)為,2011年第3季LED暖白色球泡燈銷售量將爆發(fā)性成長,公司也將球泡燈產(chǎn)品列入今年的發(fā)展重點(diǎn)。

  覆晶型LED芯片封裝

  除了上述垂直式芯片外,覆晶型芯片也是業(yè)界極力發(fā)展的目標(biāo)。覆晶型芯片的制作較立體型簡單許多,且可避掉復(fù)雜工藝,使得量產(chǎn)可行性大幅提升,加上后端芯片工藝金手指和過孔技術(shù)成熟輔助,以往必須種植多顆金球的固晶方式轉(zhuǎn)變?yōu)榇竺娣eP、N電極直接黏著支架,搭配上eutectic固晶方式,更大大的簡化了覆晶型芯片封裝的技術(shù)門坎,再者,縮短的封裝散熱路徑,相較于水平式芯片有較佳的散熱能力,驅(qū)動電壓也可下降,林治民強(qiáng)調(diào),在未來節(jié)能減碳的驅(qū)動下,覆晶型芯片封裝會是很好的解決方案。

  基于上述封裝的考慮,億光目前采用的主要封裝技術(shù)為熒光粉涂布以及轉(zhuǎn)注工藝。熒光涂布是億光發(fā)展的技術(shù),主要是在芯片上覆蓋一層薄薄的熒光層,如此可大幅提升組件的發(fā)光效率,目前億光已將此產(chǎn)品運(yùn)用在高功率件上。

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