隨著正裝芯片競(jìng)爭(zhēng)日趨白熱化，中游封裝企業(yè)多在思考如何擺脫增收不增利的時(shí)候，一種新的芯片封裝工藝引起了業(yè)界的注意，甚至已經(jīng)有不少業(yè)內(nèi)人士預(yù)測(cè)這項(xiàng)工藝將成為未來(lái)LED封裝的主流技術(shù)，這就是倒裝芯片工藝。

　　特別是今年這種變化尤為明顯。前幾年還只把倒裝技術(shù)為技術(shù)儲(chǔ)備的眾廠家，如隆達(dá)、晶電、兩岸光電等廠商紛紛推出了基于倒裝芯片技術(shù)的新產(chǎn)品，也進(jìn)一步印證了倒裝芯片的市場(chǎng)春天到來(lái)。

　　三星LED中國(guó)區(qū)總經(jīng)理唐國(guó)慶先生就明確表示：2014年LED倒裝芯片技術(shù)盛行，它的技術(shù)性能優(yōu)勢(shì)與未來(lái)的市場(chǎng)前景，將越來(lái)越受芯片、封裝大廠關(guān)注，將加速LED封裝革命。

　　倒裝芯片的發(fā)展

　　倒裝芯片(Flip chip)起源于60年代，由IBM率先研發(fā)出，開(kāi)始應(yīng)用于IC及部分半導(dǎo)體產(chǎn)品的應(yīng)用，具體原理是在I/Opad上沉積錫鉛球，然后將芯片翻轉(zhuǎn)加熱利用熔融的錫鉛球與陶瓷板相結(jié)合，此技術(shù)已替換常規(guī)的打線接合，逐漸成為未來(lái)封裝潮流。

　　Philips Lumileds于2006年首次將倒裝工藝引入LED領(lǐng)域，其后倒裝共晶技術(shù)不斷發(fā)展，并且向芯片級(jí)封裝滲透，產(chǎn)生了免封裝的概念。

　　正是基于倒裝LED具有正裝芯片無(wú)可比擬的眾多優(yōu)勢(shì)，近年來(lái)許多芯片廠都在積極研發(fā)相關(guān)產(chǎn)品，飛利浦(Philips Lumileds)、科銳(CREE)早前就已推出產(chǎn)品，一些主流LED廠商在大功率產(chǎn)品市場(chǎng)多數(shù)都是使用倒裝芯片結(jié)構(gòu)，且市場(chǎng)上最頂尖的產(chǎn)品一直為倒裝產(chǎn)品占據(jù)。但在中小功率民用市場(chǎng)則不多見(jiàn)。

　　“這主要受倒裝芯片焊接工藝限制，早期倒裝芯片主要為AuSn共晶焊接和Gold to gold interconnect(金對(duì)金連接)兩種焊接方式，AuSn共晶焊接設(shè)備昂貴，良品率較低;Gold to gold interconnect(金對(duì)金連接)可靠性好，但設(shè)備昂貴，成本居高難下，無(wú)法大規(guī)模推廣。”業(yè)內(nèi)專(zhuān)家認(rèn)為。

　　良率較低、成本較高，雖然具有明顯優(yōu)勢(shì)，使得倒裝芯片只能應(yīng)用于溢價(jià)相對(duì)較高的大功率LED市場(chǎng)，加之技術(shù)儲(chǔ)備主要在國(guó)際大廠，這都極大限制了倒裝芯片在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的應(yīng)用。

　　迎來(lái)變革的時(shí)代

　　但是，錫膏焊接工藝的出現(xiàn)改變了這一切。

　　“最新出現(xiàn)的錫膏焊接工藝，較好的解決了倒裝芯片工藝上的一些難點(diǎn)，極大提升了產(chǎn)品的可靠性與穩(wěn)定性，這也引起了業(yè)界的高度關(guān)注，一些國(guó)內(nèi)企業(yè)開(kāi)始在倒裝芯片領(lǐng)域展開(kāi)研究，也取得一定的成果。這也為提升倒裝芯片市場(chǎng)普及程度打下了良好的基礎(chǔ)。”業(yè)內(nèi)專(zhuān)家指出。

　　錫膏焊接工藝直接使用錫膏代替銀膠進(jìn)行固晶，在制造工藝和程序上簡(jiǎn)化了不少，省去了固晶烘烤工序和焊線工序，設(shè)備也相對(duì)開(kāi)放，為倒裝芯片工藝的升級(jí)提供了更多的可能性，倒裝芯片的性?xún)r(jià)比也被逐漸拉到與市場(chǎng)預(yù)期持平。

　　鄧啟愛(ài)透露，兩岸光電目前已經(jīng)率先在國(guó)內(nèi)掌握了錫膏焊接工藝，持續(xù)圍繞倒裝芯片積極展開(kāi)研發(fā)創(chuàng)新，持續(xù)強(qiáng)化了倒裝芯片的優(yōu)勢(shì)，譬如更杰出的熱學(xué)性能、更高的可靠性能、簡(jiǎn)單、快捷的制造工、更好的電學(xué)性能、相對(duì)大的發(fā)光面積。

　　隨著工藝的成熟及國(guó)內(nèi)一些企業(yè)在倒裝芯片領(lǐng)域持續(xù)研發(fā)創(chuàng)新所做出不懈努力，倒裝芯片性?xún)r(jià)比進(jìn)一步提升，市場(chǎng)普及程度日漸提高。

　　此外隨著LED照明的普及，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)格不斷走低，獲利相對(duì)較高的上游芯片企業(yè)也不例外。正裝芯片發(fā)展相對(duì)成熟，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)極度白熱化，價(jià)格和利潤(rùn)率持續(xù)走低，通過(guò)技術(shù)制程的進(jìn)步與導(dǎo)入新產(chǎn)品、縮小芯片尺寸來(lái)獲取更高的毛利率，將成為L(zhǎng)ED芯片廠共同的目標(biāo)。因此，倒裝芯片所體現(xiàn)出的諸多性能優(yōu)勢(shì)與成本優(yōu)勢(shì)，受到眾多LED照明廠的關(guān)注。

　　誰(shuí)站在了倒裝芯片發(fā)展潮頭?

　　倒裝芯片優(yōu)勢(shì)雖多，但目前畢竟在我國(guó)剛剛興起不久，倒裝技術(shù)也多掌握在同行業(yè)一些國(guó)際大廠手里，國(guó)內(nèi)同行因受技術(shù)、人才、設(shè)備等各方面限制，目前投入研發(fā)生產(chǎn)的企業(yè)仍不太多。

　　當(dāng)然，也不乏一些先行先試的企業(yè)。以?xún)砂豆怆姙槔缭?011年，公司就敏銳洞察到了LED封裝市場(chǎng)趨勢(shì)，結(jié)合行業(yè)和企業(yè)的戰(zhàn)略，開(kāi)始進(jìn)軍倒裝芯片領(lǐng)域。在全國(guó)范圍內(nèi)廣泛搜羅專(zhuān)業(yè)人才，組建倒裝COB專(zhuān)業(yè)團(tuán)隊(duì)，陸續(xù)引進(jìn)固晶機(jī)、焊錫機(jī)、點(diǎn)膠機(jī)、分光機(jī)、編帶機(jī)、精密烤箱等全自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)設(shè)備，全力以赴投入到倒裝芯片封裝技術(shù)的研究中。在經(jīng)歷了3年潛心鉆研和艱苦探索后，兩岸光電第一個(gè)倒裝芯片產(chǎn)品“陶瓷COB系列”驚艷亮相，并在備受矚目的過(guò)程中又攻克了倒裝MLCOB技術(shù)難題，同時(shí)采用倒裝芯片制作的燈絲產(chǎn)品完美解決了正裝芯片燈絲中散熱不良、塌線、漏藍(lán)、死燈等問(wèn)題。

　　據(jù)悉，兩岸光電目前產(chǎn)品線包括陶瓷基板系列、鋁基板系列、倒裝燈絲、倒裝ML COB組件等，這些產(chǎn)品均已完成測(cè)試，并且已經(jīng)進(jìn)入量產(chǎn)階段。目前，兩岸光電正裝產(chǎn)品一個(gè)月出貨在200KK，倒裝產(chǎn)品目前每月出貨超過(guò)1 KK，處于供不應(yīng)求的狀態(tài)。

　　結(jié)語(yǔ)：在現(xiàn)階段，倒裝芯片技術(shù)雖然還有很多局限性，但隨著技術(shù)的不斷完善，以及越來(lái)越多的人與企業(yè)愿意去嘗試并創(chuàng)新，相信在未來(lái)，基于倒裝芯片技術(shù)的封裝產(chǎn)品前景會(huì)大有可為，將廣泛應(yīng)用于航空通訊、汽車(chē)電子、商業(yè)及民用照明、城市亮化工程、廣告裝飾燈飾等應(yīng)用領(lǐng)域。

　　小知識(shí)：

　　正裝芯片：最早出現(xiàn)的芯片結(jié)構(gòu)，也是小功率芯片中普遍使用的芯片結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)，電極在上方，從上至下材料為:P-GaN、發(fā)光層、N-GaN、襯底。所以，相對(duì)倒裝來(lái)說(shuō)就是正裝;

　　倒裝芯片：為了避免正裝芯片中因電極擠占發(fā)光面積從而影響發(fā)光效率，芯片研發(fā)人員設(shè)計(jì)了倒裝結(jié)構(gòu)，即把正裝芯片倒置，使發(fā)光層激發(fā)出的光直接從電極的另一面發(fā)出(襯底最終被剝?nèi)ィ酒牧鲜峭该鞯?，同時(shí)，針對(duì)倒裝設(shè)計(jì)出方便LED封裝廠焊線的結(jié)構(gòu)，從而，整個(gè)芯片稱(chēng)為倒裝芯片(Flip Chip)，該結(jié)構(gòu)目前在大功率芯片較多用到。

　　特別是在倒裝芯片應(yīng)用于LED封裝領(lǐng)域后，相較于常見(jiàn)的正裝芯片，倒裝芯片工藝具有五大明顯優(yōu)勢(shì)。兩岸光電倒裝LED項(xiàng)目經(jīng)理鄧啟愛(ài)認(rèn)為。一是倒裝后電極直接與散熱基板接觸，沒(méi)有通過(guò)藍(lán)寶石散熱，可通大電流使用;二是尺寸可以做到更小，光學(xué)更容易匹配;三是散熱功能提升，延長(zhǎng)芯片壽命;四是免打線，避免斷線風(fēng)險(xiǎn);五是為后續(xù)封裝制程發(fā)展打下基礎(chǔ)。