從ICEP-IAAC 2015看LED構裝技術發展趨勢

 

刊登日期:2015/7/27
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林志浩/工研院材化所研究員

ICEP-IAAC國際研討會全名為International Conference on Electronics Packaging and iMAPS All Asia Conference,是一與電子構裝相關的研討會。研討會內容涵蓋3DIC Packaging、Advance Packaging、Interconnection、Medical Devices及Optoelectronics等相關新技術的論文發表。

在Optoelectrolectronics Section中,Grand Joint Technology及大橋工程(Ohashi Engineering)均發表與Flip Chip LED 相關的技術。其中Grand Joint Technology的大西哲也總經理更以“Flip Chip, CSP or WL PKG, the Near Future of LED Devices”為標題進行演講,這也點出LED構裝技術未來的發展趨勢。

近年來,LED的效率不斷提升,且具有體積小、使用壽命長及省能源等優點,已逐漸被應用於戶外廣告看板、車用照明、顯示器背光源及一般照明,在全球能源議題及節能減碳風氣之下持續受到重視。由於照明佔了全球約20%電力消耗,因此高效率光源LED的出現,已逐年取代過去發光效率較低的傳統光源。在此發展趨勢下,LED朝高功率及高亮度的方向發展。為因應高功率及高亮度LED的發展趨勢,構裝型式也由傳統的砲彈型LED構裝型態演進至目前較常看到的SMD LED構裝方式,接著再朝向COB封裝及覆晶封裝等方向發展。

根據北美智權報的報導指出,覆晶LED的應用及市場從兩年前開始起飛,到了2015年市場才將步入快速成長期。市調機構 Yole Development 的市場報告顯示,覆晶LED於高功率LED的市場占有率正逐年上升,2013年時占所有LED晶粒出貨量僅11%,至2014年躍升至15%;預估至2019年將可大幅成長至32%占比 (如圖一所示)。此外,市場分析家同時預測,覆晶LED的市場規模會從2013年的15億美元成長至2017年的55億美元。由此可見,覆晶LED將會是未來LED技術發展的主流趨勢。目前覆晶LED主要應用在Flash閃光燈及LCD TV背光等兩大領域。

LED覆晶封裝技術及結構分析
LED覆晶(Flip Chip)封裝方式與目前常見的LED晶片封裝方式不同,如圖二所示。現有的LED晶片封裝是將LED晶片置於基板上進行固晶打線等製程,將晶片與基板連接。而覆晶封裝則是將晶片倒置,並在晶片上長出凸塊 (Bump),藉此與基板進行聯結。相較於目前一般的LED晶片封裝方式,覆晶封裝具有提升出光效率、大幅提升散熱效果及免除打線及導線架等製程的優點。目前台灣已有多家廠商投入覆晶相關技術的開發。

     
圖二、打線式LED晶片封裝及覆晶封裝

Grand Joint Technology大西總經理的發表是從利用逆向工程的手法及X-ray掃描,對於幾種不同的Flip Chip LED產品進行結構解析,讓我們除了對Flip Chip有概念性的了解之外,也可以了解該元件真實的結構、所需工法及相對應的材料。解析的產品有FC1 SBB Type及FC2 AuSn Type兩種,如圖三所示。其中SBB  Type指的是-----以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。


 圖三、不同型式的Flip Chip LED產品

★完整內容請見下方附檔。


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