晶能光电赵汉民博士:倒装芯片中小功率化已成趋势

当LED行业走到了2015,产业逐渐走向成熟化,产品性价比需求越来越重要。倒装芯片中小功率化变得更为关注,为了更深入了解目前的发展的现状,LEDinside走进晶能光电,对话CTO赵汉明博士。

应对固晶要求挑战  化解倒装中小功率化瓶颈

目前市场上LED芯片的主流封装形式主要有贴片式、COB和陶瓷封装,而封装材料又分EMC、PPA\PCT、metal-PCB和陶瓷材料。由于基于这些不同的封装形式和封装材料,封装企业采取的固晶的方式不一样。从现有的封装企业的固晶形式来看,一般中小功率的芯片采用透明胶、锡膏或者银胶,而大功率都采用共晶焊的方式。

为了应对不同的固晶要求对倒装芯片的挑战,晶能光电将倒装芯片分大功率芯片和中小功率芯片两种,而且两种芯片的设计有80-90%的相似度。其中大功率芯片提供金锡pad,方便客户用共晶焊固晶;而中小功率芯片专门设计了双钝化层, 保证在使用芯片的同时不会因为锡膏点的不好导致短路。采用针对性的策略,不论是大功率还是中小功率都提高了产品的高良率、高可靠性和方便性,降低了成本。

据赵汉民表示,晶能光电是最早开发倒装芯片的企业之一,目前晶能光电倒装芯片产品的性能已处于国际前列,其色温5500K且显指70的白光45mil芯片封装器件的光效达160lm/W@350mA。

对于倒装芯片来说,目前采用共晶焊固晶模式的大功率倒装芯片的优势逐渐凸显出来。由于封装在陶瓷上,倒装芯片没有碰到的热膨胀系数匹配的问题,而且性能上,比大功率正装芯片优势更加明显,市场占有率也越来越高,但中小功率的市场还没什么起色。对此,赵汉民表示,目前中小功率倒装芯片在贴片式封装上处于开发阶段,热膨胀系数匹配等问题尚未解决。

但是倒装芯片具有散热好、大电流性能好、不打线、 可靠性强、体积小等优点,在未来几年有希望在很大一部分应用上替代传统正装芯片,晶能光电也正是看到了这些优势,才会坚定不移的瞄准这一市场,开发出包括适用于贴片式和COB封装的中功率芯片以及适合于陶瓷封装的大功率倒装芯片的新产品。

CSP优点众多 利弊共存

CSP产品在LED行业虽是一个全新的概念, 但在IC行业已经十分成熟。赵汉民介绍, CSP将来会在LED行业扮演重要的角色,但同时也像IC行业, CSP技术并不能取代所有的LED产品。

对于CSP会成为重要角色,赵汉民表示,因为CSP技术减小甚至去掉了支架,降低了封装成本,而且具有一定特色的发光形貌和更好的散热功能等优点。但是虽在很多应用上都很有吸引力,但受其芯片小、贴片设备精度要求高、没有支架的保护,比传统贴片式封装更加脆弱等局限性,使得CSP在一些领域会发展的比较快, 而在另一些领域会比较慢。

对于CSP的发展,晶能已经在6寸硅衬底上开发了以硅衬底为基础的CSP技术,并希望在一年内完成技术开发, 然后将其导入市场。

硅衬底倒装薄膜芯片或将成为LED终极产品

赵汉民告诉LEDinside,晶能光电目前倒装芯片的产能在3万片/月左右,随着倒装芯片市场的大规模起量,晶能光电已经在准备扩产,为倒装芯片市场的大规模起量做足准备。

对于硅衬底LED技术,赵汉民博士说道,硅衬底LED技术路线一直是人类梦寐以求的技术路线,但因为之前确实存在一些难题,一直没有办法攻克,所以企业纷纷才转向蓝宝石和碳化硅。而晶能在2009年就量产了小功率的硅衬底LED芯片,2012年量产大功率硅衬底LED芯片,成功实现了硅衬底的产业化。

与蓝宝石衬底相比,赵汉民认为,硅衬底LED技术在大功率LED芯片和大尺寸晶圆生产的优势会越来越明显。晶能光电下一步将实现硅衬底倒装芯片,这也将是终极LED产品"倒装薄膜芯片"--既有倒装优势又可实现单面出光。

赵汉民博士最后谈到,晶能光电一直致力硅衬底LED技术的开发和生产。作为企业来说,无论是蓝宝石衬底技术还是硅衬底技术,都是要看是否符合企业的发展战略;而对于客户来说,选择任何一种技术则是看消费者的需要。所以对于这两种技术来说,最终还是要遵行市场的法则。(文/LEDinside skavy)

 

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