芯片市場(chǎng)的競爭從來(lái)都不缺少話(huà)題，如果說(shuō)正裝芯片是國民黨正規軍，倒裝芯片技術(shù)的異軍突起就像擅長(cháng)打游擊戰的解放軍。其散熱性能好、光效高、適用大功率、尺寸小等優(yōu)勢讓眾多芯片企業(yè)押寶倒裝芯片技術(shù)。
但在LED行業(yè)內任何風(fēng)吹草動(dòng)都有可能演變成一場(chǎng)唇槍舌戰，倒裝芯片技術(shù)在封裝上遇阻以及良率低等難題就飽受行業(yè)內人士詬病。
就此，LED照明世界記者經(jīng)采訪(fǎng)華燦光電股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“華燦光電”）副總裁兼研發(fā)部經(jīng)理王江波獲知：“倒裝芯片的良率上，某些技術(shù)方案能做到跟傳統芯片的良率是一致的，或者說(shuō)基本一致。”
同時(shí)晶元光電股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“晶元光電”）市場(chǎng)行銷(xiāo)中心處長(cháng)陸宏遠向LED照明世界記者表示：“在芯片良率上，就倒裝芯片跟正裝芯片而言，芯片廠(chǎng)商的良率不會(huì )有太大差別。即便倒裝芯片工藝復雜良率會(huì )低一點(diǎn)，但是不會(huì )低太多，反而是在封裝廠(chǎng)封裝的過(guò)程中，設備問(wèn)題以及封裝倒裝芯片的技術(shù)不成熟，在封裝部分良率可能會(huì )損失比較多。”
但部分做芯片封裝的中小企業(yè)直言，LED芯片廠(chǎng)商推出的大部分倒裝芯片，在后期加工中要采用價(jià)格高達上百萬(wàn)人民幣的共晶焊設備，給中小封裝廠(chǎng)帶來(lái)一定壓力。投入成本的高昂也直接影響倒裝芯片價(jià)格居高難下，更不利于市場(chǎng)推廣。
芯片廠(chǎng)商要想獲得更高的芯片市場(chǎng)份額，還要在倒裝芯片制造工藝上考慮到封裝廠(chǎng)的封裝難度，做出更有利于封裝的產(chǎn)品，以求達到提升良率的同時(shí)減少成本。
倒裝芯片技術(shù)優(yōu)勢凸顯仍有局限
現在芯片有一個(gè)發(fā)展趨勢就是倒裝芯片。
倒裝芯片飽和電流高，電流增加以后相對亮度上可以持續到2安培才飽和，但是一般的芯片在1安培時(shí)就飽和了。在亮度、電流增加的時(shí)候VF是越低越好，倒裝芯片的VF是最低的。綜合亮度跟VF，它的亮度飽和度高VF又比較低，因此它的Droop現象是最少的。
倒裝芯片的特性之一，是應用在高電流下，可以很好地展現出它的優(yōu)勢。
在相同1000lm輸出情況下，倒裝芯片成本只有正裝芯片成本的一半。優(yōu)勢在于倒裝芯片有一個(gè)非常好的熱傳導，熱和光獲得分離促使熱可以往基板下很好地去傳導，同時(shí)無(wú)遮擋的去提取光。倒裝芯片不需要打金線(xiàn)，降低了封裝成本，有利于進(jìn)一步進(jìn)行集成的研究。
目前倒裝芯片的諸多優(yōu)勢已被業(yè)界芯片大佬所認同，但各家有各家的制造工藝，王江波分析說(shuō)：“目前飛利浦公司倒裝芯片與基板焊接采用植金球的方式來(lái)焊接，這種技術(shù)承接于IC，可靠性很好但成本比較高。后來(lái)科銳采用共晶焊工藝，在保證可靠性的同時(shí)降低了設備投入和工藝復雜度。”
“近期出現了很多新的焊接方式，比如點(diǎn)錫膏，在芯片上點(diǎn)錫膏后，通過(guò)回流焊和基板連接；還有一種是刷錫膏，使用印刷技術(shù)在基板上涂覆一層錫膏，再通過(guò)回流焊將芯片焊接到基板。相對于傳統的植金球技術(shù)，這些新的技術(shù)采用錫膏代替黃金作為焊接材料，在保證一定可靠性的同時(shí)大大節省了成本。”
不論是從光效、散熱還是焊接工藝上，倒裝芯片技術(shù)的日趨成熟看似有取代正裝芯片江湖地位的端倪，其實(shí)不然。從性?xún)r(jià)比來(lái)看，在一般低電流狀況下正裝芯片性?xún)r(jià)比高，倒裝芯片并不適用在低電流環(huán)境中，必須在高電流狀況下，才能顯現出倒裝芯片超越正裝芯片的性?xún)r(jià)比。
陸宏遠表示：“倒裝芯片技術(shù)上還是有局限性。”
矛盾聚焦封裝工藝難題
當前市場(chǎng)上對倒裝芯片本身的可靠性要求愈發(fā)嚴格。但倒裝芯片在芯片制備、封裝的過(guò)程中，要經(jīng)歷芯片裂片、分選、擴晶、固晶等各個(gè)環(huán)節，這對芯片廠(chǎng)跟封裝廠(chǎng)自身的實(shí)力是一個(gè)巨大的考驗。
東莞市星航光電科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“星航光電”）總經(jīng)理蘇星光透露：“其實(shí)倒裝芯片技術(shù)現在已經(jīng)很成熟了，就價(jià)格方面是我們考慮的重中之重。設備購置成本高，成品不良率也高。像我們做封裝的中小型廠(chǎng)商實(shí)在是難以跨入倒裝芯片封裝領(lǐng)域。”
封裝廠(chǎng)的考量也不無(wú)道理，相對于正裝芯片，倒裝芯片工藝復雜，良率低，從而抬高整體造價(jià)是不爭的事實(shí)。
但陸宏遠一針見(jiàn)血指明問(wèn)題所在，他說(shuō)：“目前芯片怎么設計是一個(gè)重點(diǎn)，但封裝廠(chǎng)的技術(shù)水平也很重要。技術(shù)、資金較強的企業(yè)會(huì )自己找設備做研發(fā)把倒裝芯片封裝好，技術(shù)、資金比較弱的企業(yè)就沒(méi)有辦法參與到倒裝芯片的封裝。”
“行業(yè)內的普遍難題在怎樣去封裝倒裝芯片，最穩當的技術(shù)當然是共晶焊的方式，但設備貴、機臺貴、速度也慢，影響整個(gè)倒裝芯片在市場(chǎng)的普及。另外用回流焊的方式，速度快且一般封裝廠(chǎng)現有的固晶機臺就可以利用，但仍有精準度不高，良率損失大，效果不好的弊端。”
為了讓倒裝芯片在市場(chǎng)上有很好的普及，如果能找到用回流焊的方式做封裝，將不會(huì )有太大困擾。
可是王江波提到，近期出現的用錫膏代替黃金作為材料的焊接方式，同樣也使用了回流焊工藝，卻容易造成錫膏溢到芯片側面，產(chǎn)生漏電、良率不高的后果。
當前倒裝芯片應用的最大問(wèn)題就是如何優(yōu)化倒裝芯片與封裝段的工藝契合星航光電蘇星光也說(shuō)過(guò)，芯片廠(chǎng)如果能跟封裝廠(chǎng)有一個(gè)很好的聯(lián)合，才能更快將成品價(jià)格降下來(lái)。
市場(chǎng)上能大規模出貨倒裝芯片的企業(yè)并不多，因此抗衡正裝芯片市場(chǎng)地位還需芯片企業(yè)與封裝企業(yè)之間真正達成共贏(yíng)的合作局面，王江波就提到：“芯片企業(yè)在生產(chǎn)倒裝芯片時(shí)，最主要的還是配合封裝企業(yè)來(lái)提高芯片封裝的良率和可靠性，隨著(zhù)良率和可靠性的提升，市場(chǎng)會(huì )逐漸成熟；同時(shí)通過(guò)外延和芯片技術(shù)的不斷優(yōu)化，進(jìn)一步提升倒裝芯片的光效，尤其是超電流使用下的光效。”
芯片企業(yè)技術(shù)革新助力市場(chǎng)推廣
為了更好地助力倒裝芯片市場(chǎng)的推廣，芯片大廠(chǎng)從自身技術(shù)上改革，避免了封裝廠(chǎng)采用共晶焊工藝，花費高昂成本購置共晶機、裂片機等生產(chǎn)設備。
像臺灣具代表性的芯片企業(yè)晶元光電、新世紀光電已頗具前瞻性地推出利于封裝的倒裝芯片。
晶元光電的倒裝芯片已經(jīng)改良到第三代，現在改良的倒裝芯片Droop更低，另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是更利于封裝，正因為晶元光電的倒裝芯片做的是PN同等大，提高了封裝廠(chǎng)在封裝時(shí)的良率。
而新世紀光電目前的倒裝芯片AT CHIP已開(kāi)發(fā)出AT2020、AT2040、AT3838、AT4545、AT5555從小到大的倒裝尺寸，AT CHIP最大的優(yōu)勢是透過(guò)芯片設計，使業(yè)者采用一般的回流焊設備即可進(jìn)行封裝。
大陸芯片廠(chǎng)商也不甘示弱，在倒裝芯片工藝制造上像華燦光電就采用了新的技術(shù)制備方案，與下游的封裝企業(yè)緊密配合，利用華燦光電倒裝芯片擁有獨特的反光和側面保護技術(shù)，工藝制程簡(jiǎn)單，性能穩定，在客戶(hù)端采用錫膏作為焊料的條件下，封裝良率能夠和傳統的植金球和共晶焊的方式相媲美，成本大大降低。
倒裝芯片技術(shù)比較成熟的德豪潤達除了推出的新一代天狼星倒裝芯片，除了具有更高的光效以及更持久的穩定性以外，該芯片還擁有高亮度、低正向電壓，高達1A/mm²的驅動(dòng)電流，124LM/W的高光效，低熱阻，高可靠性能。其“北極光”1ALED照明級高驅動(dòng)電流倒裝芯片，除了單點(diǎn)光通量高，同時(shí)可使用易封裝的回流焊工藝。
芯片市場(chǎng)風(fēng)云詭譎，每一項新工藝的發(fā)展都取決于市場(chǎng)的反響，不被市場(chǎng)廣泛認可也將“命不久矣”。如果芯片大廠(chǎng)生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品只能供一家封裝廠(chǎng)進(jìn)行后續封裝，將難以加快倒裝芯片占領(lǐng)市場(chǎng)份額的進(jìn)度。
王江波為此對LED照明世界記者總結：“倒裝芯片技術(shù)上相對于正裝芯片，工藝更為復雜，良率也稍低，造成倒裝芯片的整個(gè)成本偏高。但是目前用于倒裝芯片的設備很多可以與傳統正裝工藝共用，專(zhuān)門(mén)設備投入并不會(huì )增加很多。隨著(zhù)倒裝LED技術(shù)的進(jìn)步，良率會(huì )越來(lái)越高，成本也會(huì )越來(lái)越低，相信隨著(zhù)市場(chǎng)需求量的增大，整個(gè)倒裝芯片成本也會(huì )進(jìn)一步降低。”
芯片廠(chǎng)商們技術(shù)上的不斷完善正是順應了市場(chǎng)發(fā)展規律，倒裝芯片要想真正成為芯片市場(chǎng)霸主，除了克服封裝工藝上的難題，還要解決在低電流環(huán)境中性?xún)r(jià)比不高的局限性。
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