日亞倒裝產品、臺積電倒裝模組和倒裝LED解析

文章來源:恒光電器

發布時間:2014-12-19

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 日亞倒裝產品

今年日亞最大的新聞不在于推廣了什么產品，而在于曾經的日亞雇員中村修二教授獲得了2014年度的諾貝爾物理學獎。由一個很小的公司，到LED行業的領導者，日亞有中村這樣的雇員無疑是幸運的。他帶給日亞具有核心技術的藍光LED技術，讓其在行業發展中占到了主導作用。

技術路線：以藍寶石襯底正裝芯片、小功率為主。由多顆小功率產品做成中功率、大功率。

產品路線：世界上首個將EMC材料添加到封裝支架內的企業。從之前的157系列的3014封裝，日亞就在內部封了2顆小芯片串聯，做到6V。同時期的3014產品最高只是驅動到30mA，0.1W，而日亞的產品已經可以實現0.5W的驅動功率了。現在各個大廠都在推廣大角度的倒裝CSP產品，日亞也于今年開始推廣T02A系列產品，雖然不是CSP，但里面采用的是倒裝芯片，LED照明品牌，封裝形式也是大角度出光類似CSP的方式。我們來揭開日亞T02A的面紗。

日亞官方宣傳的數據：產品尺寸：1.2mm*0.7mm ；規格參數： 0.2W、3V、22lm@60mA,實際測試如何？

拖過實際測試數據發現，官方宣傳的數據是真實的。那到底采用的是正裝芯片還是倒裝芯片呢？

通過側面圖看，其封裝是在一塊平面的BT板上固定芯片，模封熒光膠。

剝開熒光膠層，裸露在外面的是沒有金線的倒裝芯片，通過測量尺寸發現其芯片大小約：12*30mil，國內這個尺寸的芯片有的企業都推薦客戶使用120mA,日亞的官方只是推薦使用60mA，節能與環保，可見日亞對倒裝芯片的使用還是比較保守了。如果是正裝的芯片，這個尺寸日亞的水平應該可以做到150mA，還能保證同樣的光效輸出。

倒裝芯片的固晶方式一直是國內討論的重點，有些企業推薦使用錫膏，有些企業推薦使用銀膠，還有些企業在芯片焊盤上進行金屬處理，通過共晶的方式焊接。如果從焊接牢固程度上來說，共晶是最好。錫膏其次，銀膠最差。那我們看看日亞的這個倒裝產品是如何好基板進行焊接的？將T02A放置在加熱臺上，升溫260°，芯片被取下了。

基板上留下了上面這個圖。通過這個圖發現，首先不是銀膠，其次不是共晶，是錫膏嗎？應該是錫球焊接。將微小的錫球放置在固定的位置，通過加熱能起到焊接作用，這在傳統半導體焊接上已經是很成熟的供應了。可以避免由于使用錫膏而產生的助焊劑揮發，比銀膠焊接更牢固，錫球在高溫狀態上可以和上下界面形成金屬鍵之間的連接。

    日亞推薦這款產品的使用場合為：大角度的球泡燈和管燈。通過0.2W左右的LED，的確能形成很好排布來實現大角度的球泡燈和管燈的大角度光源類產品。只是由于本身的產品光效不高，會在高光效要求的產品上使用受到限制。日亞在這款產品的定位上延續了他們的以中小功率為設計主線的思路，只是使用這么大的芯片，建議60mA的電流，是日亞對倒裝的不信任嗎？相比各大網站上宣傳倒裝高光效的特點，日亞的倒裝為什么沒有實現高光效呢？原因還有待于同行業者共同的討論。

作為傳統半導體制造的龍頭企業--臺積電，ROSH認證，在開拓LED市場的道路上并不順暢。從之前的采鈺到現在的TSMC，從大功率的LED到現在的倒裝模組PoD產品，商業照明燈具，從品牌推廣上來看，都不是很成功。

現在市場陸續收到了一些PoD產品的反饋，口碑，每個企業都有自己的想法和意見，LED照明工程，并不能統一使用生產企業的模組產品。也正是這一原因，從而造成了目前主推模組的企業銷量并不好。雖然PoD模組產品的市場推廣情況并不好，但TSMC所推出的產品有很多可以借鑒的地方，值得我們向傳統半導體的老大學習。

  這一款模組采用了通用的六角形基板設計，能符合大部分照明企業的使用習慣。采用4顆倒裝產品串聯，工作電壓12V，推薦使用額定電流為500mA，最大使用電流為700mA。但，通過其光電參數來看400mA時已經不具備很高的光效，再高電流情況下風險會很高。

由于其使用的是倒裝芯片，電壓波動性比正裝芯片要好很多。

其規格書中所標明的熱阻為2.3°/W，相對正裝產品熱阻還是偏低的。規格書中標明的抗靜電能力ESD為人體模式2000V，相對比較低，可能在使用類似倒裝產品模組要特別注意靜電防護的問題。

對于這樣的倒裝模組，TSMC推廣模組的原因之一是如果在市場上推廣單顆，客戶在貼片端不好操作。那我們來看看貼片到底是怎樣的？

通過模組的側邊觀察，LED球泡燈，該顆倒裝產品沒有基板，是標準的CSP封裝模式，通過測量幾顆正面的尺寸， led質量，發現形狀很規則。對應TSMC這樣一個傳統的半導體企業，進行CSP類的封裝是其優勢所在（正如國內的長電科技宣稱，研發出CSP的LED封裝器件。這非常正常，傳統半導體本身就有CSP封裝器件）。