目前大量的白光LED主要是通過藍光LED激發黃色熒光粉來實現。行業內藍光LED芯片技術路線包括形式結構、垂直結構和倒裝結構三個技術方向。
正裝芯片的製作工藝相對簡單，但散熱效果不如立式和倒裝結構，且封裝工藝需要金線進行電氣連接。比較適合中小功率芯片封裝，常用於室內照明燈管、吸頂燈等燈具。
由於垂直結構芯片涉及電極鍵合和外延襯底剝離工藝，工藝相對複雜，成本較高。封裝工藝仍需要金線互連，但其散熱效果良好，更適合中大功率LED產品。
倒裝芯片的相對工藝地位中等。由於它是通過大麵積金屬電極直接導電散熱，所以散熱效果非常好。完全實現無金線互連，工作可靠性顯著提高。非常適合中高功率LED應用。適用於高端照明和直下式電視背光應用。
LED器件的發光效率、成本和可靠性是LED產品在照明領域推廣應用急需解決的三大問題。
提高LED功率器件的發光效率，需要重點通過材料、外延層結構、芯片設計、封裝技術等多種方法來提高器件的發光效率。目前LED的發光效率已經超過了市場上使用的光源（如熒光燈、節能燈）的發光效率水平。低成本已成為占據LED市場份額的最重要力量。但在降低成本的同時，還要保證產品的高可靠性。性等品質是前提。
傳統LED產業包括外延、芯片、封裝和照明產業鏈環節。當前的行業發展趨勢表現為產業鏈的並購投資和垂直整合，以降低成本。通過垂直整合芯片和封裝的技術環節，可以進一步降低成本。因此，將傳統IC領域的芯片級封裝概念引入LED領域，即LED芯片與封裝的結合，即芯片級封裝技術為LED芯片的垂直整合提供了良好的技術途徑。 LED產業。隨著市場需求的快速增長和降價壓力的加大，芯片級封裝技術（ChipScalePackage，以下簡稱“CSP”）的發展已成為必然趨勢。
在三種LED芯片技術路線中，倒裝芯片不需要金線互連，可以直接安裝在各種基板表麵（PCB、陶瓷等）上，因此特別適合芯片級封裝（直接在芯片上完成）芯片製造階段）。白光封裝）形成芯片級白光LED器件。由於倒裝芯片散熱好、可靠性高、可承受大電流驅動，因此具有較高的性價比。因此，“倒裝芯片+芯片級封裝”成為LED白光器件在成本和可靠性方麵的完美組合。具有較強的優勢，成為近兩年LED行業的研究熱點和主流發展方向。
芯片級封裝的發展
CSP是指封裝尺寸相對於芯片尺寸不超過120%且功能齊全的封裝元件。 CSP器件的優點是單個器件的封裝簡化、小型化，並盡可能降低每個器件的材料成本。 CSP量產實現的產能非常大，從而滿足市場爆發式增長的需求，並通過規模化生產效應降低器件成本。芯片級LED封裝技術由於封裝體積更小，給封裝技術帶來了挑戰。特別是，LED作為光學器件需要製作均勻的光轉換層，以實現光學元件光色均勻，並保證封裝器件的可靠性。
自2013年以來，免封裝絕對是LED行業的熱門話題。所謂免封裝，並不是真正消除了封裝環節，而是將部分封裝工藝提前到了芯片工藝階段。其實就是芯片級封裝。台灣、日本、韓國、歐美等主要LED企業相繼發布了類似的芯片級封裝LED產品。綜合各個公司的產品，共同的特點是都是基於倒裝芯片，這使得封裝更小，並且具有更好的光學和熱性能。同時省略了引線框架和布線的步驟，使後續工藝更加方便。
芯片級封裝工藝路線主要有三種技術方案。
首先，先對LED晶圓進行切割，然後將倒裝芯片安裝在帶有電路的基板材料上，然後進行其他封裝工藝。最後進行切割、分割，得到單個或多個LED模組。這是目前最流行的方法，也是一個比較成熟的流程。
其次，LED晶圓首先進行金屬化，然後切割，製成倒裝LED芯片。然後，在倒裝LED芯片的頂部和四個側麵覆蓋熒光層材料，達到封裝的目的，可以直接供應給下遊。燈客戶應用。這種方式是市場上的常見做法，各個LED廠商都在競相開發。
第三，LED外延片金屬化電極後，直接在晶圓級塗上熒光粉，然後進行切割分片，實現芯片級封裝。該工藝路線技術難度大，目前仍處於產業化初期。
綜合這三種方法，實現芯片級封裝的核心關鍵前提在於倒裝芯片的發展。
在國內，晶科電子早在2012年就推出了第一代芯片級光源產品，實現量產銷售，被稱為“芯片級金線無封裝”。升級後的第三代芯片級光源產品如圖1所示。晶科電子利用倒裝芯片技術平台，發揮在芯片研發和量產方麵的技術優勢，結合先進的封裝技術，實現了芯片級光源的研發和生產。芯片級白光LED量產。即白光芯片如圖2所示。芯片級封裝產品的應用
通過倒裝芯片實現的芯片級白光LED，即白光芯片，可以直接安裝在PCB板上，無需支架或基板。該工藝節省了固晶和布線環節，大大簡化了LED產業鏈，方便下遊客戶使用，節省成本。下圖3比較了白光芯片應用與傳統LED應用的工藝流程差異。可見，白光芯片應用的簡單性是顯而易見的。
白光芯片具有優異的散熱性能，如圖4所示，對比了傳統SMD封裝器件和應用於PCB板的白光芯片的傳熱路徑。傳統SMD器件需要通過芯片-管芯鍵合粘合劑-基板-焊膏層-PCB等路徑進行散熱。白光芯片的散熱路徑為芯片-金屬層-PCB。前者的熱阻測試比後者高50%。
白光芯片為芯片級臥式封裝，其封裝尺寸不超過芯片尺寸的120%，具有體積明顯更小的優勢。與傳統LED光源器件相比，白光芯片為二次光學設計釋放了足夠的二次配光空間。同時，與白光芯片一起使用的二次光學元件的尺寸將大大減小。如圖5所示，將白光芯片貼在PCB板上，與電視背光條的二次光學透鏡一起使用，可以使電視變得更薄。另外，如圖6所示，白光芯片直接安裝在基板上，其排列間距可控，易於高密度集成。同時，白光芯片可以做成多種色溫規格，排列在同一基板上，實現如圖7所示的顏色控製，滿足照明色溫多樣性的需求。
CSP白光LED器件的應用對直接貼在PCB上的SMT精度提出了更高的要求，盡管現有的SMT設備無法滿足。然而，市場上的一些新型高精度SMT設備已經可以滿足其精度要求。相信CSP白光LED器件的推廣應用不會有太大問題。
結論與展望
從目前的市場趨勢來看，日係、韓係、歐美係、台灣係等企業相繼推出倒裝LED芯片和芯片級封裝產品，進一步證明了芯片級封裝產品未來巨大的發展潛力和卓越的技術通過倒裝芯片實現。優勢。
