华嵘电子:正装芯片与倒装芯片的区别汇总
正装芯片通常是用来进行传统的小功率φ3~φ10的封装,倒装芯片通常是功率芯片,主要用来封装大功率LED(>1W),。因此,功率不同导致二者在封装及应用的方式均有较大的差别,主要区别有如下几点:
一、 正装芯片与倒装芯片的区别:
金线支架荧光粉胶水散热设计正装小芯片φ0.8~φ0.9mil直插式YAG环氧树脂无倒装芯片φ1.0~φ1.25milDome PowerYAG或硅酸盐荧光粉硅胶散热基板
二、正装芯片与倒装芯片的结构
正装芯片结构
正装芯片是最早出现的芯片结构,该结构中从上至下依次为:电极,P型半导体层,发光层,N型半导体层和衬底,该结构中PN结处产生的热量需要经过蓝宝石衬底才能传导到热沉,蓝宝石衬底较差的导热性能导致该结构导热性能较差,从而降低了芯片的发光效率和可靠性。
倒装芯片结构:
倒装芯片结构从上至下依次为蓝宝石衬底、N型半导体层,发光层,P型半导体层和电极,与正装结构相比,该结构中PN结处产生的热量不经过衬底即可直接传导到热沉,因而散热性能良好,芯片发光效率和可靠性较高;倒装结构中,p电极和n电极均处于底面,避免了对出射光的遮挡,芯片出光效率较高;此外,倒装芯片电极之间距离较远,可减小电极金属迁移导致的短路风险。
三、正装芯片与倒装芯片封装制程区别:
(1).固晶:正装小芯片采取在直插式支架反射杯内点上绝缘导热胶来固定芯片,而倒装芯片多采用导热系数更高的银胶或共晶的工艺与支架基座相连,且本身支架基座通常为导热系数较高的铜材;
(2).焊线:正装小芯片通常封装后驱动电流较小且发热量也相对较小,因此采用正负电极各自焊接一根φ0.8~φ0.9mil金线与支架正负极相连即可;而倒装功率芯片驱动电流一般在350mA以上,芯片尺寸较大,因此为了保证电流注入芯片过程中的均匀性及稳定性,通常在芯片正负级与支架正负极间各自焊接两根φ1.0~φ1.25mil的金线;
(3).荧光粉选择:正装小芯片一般驱动电流在20mA左右,而倒装功率芯片一般在350mA左右,因此二者在使用过程中各自的发热量相差甚大,;
(4).胶体的选择:正装小芯片发热量较小,因此传统的环氧树脂就可以满足封装的需要;而倒装功率芯片发热量较大,需要采用硅胶来进行封装;
(5).点胶:正装小芯片的封装通常采用传统的点满整个反射杯覆盖芯片的方式来封装,而倒装功率芯片封装过程中,由于多采用平头支架,因此为了保证整个荧光粉涂敷的均匀性提高出光率而建议采用保型封装(Conformal-Coating)的工艺;示意图如下:
(6).灌胶成型:正装芯片通常采用在模粒中先灌满环氧树脂然后将支架插入高温固化的方式;而倒装功率芯片则需要采用从透镜其中一个进气孔中慢慢灌入硅胶的方式来填充,填充的过程中应提高操作避免烘烤后出现气泡和裂纹、分层等现象影响成品率;
(7).散热设计:正装小芯片通常无额外的散热设计;而倒装功率芯片通常需要在支架下加散热基板,特殊情况下在散热基板后添加风扇等方式来散热;在焊接支架到铝基板的过程中 建议使用功率<30W的恒温电烙铁温度低于230℃,停留时间<3S来焊接;
(8).封装后成品示意图:
LED芯片封装技术已经形成几个流派,不同的技术对应不同的应用,都有其独特之处。可以发现,倒装芯片发光效率高、散热性好、可靠性高、量产能力强,更适用于小间距和微间距显示产品。
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倒装cob芯片与正装cob芯片的区别,倒装cob会是主流技术
倒装芯片之所以被称为“倒装”是相对于传统的金线键合连接方式的工艺而言的。传统的通过金线键合与基板连接的芯片电极面朝上,而倒装芯片的电极面朝下,相当于将前者翻转过来,故称其为“倒装芯片”。
我们的倒装COB免驱线性光源 220V
倒装是取代大势,但是否完全取代呢?德豪润达芯片事业部副总裁莫庆伟认为虽然未来1-2年内,倒装COB会从高功率的户外和工业用COB开始,中高功率的商业照明也已经展开,很多商业照明已经基本全面都采用德豪润达的倒装COB,小功率的球泡灯应该挑战性大一些,不过很多团队在朝这么方向努力。但是倒装cob会是主流技术,但是与正装cob的关系肯定不是0和1的关系。
德豪润达合作伙伴
与正装COB相比,倒装COB有何优势?
随着正装LED产品的成熟度越来越高,技术提升难度越来越大,倒装LED技术最近几年逐渐受到行业追捧。因其无金线散热好,但成本高,COB成为当初倒装走向市场最好的敲门砖。
一、底部蓝宝石衬底,将其朝上,光子由高透光的蓝宝石基板导出,相对应得的正装芯片光子需要经过ITO导电层。
二、由于电极面朝下,发光发热的量子阱也在下面,这样使热量传导的路程最短,散热效果更佳。
三、芯片焊盘与基板的连接是直接采用金属焊接而成,既固定了芯片,又加强了导热(纯金属的导热系数比非金属高)
四、LED封装中焊线是最容易出现问题的工序,90%以上的LED死灯与焊线有关,使用倒装技术无金线封装的LED光源完全可以解决死灯的问题,这点在COB及集成光源方面显得更为重要。
五、整灯测试温度更低,光衰更小。
如今倒装COB已经逐渐走入各大封装企业的产线,行业里频频唱出倒装取代正装将是必然趋势,但为何目前仍然还是正装为主导呢?倒装真的能否取而代之,看看制造者们怎么说?
倒装COB取代正装是大势暂时为狭义市场
但是倒装是趋势,最终肯定会代替正装,而且一定会比正装要亮,因为不论是工艺制成还是结构上都是简化的。
正装COB部分产品相对成熟而且成本已经相对较低,倒装COB充分发挥芯片耐更高电流和无金线生产为物料成本优化,生产管理成本降低提供了条件,倒装COB只是市场验证的时间问题。
目前倒装COB芯片主要市场还是盯两头,一头是价格低廉,对光效要求不高的产品。另一头是专用领域的高端产品,比如因灯具设计空间有限但却需要高功率高光通量输出、信赖性特殊要求以及小发光面高功率输出等等,它有自己的独用领域。
对此,从中长期看,倒装占有绝对大比例的份额的市场,是必然趋势。关于这一点,,随着倒装芯片的光效,价格不断优化提升,未来的市场空间巨大
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