随着下游照明应用等领域需求的提升,上游外延芯片企业近两年开始大规模扩产,但国内正装LED芯片及封装器件的竞争已进入白热化阶段。在芯片领域,倒装芯片技术正异军突起,特别是在大功率、户外照明的应用市场上颇受欢迎。
众所周知,倒装芯片效率更高,驱动电流范围宽阔,耐大电流冲击性能优,是现有正装芯片额定电流的两倍左右。同时,随着倒装LED逐渐受到照明市场的重视,越来越多LED厂商开始投向此领域的研发及生产,以力图从技术和成本方面,加快倒装技术在照明应用领域的发展。
LED倒装芯片则集合了正装芯片和垂直芯片的优势,在通用照明、汽车、大功率照明、大尺寸背光、投影仪、闪光灯等领域有着广阔的应用前景。
飞利浦、科锐、欧司朗等国际企业都不约而同地走上了LED倒装芯片的技术路线。华灿光电作为国内LED芯片领域的龙头之一也将倒装芯片作为其“芯“战略的重要一环。
华灿光电积攒多年的倒装研发经验,在今年光亚展期间,全面提出倒装“燿”系列--白光倒装LED芯片,一方面通过技术优化在光效方面取得了进一步的突破,在封装可靠性保护方面不断提升,另一方面实现芯片级荧光涂覆,便于直接COB应用。
华灿光电倒装芯片
华灿光电相关负责人介绍说,华灿光电正从七个方面着力提升倒装芯片的技术工艺成本等,并将其产业化。
1.研究高质量低成本4英寸PSS衬底技术,优化PSS的尺寸和规格,以提升出光效率;
2.优化HVPE的生长工艺,在蓝宝石衬底上生长表面平整度高、缺陷低、适合高质量GaN晶体生长的GaN缓冲层;
3.优化MOCVD生长工艺,在GaN缓冲层新型衬底上得到高内量子效率的GaN基LED外延片,缩短外延时间,降低成本;
4.研究高质量、高量子效率、低成本的适合制作倒装LED芯片的外延结构和工艺技术,研制出具有能满足SMT回流锡焊作业的对称电极的倒装LED芯片并将其产业化;
5.研究并实施基于倒装芯片的芯片级LED封装技术路线及量产化解决方案,重点关注高出光效率、高光色一致性芯片级荧光粉均匀涂覆技术,相关封装材料的选型与验证,以及芯片级LED封装的专用工装设备和工艺技术;
6.面向大宗照明应用,开展基于芯片级封装LED的低成本光源模组技术及光色电热接口的研究,开发出低成本光源模组基板,同时对集成电互联结构基板制程技术、新型LED散热模组技术进行开发,研究芯片级封装LED贴装技术、测试技术以及高显色指数的配色方案,并实现量产应用;
7.搭建芯片级封装器件及模组失效机理分析及可靠性模型,设计可靠性试验并进行验证,进行芯片级LED光源封装热学模拟及分析。
上述负责人表示,华灿光电已实现中大功率倒装LED芯片产业化,中功率倒装芯片在主波长455±5 nm,180mA 驱动电流下,蓝光光功率≥320mW,功率转换效率≥60%;同时在Tc=5000K,Ra>80,180mA 驱动电流下,中功率芯片级封装白光LED光效≥155lm/W,光源模组光效>140lm/W;
而在Tc=5000K,Ra>80,光源模组光效>140lm/W,模组功率密度>1800W/m2时,光源模组成本<0.5元/W;4.建立基于多场(光、热、电、应力、湿气)耦合非线性建模仿真的芯片级LED封装高加速试验方法;同时建立芯片级LED光源封装热模型,建立一种适合LED白光模组的高显色配色方案;。
华灿光电营销总监施松刚表示,华灿光电专注芯世界,将持续专注芯片领域,配合封装客户和应用客户,从应用出发,从设备,材料,结构,工艺方法方面进行系统创新,为客户提供高品质的LED芯片,“芯”的突破领引“芯”的趋势。