最近，日東電工針對LED市場開發(fā)了封裝薄膜，并且研究了它的一些特征。在 第十一屆中國國際半導(dǎo)體照明論壇(SSLCHINA2014廣州大會)上，日東電工(中國)投資有限公司所長代理陳宗慧介紹實(shí)現(xiàn)顏色均勻性的LED CSP LED CSP封裝新體系。

目前小型化封裝是新興的技術(shù)發(fā)展趨勢，從帶引線的封裝體到不帶引線的封裝體，這一趨勢伴隨而來的就是材料的精簡和成本的降低。另外，材料的精簡，使得供需也得到了省略，產(chǎn)能也大大提高了。陳宗慧預(yù)測，LED CSP有很大成本優(yōu)勢，以及提高功效的潛力。

在LED生產(chǎn)過程中，顏色均勻性是考量產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)，顏色均勻性為什么這么重要?日東電工得出實(shí)驗(yàn)，對于高質(zhì)量的照明應(yīng)用而言，色座表上一個微小的差異都會影響它的外觀。

       日東電工(中國)投資有限公司所長代理 陳宗慧

封裝工藝，對顏色均勻性是有比較大的影響。傳統(tǒng)的封裝工藝對于它的顏色均勻性的實(shí)現(xiàn)程度是怎么樣的?陳宗慧列舉了一個傳統(tǒng)工廠的案例，目前來說點(diǎn)膠工藝廣泛用于LED原器件生產(chǎn)過程中，但是制造出來的LED原器件色度已發(fā)生變動。這個變動主要是受兩個因素的影響：1、熒光粉的沉淀，在點(diǎn)膠過程中，膠體和熒光粉首先要混合，混合以后進(jìn)行點(diǎn)膠，點(diǎn)膠經(jīng)過一段時間后，熒光粉就會開始發(fā)生沉淀;2、LED原器件厚度波動，由于使用膠體有黏度，所以點(diǎn)膠的時候容易產(chǎn)生點(diǎn)膠材料厚度的波動。正是由于該色度波動，所以在使用之前，LED原器件會被分選，從而導(dǎo)致成本增加。

陳宗慧還介紹了公司開發(fā)LED封裝體系的薄膜封裝過程。與點(diǎn)膠過程不同，日東電工的這一封裝過程，已經(jīng)混合熒光粉的薄膜膠片，將薄膜與底下的芯片進(jìn)行對位，在真空狀態(tài)下進(jìn)行壓合，然后進(jìn)行烘烤。在薄膜封裝過程中，它不會發(fā)生熒光粉沉淀，而且在封裝時，許多芯片排列在一起，可以對大量芯片進(jìn)行一次性封裝，以此提高LED CSP產(chǎn)能。

對于該薄膜工藝來說，它對顏色均勻度的實(shí)現(xiàn)程度如何?日東電工進(jìn)行了試驗(yàn)和測試。試驗(yàn)分位兩步：1、對于日東電工薄膜的測試;2、對薄膜生產(chǎn)出的LED CSP進(jìn)行測試。薄膜方面，日東電工使用熒光粉和硅膠進(jìn)行混合、分散以后就成膜，對于這個白光芯片進(jìn)行它的光學(xué)測試。

在介紹這個結(jié)果之前，陳宗慧首先想向大家介紹薄膜的均勻性以及它在生產(chǎn)質(zhì)量。她表示決定薄膜顏色均勻性主要是有兩個要素：1、熒光粉分散的均勻性，也就是熒光粉必須很好的均勻的分散在硅膠薄片中，只有這樣，在日后封裝過程中，熒光粉才能均勻的分配在整個LED原器件當(dāng)中;2、薄膜本身也要進(jìn)行一定的厚度控制，每一張膜的厚度的波動越小越好。

對于熒光粉分散的均勻性，日東電工也做了兩個測試：1、用三個點(diǎn)進(jìn)行對色度測試，測度CID在0.001之內(nèi);2、關(guān)于薄膜厚度的控制，日東電工通過改善膜技術(shù)來將厚度做得越來越低。現(xiàn)在大家看到的厚度偏差是8.1微米，改善之后已經(jīng)縮小到3.8微米。

日東電工還測定了兩種光色的薄膜，一種是冷白光色，一種是暖白光色。陳宗慧首先介紹了冷白光色薄膜的測定結(jié)果，在這個實(shí)驗(yàn)中，日東電工設(shè)定的尺寸是30微米×120微米，并且使用黃色的熒光粉，薄膜的厚度是600微米，測試的點(diǎn)對薄膜的點(diǎn)為78點(diǎn)。對于冷白光色的薄膜，日東電工選取了17、20樣本，然后進(jìn)行測定，結(jié)果它落在了橢圓之類的。

接下來，日東電工還對暖白光色的薄膜也進(jìn)行了測試，測試樣品的尺寸與冷白光色一致，熒光粉是采用黃、綠、紅三種混合在一起，厚度也是600微米，測定的點(diǎn)也是78點(diǎn)。根據(jù)熒光粉濃度不同，選了三個規(guī)格，每個規(guī)格測試6-8片。然后將薄膜應(yīng)用于LED CSP制造商的顏色均勻性。

以上是薄膜封裝的流程，接下來，陳宗慧用更詳細(xì)的CD演示形式來展示薄膜如何應(yīng)用于LED CSP上。這就是一個再版，四個定位口，用來進(jìn)行上述所講的LED和薄膜之間的對位。首先將雙面膜貼合在再版上，然后在上面整齊地排列LED芯片，并進(jìn)行LED膜片對位，然后把它放在壓合機(jī)中進(jìn)行壓合，可以看到上面不會產(chǎn)生氣泡或者充填不足的現(xiàn)象。壓合完之后，將整個樣品放入空箱中進(jìn)行一定時間的固化。固化完之后，就是完整的封裝體，可以對它進(jìn)行切割，形成一個個小的LED CSP原器件，然后進(jìn)行電亮、裝配以及后續(xù)的測試。

在這個封裝過程中，大家有可能會擔(dān)心這個壓合會不會造成芯片的位移，對它的質(zhì)量是否有很大的影響。所以日東電工在封裝之前也對排列進(jìn)行近距離的觀察，測定了各個芯片之間的間距，然后進(jìn)行真空壓合。通過實(shí)驗(yàn)可以看到，第一，樹脂可以很好的填充在芯片與芯片之間，沒有氣泡，也沒有充填不足的現(xiàn)象;第二，芯片與芯片的距離和封裝之前沒有發(fā)生任何改變。

封好之后，將之切割分成小片，繼續(xù)觀察它的顏色均勻性。這次日東電工使用的是2毫米尺寸，400微米高的一個芯片。

對于這個原器件，日東電工也分別制作了冷白光色以及暖白光色兩種樣本，對于冷白光來說是2400克，暖白光是400克，它的色度檢查結(jié)果，對于冷白光而言，落在了五階之內(nèi)，除了個別有點(diǎn)超出之外，大部分控制在三階之內(nèi)。對于暖白禮說都控制在三階之內(nèi)。所以這個薄膜封裝體系具有實(shí)現(xiàn)封裝體優(yōu)良顏色均勻性的優(yōu)勢。

另外，日東電工對薄膜封裝體系所得到的 CSP原器件與噴涂體系也進(jìn)行比較。從色度測試結(jié)果來看，該原器件的色度基本上控制在三階之內(nèi)。而噴涂控制在五階之內(nèi)。

最后，陳宗慧總結(jié)了演講內(nèi)容，她表示在這個封裝體系中，通過對薄膜定位，壓合，烘烤，是一種簡單而且可以實(shí)現(xiàn)高顏色均勻性的LED CSP技術(shù)!