發布日期:2022-04-17 點擊率:9
1.1 白光CSP 的定義
LED白光CSP經過業界幾年來的辛勤研發努力,逐漸從概念走向成熟產品。特別是基于倒裝芯片開發的CSP以其優異的出光效率、良好的散熱結構、精巧的外形尺寸等優點,已開始應用于背光、閃光燈、商用照明等高端用途。
各廠家開發的CSP結構各不相同,大致分以下幾類,見圖1。
圖1 LED CSP結構示意圖
結構A:熒光膠膜包覆倒裝LED芯片形成5面出光CSP結構。
結構B:由結構A變化而來,用白色反光硅膠做垂直墻面,形成單面發光結構。這個結構也是目前CSP在閃光燈、背光等領域率先應用的樣式。
結構C:該結構應用無粘性的熒光膠片貼在具有白色反光杯的灌封LED封裝體上,也是一種單面出光結構。與其類似結構在正裝芯片的封裝上已很成熟。
結構D:運用噴涂熒光膠的方法在芯片上形成50-70微米的超薄熒光層,再用透明硅膠在反射杯內灌封保護。
各結構的核心特點是以封裝樹脂對倒裝芯片做厚度約50-150um的五面包覆、僅裸露電極一面,形成單面或五面出光的封裝結構。
從封裝工藝角度看,CSP可通過噴涂、模壓、貼合已固化無粘性熒光膠片、貼合半固化熒光膠膜等方式制得,所以各大廠商對CSP的學術定義或商業命名各持自己的觀點,例如WIPCO、PFOC、NCSP。
德高化成從自主開發的封裝材料以及封裝工藝角度,對五面出光的結構A提出一己之見,命名為PFCC,即phosphor film coated chip ,意指通過熒光膠膜封裝倒裝芯片而制成的CSP。
1.2 白光PFCC型CSP的制程開發特征
PFCC采用德高化成開發的半固化預混熒光粉硅膠膜TAPIT、對陣列LED倒裝芯片真空熱壓合或輥壓貼合完成封裝,封裝硅膠高溫固化后通過機械切割方式得到獨立的CSP芯片。其封裝工藝示意圖如圖2所示。
圖2 五面出光PFCC制作工藝示意圖
結合上述各種CSP的封裝結構及制作工藝,我們可以對比各類CSP的結構和設計優勢。
表1 CSP結構與制做工藝的性能對比
1、PFCC 的封裝材料消耗優勢
CSP可以大幅降低封裝成本的重要支撐來自更少的封裝材料消耗。采用PFCC制程,芯片封裝膠厚度可在70-150um范圍內設計,結合切割工藝的制程能力,芯片置晶時可按300-400um間距陣列。
以40×40mil芯片為例,按置晶間距400um組成約2050枚芯片的置晶區域(約合45mm×90mm置晶區域)、控制PACKAGE厚度約300um,則熒光膠膜(按30%重量比添加熒光粉)用量僅4g以內。
噴涂或擠涂熒光膠液方法雖然材料單位成本不高,但雙組份硅膠與熒光粉混合后,操作時間難以控制、熒光粉沉降導致不良浪費等因素使其整體成本有待綜合評估。
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