硅衬底LED良率偏低 高压LED发展潜力大
上传人:Tom(整理) 上传时间: 2011-08-27 浏览次数: 375 |
LED产生的90%热量都是向下走,因此封装技术中,散热十分重要。整体而言,可供选择的高功率LED次安装基台(sub-mount)材料有陶瓷(氧化铝、氮化铝)和硅。其中,铝基板有翘曲问题,且以导热系数和热扩散来看,硅是最佳选择。
硅基LED封装工艺流程为:绝缘及金属层、芯片/金属线键结及荧光材料涂布、透镜组装,再进行切割与测试。使用硅晶圆方法可以藉以控制穿孔型式(单一或多重),因而增加光萃取率,这是陶瓷基板所做不到的。李豫华并特别指出采钰独家的IC制造兼容晶圆级荧光粉涂布技术,可以在LED芯片最上层造就薄而高效能的荧光粉出光层,可改善黄晕现象,且此技术可控制色温的一致性。
另外,半球形镜头为以光学设计方式增加出光率的方法之一,也是采钰独家设计的晶圆级产品,镜头设计符合各种出光形式的需求。此外,利用不同材料的折射率不同,由内而外愈来愈小,亦可控制出光路径使其出光率增加,此结构模式可改善出光率逾7%。再者,藉由荧光粉补偿过程可以达到紧密的色温控制,因而良率可获得提升,使原本低于 70%的良率,经由补偿可以提升超过95%。目前采钰的LED硅基封装成品已经在多处导入,包括大陆秦皇岛、大陆京沈高速公路匝道的LED路灯及新竹清华大学校园等。
不过,LED硅基封装仍有许多技术上面临的挑战需要克服,例如材料方面,硅材有容易碎裂的缺点,且机构强度也是问题所在。荧光粉则需考虑其电子亮度和热及湿阻抗。另外,镜头的折射率及热稳定度、粘着性等都是考虑点。结构方面,绝缘层、金属层都有其挑战。
采钰专攻LED照明,目前并没有跨入LED大尺寸背光源的计划。在2012年台湾、日本、美国、加拿大将开始禁用白炽灯泡的政策下,采钰认为,2011年第3季LED暖白色球泡灯销售量将爆发性成长,公司也将球泡灯产品列入今年的发展重点。
覆晶型LED芯片封装
除了上述垂直式芯片外,覆晶型芯片也是业界极力发展的目标。覆晶型芯片的制作较立体型简单许多,且可避掉复杂工艺,使得量产可行性大幅提升,加上后端芯片工艺金手指和过孔技术成熟辅助,以往必须种植多颗金球的固晶方式转变为大面积P、N电极直接黏着支架,搭配上eutectic固晶方式,更大大的简化了覆晶型芯片封装的技术门坎,再者,缩短的封装散热路径,相较于水平式芯片有较佳的散热能力,驱动电压也可下降,林治民强调,在未来节能减碳的驱动下,覆晶型芯片封装会是很好的解决方案。
基于上述封装的考虑,亿光目前采用的主要封装技术为荧光粉涂布以及转注工艺。荧光涂布是亿光发展的技术,主要是在芯片上覆盖一层薄薄的荧光层,如此可大幅提升组件的发光效率,目前亿光已将此产品运用在高功率件上。
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