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由于LED照明市場的發(fā)展與需求,LED照明在性能與實際應(yīng)用上已逐漸取代了傳統(tǒng)的節(jié)能照明,而室內(nèi)照明作為照明市場的重要組成,對室內(nèi)LED照明燈具除了光效有較高的要求外,對照明的光品質(zhì)的要求也越來越高。CSP免封裝器件是基于倒裝芯片的新型封裝器件產(chǎn)品,是傳統(tǒng)LED器件為迎合更高光品質(zhì)與低物料、低工藝成本而研發(fā)改進的,也是未來室內(nèi)LED照明燈具市場的器件使用發(fā)展趨勢。

本文以自主研發(fā)的CSP免封裝器件為研究對象,著重探討了CSP免封裝器件在光品質(zhì)與信賴性方面的表現(xiàn),進行了CSP免封裝器件與傳統(tǒng)2835白光照明器件的光品質(zhì)對比,同時也探究了自主研發(fā)的CSP免封裝器件在器件的性賴性方面的表現(xiàn);研究結(jié)果表明,CSP免封裝器件在光品質(zhì),特別是光的一致性和配光曲線的表現(xiàn)上,與傳統(tǒng)2835白光照明器件相比有著較大的優(yōu)勢,同時,試驗并分析了CSP免封裝器件在信賴性方面的表現(xiàn),找出了CSP免封裝器件的主要失效因素,通過進一步的改善,可以擁有比擬傳統(tǒng)白光照明器件的應(yīng)用性賴性。

近年來,隨著LED行業(yè)在器件材料、芯片工藝、封裝制程、封裝技術(shù)等方面的研究進步與發(fā)展,尤其是各大知名芯片廠家在倒裝芯片方面的成熟與熒光粉涂覆技術(shù)的逐漸多樣化,一種全新的芯片尺寸級封裝CSP(Chip Scale Package)器件應(yīng)運而生。CSP免封裝器件最早的定義是指封裝尺寸和芯片核心尺寸基本相同,概念由電子IC封裝而來,由于其單元面積的光通量最大化(高光密度)以及芯片與封裝BOM成本最大比(省略了金線、支架的低封裝成本)使其有望在lm/$的性價比上能獲得優(yōu)質(zhì)的表現(xiàn)[1]。而CSP免封裝器件也引起業(yè)界的廣大關(guān)注,各大有實力的封裝廠家以及封裝上游廠家都紛紛投入研發(fā),CSP免封裝器件不止被行業(yè)寄予期望,也被認(rèn)為是一種“終極”的封裝形式。除了在降低成本有著極大的優(yōu)勢外,在燈具應(yīng)用上,由于CSP免封裝器件的尺寸大小可控,可使燈具設(shè)計更加靈活,結(jié)構(gòu)緊湊;在性能上,由于CSP免封裝器件的小發(fā)光面、高光密特性,即可實現(xiàn)光學(xué)指向性控制,又可以實現(xiàn)廣角度的光分布;倒裝芯片的電極設(shè)計,使電流分配均衡,適合更大電流驅(qū)動,減少了光吸收,有利于CSP免封裝器件的信賴性[2]。

實現(xiàn)CSP免封裝器件的白光工藝有多種方式,最理想的實現(xiàn)方式是在晶圓Wafer上進行,但采取這樣工藝實現(xiàn)的器件,熒光膠只能覆蓋芯片的表面,藍光會通過藍寶石從四周漏出,影響色空間分布的均勻性。也有去除藍寶石,采用薄膜芯片等工藝方式,可以減少藍光的泄露,但工藝成本非常高。因此,市面上主流技術(shù)路線仍是把芯片切割后,再進行熒光粉涂覆,再測試、編帶,此過程與傳統(tǒng)封裝工藝更加相似。該工藝的核心還是圍繞著熒光粉的涂覆技術(shù),而涂覆工藝包括噴膠,封模,印刷、及熒光膜貼裝等多種方式,各工藝都有其優(yōu)勢與挑戰(zhàn)。而目前市面上的CSP免封裝器件主要有以下三大主流結(jié)構(gòu)(如圖1所示):①.采用硅膠熒光粉壓制而成,五面出光,光效高,但是頂部和四周的色溫一致性控制較差。②采用周圍二氧化鈦保護再覆熒光膜,只有頂部一個發(fā)光面,光的一致性和指向性很好,但是損失了四周的光輸出,光效會偏低。③采用熒光膜全覆蓋,再加透明硅膠固定成型,也是五面出光,光效高,光品質(zhì)稍差。本項目使用的CSP器件是使用熒光膠壓合的制備工藝制備而成,擁有如圖1(①)所示的結(jié)構(gòu)(器件無外加封膠),通過對熒光膠的改良與配置,調(diào)控csp的側(cè)面與頂部的熒光層厚度,改善了色溫不一致而導(dǎo)致的光斑問題[3]。

圖1 CSP免封裝器件的三種實現(xiàn)方式

作為一種新的技術(shù),CSP免封裝器件也面臨許多的局限與挑戰(zhàn):首先,過度依賴于倒裝芯片技術(shù)的提升,如芯片成本、光效、可靠性以及芯片耐ESD的擊穿能力;其次,熒光粉涂覆工藝及其均勻性要求精度高,這直接影響色溫落Bin率及色空間分布;第三,CSP免封裝器件由于體積小,對SMT貼片的精度要求更高;第四,回流焊工藝將影響到焊點的空洞率,從而影響產(chǎn)品的散熱及可靠性;第五,LED芯片與基板的熱膨脹系數(shù)差異較大容易產(chǎn)生應(yīng)力,將直接影響芯片的信賴性;因此,保證CSP免封裝器件在實現(xiàn)優(yōu)異光效的同時,保證器件的信賴性是其在應(yīng)用端發(fā)展的關(guān)鍵因素[4]。

基于以上,本文擬從CSP器件的光品質(zhì)與信賴性出發(fā),通過對比CSP器件與常用貼片白光照明器件的光譜、光型、光分布情況,研究CSP器件在高品質(zhì)照明用途上的優(yōu)勢;通過對CSP器件各項信賴性的研究,從本質(zhì)上解決CSP器件在替代現(xiàn)有貼片白光照明器件上的可行性。

2.1 CSP免封裝器件的設(shè)計

本文自主研發(fā)的CSP免封裝器件采用熒光膠壓合的方式制備,根據(jù)使用的倒裝芯片的規(guī)格尺寸,通過提前設(shè)計好CSP器件樣品的尺寸,使用的特定的膠水與熒光粉進行一定比例的混合,先制備成一張?zhí)囟ǔ叽绲陌牍袒療晒饽?與提前擴晶排布好的倒裝芯片,進行壓合后烘烤固化;最后按照設(shè)計好的CSP免封裝產(chǎn)品尺寸進行切割,即可得到CSP免封裝器件樣品[5]。工藝的示意圖如圖2所示。

圖 2 CSP免封裝器件的制備方式

2.2光效對比

傳統(tǒng)SMD LED器件是由芯片,支架,固晶底膠、金線和環(huán)氧樹脂或硅膠等多種類型、熱膨脹系數(shù)各異的材料復(fù)合制備而成,而其中除了芯片以外,要數(shù)支架(主要材料一般為聚鄰苯二甲酰胺,即PPA)和封裝膠水對LED器件的光效與可靠性影響較大;而CSP免封裝器件是由芯片、熒光膠組合而成,除了芯片本身以外,僅有熒光膠會影響器件的光效與可靠性。

本文采用自主研發(fā)的 CSP器件與傳統(tǒng)2835白光照明器件進行光效的對比,測試工具為遠(yuǎn)方機臺與積分球;為保證測試光源的條件一致,本文將自主研發(fā)的CSP器件通過回流焊的方式固定于倒裝2835支架上,同時使用制備CSP器件的同款倒裝芯片,膠水與熒光粉進行封裝,并比較它們的光電數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)結(jié)果如表1所示:

表1 2835倒裝器件與CSP器件的光效對比

圖3 CSP器件的光源光譜測試報告

從表1可以看出,當(dāng)色溫調(diào)至相同時,使用同款倒裝芯片,膠水與熒光粉的2835倒裝器件與CSP器件擁有相近的電壓、流明值和光效,但是由于器件大小不同,使用的熒光膠膠量不同,導(dǎo)致CSP器件的光效高了接近5個顯指,這說明,在相等條件下,當(dāng)控制色溫與顯指一致時,CSP器件可以在相同測試環(huán)境中,獲得更高的亮度評價,充分體現(xiàn)了CSP器件lm/$的性價比優(yōu)勢。圖3是CSP器件的光源光譜測試報告,從測試光譜中,可以看到CSP光源的配光光譜與傳統(tǒng)SMD白光器件的配光光譜一樣,色坐標(biāo)位于相應(yīng)色區(qū)之間,可以達到傳統(tǒng)SMD白光器件的同樣性能。

2.3光一致性

LED照明作為新起的照明光源,最大的優(yōu)勢除了在于節(jié)能環(huán)保外,高光效與高光品質(zhì)也是考核LED室內(nèi)照明燈具的主要標(biāo)準(zhǔn),而除了色溫、顯指等一系列光性能的指標(biāo)外,光的一致性也是需要考核的重要指標(biāo)。當(dāng)LED器件的光的一致性差時,應(yīng)用到燈具上容易出現(xiàn)色差,影響燈具的光品質(zhì)。

LED器件的制造,從上游的芯片,到中游的熒光粉搭配、封裝,每一步都會影響最終的光色。LED芯片的波長對最終的LED器件的光色有影響,如果一致性要求能達到3 SDCM的LED燈珠,對芯片的要求是主波長范圍約在2.5nm以內(nèi)。然而由于工藝的限制,芯片的分bin很難做到主波長范圍都在2.5nm以內(nèi),如果對芯片進行挑選,則有成品率不高,成本高的問題。而在器件封裝端,熒光粉的選擇、熒光膠的膠度、熒光粉均勻度和與LED芯片主波長匹配的問題,都會影響LED器件的光色,因此LED器件的光色一致性非常難以控制。

在對顏色一致性的要求方面,傳統(tǒng)光源的做法一般都是以麥克?亞當(dāng)橢圓為規(guī)定的,是基于麥克?亞當(dāng)對人眼對顏色的辨認(rèn)所做的一系列實驗的基礎(chǔ)上總結(jié)出的一個范圍;目前LED行業(yè)最廣泛應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)是美國Ansi C78.377-2008標(biāo)準(zhǔn),這個標(biāo)準(zhǔn)也是美國能源之星所引用的標(biāo)準(zhǔn)。此標(biāo)準(zhǔn)的要求是以大約與７步麥克?亞當(dāng)橢圓相當(dāng)?shù)模競€四邊形為范圍(如圖4)[6]。

圖4 麥克·亞當(dāng)橢圓

本文討論了自主研發(fā)的CSP免封裝器件與傳統(tǒng)白光2835LED器件的光色一致性,選取了正常生產(chǎn)的1k pcs傳統(tǒng)2835白光器件,并隨機挑選10pcs進行分光分色,選取了同批次生產(chǎn)的1k pcs CSP免封裝器件,從如圖5的5個區(qū)域中,隨機取10PCS進行測試,對它們的色坐標(biāo)分布進行對比,具體情況如圖6所示。

圖5 同批次的1kpcs CSP器件

圖6 傳統(tǒng)2835 SMD白光器件(左)與CSP免封裝器件生產(chǎn)樣品(右)的色坐標(biāo)打靶情況

從圖6可以看到,在生產(chǎn)的1k pcs2835白光器件中挑選的10 pcs樣品,通過色坐標(biāo)打靶,發(fā)現(xiàn)色坐標(biāo)的分布是沿著一定的斜率分布,且分布的間距較大,如果按照7步麥克·亞當(dāng)橢圓的標(biāo)準(zhǔn),則有相當(dāng)部分的樣品需要通過分光的方式排除,這會給生產(chǎn)的品質(zhì)與成本造成一定的負(fù)擔(dān);造成這種現(xiàn)象主要因為傳統(tǒng)的SMD白光器件的制備是通過點膠工藝制備,在點膠的過程中膠量不均勻,熒光粉沉淀等等,工藝上目前尚無法做到完全避免。而在1k pcs CSP器件中挑選出的10PCS樣品,則可以觀察到,色坐標(biāo)的分布非常集中,基本都符合7步麥克·亞當(dāng)橢圓的標(biāo)準(zhǔn),這是因為CSP免封裝器件的覆膜工藝,是通過制備好熒光膜,在進行壓合切割,通過高精度的切合,避免了熒光膠量不均勻和熒光粉沉淀導(dǎo)致的色坐標(biāo)漂移的現(xiàn)象,生產(chǎn)出來的樣品具有高度的光一致性。

2.4 光強分布

LED白光燈具的光源有一個特定的光強分布特性,即配光曲線,LED燈珠組合的過程叫一次光學(xué)設(shè)計。大多數(shù)情況下,LED光源的配光曲線為朗伯型,即發(fā)光強度隨角度變化呈余弦分布(如圖7(1))。但在實際應(yīng)用中,一次光學(xué)設(shè)計的出光角度和光強分布不能滿足特性情況下的應(yīng)用條件,這時候可以通過增加透鏡(既二次配光)來改變光源的光線輸出,來達到實際的應(yīng)用要求(如圖7(2))。從二次配光的規(guī)律可以看出,配光的關(guān)鍵在于增大LED光源的發(fā)光角度,使光強更為均勻的分布在燈具輻射面范圍內(nèi)。

本文討論了自主研發(fā)的CSP免封裝器件與傳統(tǒng)白光2835LED器件的在配光曲線上的優(yōu)劣,選取了正常生產(chǎn)的2835白光器件和CSP免封裝器件,使用近場檢測光度計分別獲得其近場光學(xué)數(shù)據(jù),通過tracepro軟件分別對近場數(shù)據(jù)進行分析,得到圖8(1)和圖8(2);從如圖8可以看出,2835白光器件和CSP免封裝器件的光強分布基本符合朗伯型,但在接近的光強情況下,2835白光器件的光強分布角度小,實測半強光度角為40°/140°,而CSP免封裝器件的光強分布角度較2835白光器件有較大變化,實測半強光度角為20°/160°;從圖7(2)與圖8(2)對比可以發(fā)現(xiàn),擁有極大光強分布角度的CSP免封裝器件通過合理的分布,也可以讓模組實現(xiàn)常規(guī)透鏡帶來的二次配光效果,極大的降低了燈具在二次透鏡上的成本,也有助于減少燈具模組及背光模組的體積,呈現(xiàn)了巨大的優(yōu)勢。

圖7(1)朗伯型配光曲線(2)二次配光曲線

圖8(1)2835白光器件光強分布曲線(2)CSP免費裝器件光強分布曲線

2.5 信賴性

隨著LED照明的興起,越來越多良莠不齊的LED產(chǎn)品進入市場,對促進LED行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了極大的不利影響;如何樹立起行業(yè)規(guī)范統(tǒng)一的LED器件信賴性評價標(biāo)準(zhǔn),是目前急需解決的重大問題。上文已提及,傳統(tǒng)SMD LED器件是由芯片,支架,固晶底膠、金線和環(huán)氧樹脂或硅膠等多種類型、熱膨脹系數(shù)各異的材料復(fù)合制備而成,不同的熱膨脹系數(shù)會導(dǎo)致LED器件在使用的過程中發(fā)生各種各樣的失效情況;基于傳統(tǒng)SMD LED器件的組成結(jié)構(gòu),其失效機制一般可歸為以下幾種:1.芯片失效,電荷遷移破壞,芯片擊穿;2.封裝支架材料老化,硫化等;3.封裝膠老化失效、熒光粉失效等;4.金線鍵合失效等;而CSP免封裝器件不同于傳統(tǒng)SMD LED器件,少了支架與金線鍵合的失效因素,但同時也多了應(yīng)用端的焊接失效等因素;基于市面上對于CSP免封裝產(chǎn)品的信賴性都只限于LM-80及相關(guān)的器件壽命,本文參考傳統(tǒng)的SMD LED器件,對自主研發(fā)的CSP器件進行了更多樣化的環(huán)境信賴性表征,以考證目前CSP免封裝產(chǎn)品在實際應(yīng)用端與傳統(tǒng)SMD LED器件的差距[7]。

1)冷熱沖擊與濕熱存儲

冷熱沖擊與濕熱存儲是評價LED器件信賴性的兩項重要測試,目前通用的LED器件根據(jù)生產(chǎn)制造廠家的要求,都會有不同條件的測試方法。本文根據(jù)GB/T2423.22的國家環(huán)境試驗標(biāo)準(zhǔn)進行冷熱沖擊試驗,試驗方法是-40℃保持15分鐘,轉(zhuǎn)換成100℃保持15分鐘,轉(zhuǎn)換時間不超過0.5分鐘,循環(huán)300回合;濕熱存儲則采用溫度=80℃、濕度=80%RH的條件,試驗時間為1000h。

圖9 冷熱沖擊

圖10 濕熱存儲

圖9、圖10為CSP免封裝器件進行冷熱沖擊、以及濕熱存儲的示意圖,試驗結(jié)果表明,根據(jù)抽樣檢測的標(biāo)準(zhǔn),都可以達到失效率小于等于1‰的效果。試驗的結(jié)果進一步證明了,減少系統(tǒng)中存在的失效風(fēng)險(如金線、支架等),可以有效的提高器件的可靠性,相比傳統(tǒng)的SMD器件,擁有更少的失效因素的CSP器件可以擁有更高的可靠性。

2)3000h常溫老化

LED發(fā)光亮度隨著工作時間的正常,會出現(xiàn)光強或者光亮度的衰減現(xiàn)象。LED的老化程度通常與外加恒流電源的大小有關(guān),可以描述為Bt=B0e(-t/i),Bt為t時間后的亮度,B0為初始亮度。通常把亮度降到Bt=1/2B0所經(jīng)歷的時間t稱為LED的壽命。通過Bt=B0e(-t/i),公式的推斷,可以得到LED的壽命情況[8]。在這里,本文在室溫條件下,使用額定電流,在老化臺上對CSP器件進行了3000h的老化實驗,器件的光衰情況如圖11所示:

圖11 CSP器件3000h常溫額定電流老化光衰

圖12 CSP器件3000h常溫額定電流老化色漂

從圖11中可以看到,在1000h前CSP器件的光衰隨著老化時間的增加,呈現(xiàn)輕微的上升,在老化時間達到1000h后,CSP器件的光衰開始隨著老化時間的增加,逐漸增大,最后在3000h時達到0.98%。3000h老化平均光衰不超過1%,說明CSP器件在常溫、額定工作電流條件下,信賴性表現(xiàn)良好;CSP器件的老化規(guī)律與藍光芯片的老化規(guī)律一致,在1000h后才開始出現(xiàn)流明值下降的情況,且呈現(xiàn)一個緩慢的下降趨勢,由于老化時間相對還比較短,且CSP器件還有膠水與熒光粉的混合影響,無法簡單使用Bt=B0e(-t/i)公式評估器件的壽命,該工作將會留于老化時間進行超過6000h后進行評估。圖12顯示,隨著老化的進行,器件會發(fā)生色溫的漂移,這可能是因為藍色倒裝芯片發(fā)生了強度變化,也可能是老化過程中熒光膠也有了一定程度的老化導(dǎo)致,由于選用樣品色溫較高,色漂出現(xiàn)的原因相對較多,3000h的色漂不超過500k仍屬于可允許的變化范圍。

3)高溫高濕老化

由于常規(guī)老化需要耗費的時間較長,而實際研發(fā)的周期并不允許在老化上消耗太多時間,因此除了常規(guī)壽命老化外,加速老化也是一種LED常用的信賴性測試方法,主要有超額定電流老化,高溫老化,高濕老化等等?；贑SP免封裝器件與傳統(tǒng)SMD LED器件的應(yīng)用區(qū)別,CSP器件與基板通過錫膏鍵合后,如果不加以保護,在高溫高濕環(huán)境下,芯片等于暴露在高濕的空氣中,因此本文的高溫高濕老化試驗,在將CSP器件貼到基板后,會再覆上一層環(huán)氧膠水進行保護(如圖所示)。

本文選取使用自主研發(fā)的CSP免封裝產(chǎn)品進行1000h的85℃,85%濕度的高溫高濕加速老化試驗,試驗結(jié)果如圖13、14所示:

圖13 CSP器件高溫高濕老化光衰

圖14 CSP器件高溫高濕老化色漂

從圖13中,可以看到,在500h前CSP器件的光衰隨著老化時間的增加基本不變,在老化時間達到1000h后,CSP器件的光衰開始增大,并達到4%,這說明CSP器件在高溫、高濕的工作條件下,信賴性表現(xiàn)較差;CSP器件的在苛刻的環(huán)境下,老化速度急劇增加,在隨后的老化中很大概率會造成死燈。加速老化的結(jié)果進一步說明,在苛刻的使用環(huán)境中,芯片更容易受到環(huán)境復(fù)合因素的影響而造成失效,針對這一現(xiàn)象,在不影響CSP器件的光學(xué)性能和光學(xué)特性的情況下,尋找方法使其減少受環(huán)境的影響,是提高CSP器件信賴性的關(guān)鍵因素。

4)失效分析

CSP免封裝器件與傳統(tǒng)SMD器件的組成不同,失效情況也不盡相同,在實際應(yīng)用中,CSP器件除了芯片、熒光膠失效外,更多的失效存在與應(yīng)用端結(jié)合的領(lǐng)域,如與基板的焊接等;目前CSP的固焊方法與倒裝芯片一樣,主要有共金焊與錫膏焊兩種方式,這兩種方式各有各的優(yōu)缺點以及工藝難關(guān)。本文的CSP器件主要使用錫膏焊的固晶方式,錫膏焊是一種相對成熟、工藝簡便的固焊工藝(如圖),在貼片領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,但錫膏焊應(yīng)用于csp器件仍存在不少技術(shù)難關(guān),如空洞率高,焊接失效以及焊接應(yīng)力等等[9]。

圖15 CSP器件的回流焊工藝

①芯片失效

在老化試驗的過程中,除了對csp樣品進行老化評估,對芯片也需要評估,在芯片的評估過程中,筆者發(fā)現(xiàn)造成芯片失效的情況,主要可以歸類為兩種:①芯片受損類型(如燒壞,應(yīng)力受損等),具體表現(xiàn)在老化初期,就出現(xiàn)電壓上升、流明值快速下降的現(xiàn)象;②芯片pn結(jié)老化,具體表現(xiàn)在老化初期及后期,電壓都相對穩(wěn)定,但流明值在穩(wěn)定一段時間后,開始逐步下降。

芯片失效除了本身的穩(wěn)定(可以通過篩選采購樣品改善)外,應(yīng)用端的正確使用是保證信賴性的關(guān)鍵因素,如圖16所示,當(dāng)芯片發(fā)生失效時,可以觀察到芯片出現(xiàn)了受損或者燒毀的情況,原因可能有:①芯片焊接時發(fā)生應(yīng)力,芯片受損所致;②芯片焊接時,電極與錫膏接觸面空洞率大,散熱不佳,導(dǎo)致芯片燒毀(如圖17右所示)。因此,解決焊接應(yīng)力以及散熱不佳造成的芯片失效,是控制CSP器件應(yīng)用失效率的重要途徑。

圖16 CSP器件用倒裝器件的失效圖

②焊接失效

在對CSP器件進行環(huán)境信賴性的研究過程中,器件與基板之間的焊接失效也是常見的一種失效情況,焊接失效的原因主要有虛焊以及空洞率大,如圖17所示,樣品1(第一張圖)的失效情況屬于虛焊,剝離的芯片電極可以明顯的觀察到,電極完好的情況,說明虛焊的情況比較嚴(yán)重。樣品2(第4張圖)的失效情況則屬于空洞率大,從圖中可以觀察到?jīng)]有明顯虛焊的現(xiàn)象,但是有明顯的空洞,空洞不僅會造成焊接失效,同時也是散熱不良的主要原因。

圖17 CSP器件焊接失效圖

三、結(jié)論

本文以自主研發(fā)的CSP免封裝產(chǎn)品為例,進行了CSP免封裝器件的光品質(zhì)與性賴性研究,對比了CSP免封裝器件與傳統(tǒng)2835 SMD白光器件的光效與光一致性,并進行了一系列的環(huán)境信賴性與光衰老化的試驗,探究并分析了試驗的結(jié)果,最后對CSP免封裝產(chǎn)品常見的失效情況進行分析,得到了以下結(jié)論:

①CSP免封裝器件作為一種尺寸更小的封裝器件,在相同測試環(huán)境條件下,可以達到相同功率的傳統(tǒng)2835 SMD 白光器件的光效水平,同時光譜與配色也擁有相同特性,可以在發(fā)光性能上取代傳統(tǒng)2835SMD 白光器件。

②對比了CSP免封裝器件與傳統(tǒng)2835 SMD 白光器件生產(chǎn)產(chǎn)品的光一致性和配光曲線,發(fā)現(xiàn)使用壓膜切割方式的CSP免封裝器件在光一致性上擁有巨大的優(yōu)勢,可以減少器件生產(chǎn)端分光帶來的問題,提高應(yīng)用端燈具的光品質(zhì);同時CSP免封裝器件擁有更大的半強光度角,有助于一次配光設(shè)計成型并省略二次透鏡的開發(fā)成本,相對傳統(tǒng)2835 SMD 白光器件擁有巨大的優(yōu)勢。

③對自主研發(fā)的CSP免封裝器件進行了冷熱沖擊、高溫高濕存儲、常溫老化以及高溫高濕老化等環(huán)境信賴性試驗,試驗證明,提升芯片的質(zhì)量和完善器件的應(yīng)用工藝是保證CSP免封裝器件產(chǎn)品信賴性的關(guān)鍵因素,同時CSP免封裝器件在進一步的改善后,有望達到甚至超越傳統(tǒng)SMD器件的信賴性。

④通過對CSP器件進行失效分析,得出CSP器件的主要失效原因,還是在使用的倒裝芯片和應(yīng)用于基板的工藝上,只有通過提高倒裝芯片的質(zhì)量與改善焊接的工藝,才能從根本上解決CSP器件面向市場推廣的難題。

綜上所示,CSP免封裝器件產(chǎn)品在現(xiàn)階段還有許多不成熟的地方,但在白光應(yīng)用取代傳統(tǒng)的SMD白光產(chǎn)品上,擁有極大的優(yōu)勢前景,其高光品質(zhì)與低物料、低工藝成本的特性也會是未來室內(nèi)LED照明燈具市場的器件的發(fā)展趨勢。