將LED封裝單元中的熒光粉與芯片直接結(jié)合,并且獨立出來成為一種新穎的能夠直接點亮發(fā)出白光的產(chǎn)品,是為白光芯片。
白光芯片封裝
或許我們該賦予白光芯片更為嚴謹?shù)亩x:
1)熒光粉層與芯片緊密包覆(Conformal Coating)。
2)芯片表面應(yīng)達成完美的五個出光面之包覆( Pentahedral Coating)。
3)熒光粉層厚度應(yīng)與芯片出光量達到最適配的比例(The Most Appropriate Phosphor Thickness),進而讓白光效能最大化。
白光芯片產(chǎn)品,從晶電提倡“免封裝”概念起,便大受市場矚目。無封裝作為產(chǎn)品命名,無異是對封裝業(yè)者的挑釁。LED從業(yè)人員或?qū)Υ水a(chǎn)生莫大興趣、趨之若鶩,或嗤之以鼻、視為毒蛇猛獸,或以為是營運重生之契機,或當作發(fā)展生意的絆腳石,無論如何,都是2012年至今,LED業(yè)內(nèi)最為津津樂道的話題。
在市場上許多人稱“白光芯片”為“免封裝芯片”;事實上,LED產(chǎn)業(yè)從未產(chǎn)出過不需要封裝就能使用的芯片。免封裝之所以不可行,主要理由在封裝后的線路,無論是打線或倒裝型式的電聯(lián)結(jié)區(qū)域,都會因暴露在含水的空氣中氧化,進而失效。為了不讓電聯(lián)結(jié)失效,我們無可避免地要用隔水隔氣的透明材質(zhì)包裹于芯片與焊接區(qū)外,以完成LED光學元件。
“免封裝”一詞主要來自倒裝型式的白光芯片。由于倒裝芯片采取共金焊接加工,取代典型打線制程,螢光層則包覆于作為出光窗口的藍寶石及芯片側(cè)壁上,因此外觀看來似能免除封裝的大部份程序。實際運用上,無論是為了光型還是為了出光率,采用適當折射率的透明膠體作外封介質(zhì),都是必要的。所以“免封裝”自始至終都不曾存在。
免封裝芯片的制程真相?
“免封裝芯片”的聳動名詞之下,藏著的制程真相,其實是現(xiàn)行可作為量產(chǎn)的混光涂布制程,很難應(yīng)用于打線式芯片,螢光層或多或少會涂到電極上,而導致后續(xù)焊接困難?,F(xiàn)行制程,即使能做到回避電極涂布,其白光芯片的良品率也低到難以普級的地步。制造困難的前提下,垂直型白光芯片容或有極少數(shù)公司能小量生產(chǎn),面上型的白光芯片就遲遲未能面世了。
時至如今,LED封裝制程的大多數(shù)制程已然設(shè)備化且愈形精密;唯一難以控制的是每坨膠水中熒光粉的比例。以點膠制程來說,每千顆點膠量的誤差值已從2000年初的7%縮小到現(xiàn)在的3%,但即便僅有3%的熒光粉量誤差,也足以造成肉眼可見的色偏差。一般肉眼可辨識的色偏差,在麥克亞當橢圓3階以內(nèi),而典型封裝廠采用的點膠制程,最精密的 ??程度也只能把色偏差縮小至麥克亞當橢圓5階??梢姷纳睿騺硎荓ED封裝廠的庫存損失主因;尤其在美國頒布新的能源之星標準后,普世對LED光源產(chǎn)品的色偏差要求更形嚴格。這讓封裝廠不得不尋求更為精準的混光制程。
白光芯片的出現(xiàn),不啻是封裝制程的一種救贖。理論上,LED封裝廠取得白光芯片后,就不再需要為了混光配色大傷腦筋。配色的責任將上移到芯片制造端,只要封裝端控制好進貨,庫存或廢料風險就能有效降低;順著這個理路,接下來只要白光芯片貨源穩(wěn)定,封裝廠可減少混光配色的制造程序與資本支出。
整體看來,白光芯片的出現(xiàn)似對封裝業(yè)者有利。但免除了舊風險,新風險也接踵而至:當混光配色的責任上移到了芯片制造端后,封裝廠的重要性也將隨之減少。
因此白光芯片,按理說,將會對LED封裝產(chǎn)業(yè)造成很大的沖擊。不過前述的分析推論,是筑基于「打線式白光芯片」能夠被大量生產(chǎn)制造的前提下才會發(fā)生。打線式白光芯片中尤其以「水平式芯片」為大宗,至少占據(jù)了八成的市場份額。 到底誰能突破技術(shù)瓶頸、大量地生產(chǎn)水平式白光芯片,革新整個LED產(chǎn)業(yè)?讓我們拭目以待。(文/ 廣科精密股份有限公司)
(以上圖片提供/ 廣科精密股份有限公司)
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