芯片级封装工艺路线主要有三种技术方案。
一是先将LED晶圆划片,然后将倒装芯片贴装到已制作有电路的基板材料上,再进行其他封装工艺,最后划片、裂片得到单颗或多颗LED模块,这是目前比较流行的方式,也是比较成熟的工艺。
其二,先将LED晶圆金属化后,经划片制作倒装LED芯片,然后把倒装LED芯片的正上方和四个侧面使用荧光层材料包覆而达到封装的目的,可直接给下游灯具客户应用。该方法是目前市场上比较普遍的做法,各个LED厂竞相开发的方向。
第三,LED外延片经金属化电极完成后,直接在晶圆级进行荧光粉涂覆,经过切割、裂片实现芯片级封装,该工艺路线技术难度较大,目前尚处在产业化前期。
综合三种方法,要实现芯片级封装的核心关键前提是在于倒装芯片的开发。
在国内,晶科电子早在2012年推出了第一代芯片级光源产品,实现批量化生产和销售,称之为“芯片级无金线封装”,升级的第三代芯片级光源产品如图1。晶科电子利用在倒装芯片技术工艺平台的基础上,发挥芯片研发与量产的技术优势,结合先进的封装技术,已经实现了芯片级白光LED的开发与量产即白光芯片如图2所示。
芯片级封装产品的应用
由倒装芯片实现的芯片级白光LED即白光芯片,可直接贴装于PCB板上,省去支架或基板,工艺上节省了固晶、打线环节,大大简化了LED产业链的环节,方便下游客户应用,节省成本。如下图3比较了白光芯片应用与传统LED应用的工艺流程差别,很明显可以看出白光芯片应用的简便性。