改變封裝技術,LED照明可靠性大增(二)
LED小型/薄型化
隨著行動裝置體積輕薄短小化,市場上對于小間距產品的需求逐年強烈,零件也面臨著更多降低高度及縮小尺寸之要求。此外,由于戶外全彩顯示裝置大多採用LED,為提高表現效果,全彩型LED封裝亦朝向更高密度發展(圖4)。
圖4 全彩型LED封裝朝向更高密度發展。
以ROHM為例,其自1996年開始生產SMD型LED以來,每年不斷地朝向產品小型與薄型化邁進,2007年成功地展開世界最小最薄產品 -1006(0402英吋(inch))(t=0.2毫米(mm))尺寸「PICOLED系列」量產,目前更成功地研發出0603(0201英吋)尺寸的「PICOLED-mini」(圖5)。以下詳述LED照明產品以小型薄型封裝的重要關鍵技術。
圖5 微型化LED晶片
元件技術
為讓封裝更小、更薄,內部的LED元件也必須同時採用小型薄型規格。因此,業者從晶圓上的發光層成膜到晶片化均採用自行研發的製程技術,終于成功地將磷化鋁鎵銦(AlGaInP)發光LED的元件尺寸縮小至邊角0.13毫米(mm)、厚度t=50微米(μm),一舉實現小型化目標。
鑄模技術
為確保產品的強度,業者提出針對半導體元件進行樹脂封止的加工方法。樹脂封止加工係採用移轉成形(Transfer Mold)法,但鑄模模具的模穴會愈來愈薄(模穴厚度0.10毫米),因此必須確保樹脂的流動性。此外,為確保LED的光學特性,無法對其添加用來確保零件強度的填充材料,如此一來,便會造成產品在機械性強度上的降低,但上述問題目前皆已解決。
組裝技術
在LED晶片的製作上,必須在厚度t=0.10毫米的封止樹脂中對LED元件進行焊線,因此業者採用自行研發的焊線機,成功縮小間距并降低迴路。
目前,世界最小的超小型LED體積僅1006尺寸,厚度僅0.2毫米,此產品不受設置空間的限制,并採用高亮度LED元件,透過LED發光,能夠讓光線從行動電話的外殼內部進行穿透照明。
不但如此,超小型LED還可適用于點矩陣顯示器。傳統的1608尺寸產品最小間距為2毫米,而超小型LED卻能以最小間距1.5毫米進行高密度安裝,因此能展現出更細緻的表現效果。
在其他特色方面,由于該方案的封裝尺寸極小,因此可以用在七段顯示器、點矩陣顯示器模組上,并省略在晶片直接封裝(COB)技術上所必須的晶粒黏著(Die-bonding)、焊線、樹脂接合(Bonding)等製程。
車用LED照明受矚目
隨著LED燈泡及照明用途急速普及化,車用LED照明較以往更受到市場的青睞。在車輛內裝用途上,無論是汽車音響、汽車導航系統或是空調
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