項(xiàng)目名稱：

倒裝焊大功率LED芯片、高壓芯片和芯片級(jí)模組技術(shù)

申報(bào)單位：

廣東晶科電子股份有限公司

綜合介紹或申報(bào)理由：

傳統(tǒng)的光源集成是通過金屬基板上的布線將多個(gè)光源連接在一起（DOB）。這樣對(duì)多光源的電壓、光色等性能的一致性上有很高的要求，不利于燈具成品的良率、穩(wěn)定性；而且體積過大，不利于光源的二次配光。集成的大功率模組產(chǎn)品將多顆LED芯片集成在一起進(jìn)行封裝，解決了上述的DOB光源集成存在的問題。 2 / 10 但傳統(tǒng)的正裝多芯片模組集成是將多顆正裝芯片通過固晶膠固定在基板表面，再通過金線將多顆芯片連接起來。由于產(chǎn)品中存在大量的金線，其斷金線失效的風(fēng)險(xiǎn)很高，可靠性差。通過倒裝芯片形成的大功率集成模組，將實(shí)現(xiàn)內(nèi)部無金線互聯(lián)的模組，可靠性顯著提高。

主要技術(shù)參數(shù)：

晶科電子通過自主創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的1W藍(lán)光LED芯片，尺寸為1.1mm×1.1mm，在350mA電流驅(qū)動(dòng)下，實(shí)現(xiàn)正向電壓Vf在2.8~3.2V，封裝后白光效率達(dá)到138lm/W；1W倒裝HV-LED芯片尺寸為1.1mm×1.1mm，在20mA電流驅(qū)動(dòng)下，正向電壓48~52V，白光效率達(dá)到110lm/W；完成了倒裝大功率5W、10W模組芯片，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部無金線互聯(lián)，更高功率數(shù)可按照需要進(jìn)行定制。

與國內(nèi)外同類產(chǎn)品或同類技術(shù)的比較情況：

倒裝焊的芯片技術(shù)，與傳統(tǒng)的正裝及垂直結(jié)構(gòu)相比，散熱能力好、易實(shí)現(xiàn)大尺寸、高功率、高亮度、易實(shí)現(xiàn)超大功率芯片光源，代表企業(yè)僅有PHILIPS Lumileds、晶科電子。正裝技術(shù)路線工藝簡單、價(jià)格便宜，但需金線連接，可靠性較差，且藍(lán)寶石襯底散熱能力差，難以實(shí)現(xiàn)大尺寸和高功率化，代表企業(yè)Nichia、Epistar、Bridgelux，正裝技術(shù)路線比較適合中小功率的LED芯片。垂直技術(shù)路線的芯片散熱能力好、易實(shí)現(xiàn)大尺寸和高亮度，但仍要打金線連接，且工藝成本高，代表企業(yè)SemiLeds、Cree。 隨著市場的發(fā)展，大功率LED芯片逐漸趨于采用倒裝和垂直工藝，但倒裝技術(shù)逐漸成為市場的熱點(diǎn)，客戶越來越接受。國際上，2012年Cree、Lumileds、Osram量產(chǎn)的1W大功率白光LED光效為100-140lm/W，臺(tái)灣Epistar量產(chǎn)的1W大功率LED效率為100-130lm/W。在高壓LED產(chǎn)品方面，臺(tái)灣Epistar、韓國三星和首爾半導(dǎo)體開發(fā)HV-LED， 其發(fā)光效率也接近100-120 lm/W。

經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)分析：

產(chǎn)業(yè)化及產(chǎn)品應(yīng)用：晶科電子已經(jīng)建立了倒裝的130lm/W芯片，高壓LED（HV-LED）和芯片級(jí)模組產(chǎn)業(yè)化基地，形成了年產(chǎn)能9KK大規(guī)模生產(chǎn)線，同時(shí)，引進(jìn)高素質(zhì)人才的加入，保持晶科電子（廣州）有限公司的持續(xù)技術(shù)開發(fā)能力，研發(fā)團(tuán)隊(duì)長期致力于大功率藍(lán)光LED芯片、模組等研究，以國內(nèi)國際半導(dǎo)體照明市場發(fā)展為導(dǎo)向進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)，并與下游及應(yīng)用端用戶保持緊密聯(lián)系，建立了良好的產(chǎn)品信息交流平臺(tái)，晶科電子同時(shí)針對(duì)高端客戶進(jìn)行特殊定制開發(fā)，滿足客戶不同市場應(yīng)用的各種需要。本項(xiàng)目大功率LED芯片、高壓芯片和芯片級(jí)模組，可根據(jù)具體燈具的使用要求應(yīng)用于室內(nèi)照明和室外照明，室內(nèi)照明包括筒燈、射燈、球泡燈、天花燈等燈具，室外照明包括路燈、礦燈、隧道燈等燈具。本項(xiàng)目產(chǎn)品成功應(yīng)用于達(dá)州到萬州高速公路（四川境）LED隧道照明項(xiàng)目，并獲得全球半導(dǎo)體照明示范工程100佳的獎(jiǎng)項(xiàng)。同時(shí)，本項(xiàng)目產(chǎn)品已經(jīng)形成了一批穩(wěn)定的銷售客戶群體，如：東莞勤上光電股份有限公司佛山電器照明股份有限公司已成功將本項(xiàng)目產(chǎn)品應(yīng)用于LED路燈中，廣東中龍交通科技有限公司已成功將本項(xiàng)目產(chǎn)品應(yīng)用于LED隧道燈中，深圳市洲明科技股份有限公司已成功將本項(xiàng)目產(chǎn)品應(yīng)用于LED投光燈LED筒燈中。 社會(huì)效益：首先是推動(dòng)中國LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，本項(xiàng)目的成功實(shí)施將打破國外進(jìn)口LED芯片壟斷國內(nèi)高端應(yīng)用市場的局面，使國內(nèi)LED封裝企業(yè)客戶成本大幅度降低，提升產(chǎn)品在全球市場的競爭力。其次是拉動(dòng)社會(huì)內(nèi)需，本項(xiàng)目的實(shí)施將帶動(dòng)照明行業(yè)每年約12億元的市場銷售額。對(duì)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長、擴(kuò)大就業(yè)和穩(wěn)定社會(huì)發(fā)展有現(xiàn)實(shí)意義。然后是完成了多名高水平技術(shù)人員的培養(yǎng)。最后是促進(jìn)節(jié)能減排，降低污染。以本公司年產(chǎn)9000萬只大功率LED芯片為例，如果全部應(yīng)用于照明，每年將節(jié)約電費(fèi)75億元人民幣，節(jié)約原煤399萬噸，減少CO2排放7710萬噸，減少SO2排放30萬噸。 經(jīng)濟(jì)效益：在該項(xiàng)目完成時(shí)，實(shí)現(xiàn)了年產(chǎn)9000萬粒大功率LED芯片，極大地帶動(dòng)了國內(nèi)LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2011年新增銷售額2162萬元，新增利潤143萬元；2012年新增銷售額4131萬元，新增利潤198萬元；2013年新增銷售額8913萬元，新增利潤464萬元；三年累計(jì)新增銷售額15206萬元，新增利潤805萬元。

技術(shù)及工藝創(chuàng)新要點(diǎn)：

本項(xiàng)目取得的關(guān)鍵技術(shù)成果如下：完成了倒裝高壓LED芯片的多芯片單元設(shè)計(jì)及其工藝開發(fā)，在業(yè)界最早實(shí)現(xiàn)了通過基板互聯(lián)的倒裝高壓芯片技術(shù)和產(chǎn)品；完成了大功率倒裝芯片模組的設(shè)計(jì)和制備工藝，率先實(shí)現(xiàn)了具有高可靠性的無金線互聯(lián)的大功率芯片模組；解決了大規(guī)模生產(chǎn)中的關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了大功率倒裝芯片、高壓芯片及芯片級(jí)模組的批量化生產(chǎn)，填補(bǔ)了國內(nèi)倒裝焊芯片量產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)品的空白。 本項(xiàng)目成功開發(fā)出1W藍(lán)光倒裝LED芯片，尺寸為1.1mm×1.1mm，在350mA電流驅(qū)動(dòng)下，實(shí)現(xiàn)正向電壓Vf在2.8~3.2V，封裝后白光效率達(dá)到138 lm/W；1W倒裝HV-LED芯片尺寸為1.1mm×1.1mm，在20mA電流驅(qū)動(dòng)下，正向電壓48~52V，白光效率達(dá)到110lm/W；完成了倒裝大功率5W、10W等模組芯片，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部無金線互聯(lián)。 本項(xiàng)目完成后，已經(jīng)形成了1W倒裝大功率LED芯片、倒裝高壓LED芯片、大功率芯片級(jí)模組三大系列共9款產(chǎn)品并實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)。其中，1W倒裝大功率LED芯片包括40mil、45mil和55mil這3個(gè)規(guī)格，倒裝高壓LED芯片包括45mil這1個(gè)規(guī)格，大功率芯片級(jí)模組包括5W、10W、15W、25W和40W這5個(gè)規(guī)格。除了開發(fā)形成以上系列LED芯片產(chǎn)品外，還取得了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專利13項(xiàng)，其中包括美國發(fā)明專利1項(xiàng)、中國發(fā)明專利5項(xiàng)、中國實(shí)用新型專利7項(xiàng)。制定了企業(yè)內(nèi)部技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)3項(xiàng)（倒裝LED芯片邦定標(biāo)準(zhǔn)，高壓LED芯片測試標(biāo)準(zhǔn)，5W芯片模組成品和10W 芯片模組成品分類標(biāo)準(zhǔn)）。

實(shí)際運(yùn)用案例和用戶評(píng)價(jià)意見：

東莞勤上光電股份有限公司佛山電器照明股份有限公司已成功將本項(xiàng)目產(chǎn)品應(yīng)用于LED路燈中，廣東中龍交通科技有限公司已成功將本項(xiàng)目產(chǎn)品應(yīng)用于LED隧道燈中，深圳市洲明科技股份有限公司已成功將本項(xiàng)目產(chǎn)品應(yīng)用于LED投光燈LED筒燈中。

獲獎(jiǎng)、專利情況：

廣東省科學(xué)技術(shù)專利二等獎(jiǎng)

申報(bào)單位介紹：

廣東晶科電子股份有限公司于2006年8月在南沙成立，2016年成功在新三板掛牌上市，股票代碼：836789。公司注冊資本3.19億元，項(xiàng)目已投資10億人民幣，擁有35,000平方米生產(chǎn)廠房與研發(fā)基地，計(jì)劃總投資規(guī)模達(dá)15億人民幣。在廣州南沙建設(shè)年產(chǎn)值15億大功率LED芯片模組、半導(dǎo)體先進(jìn)封裝及智慧照明產(chǎn)品生產(chǎn)線，形成規(guī)模化的LED中上游產(chǎn)業(yè)鏈制造企業(yè)。

產(chǎn)品圖片：