據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)大概全球17%的電量都會(huì)用于照明，而其中照明所用的電量主要被白熾燈和熒光燈管消耗掉，LED照明產(chǎn)品能夠?yàn)橛脩籼峁┉h(huán)保、穩(wěn)定、高效、安全的全新照明體驗(yàn)，現(xiàn)已成為替代傳統(tǒng)照明產(chǎn)品有力的競(jìng)爭(zhēng)者。

目前LED在照明領(lǐng)域的滲透率很低，LED在照明領(lǐng)域的全球滲透率低于10%，其中滲透率最高的是日本，2013年達(dá)到30%，預(yù)計(jì)2017年將達(dá)到 70%。LED照明在美國(guó)的滲透率如按照燈具類型來(lái)計(jì)算，以MR16燈具的滲透率最高，已經(jīng)超過(guò)10%，而其他類LED光源的LED使用率均小于10%，可見(jiàn)市場(chǎng)潛力巨大。

2014年1月1日，美國(guó)開(kāi)始禁止銷售白熾燈，2014年10月1日中國(guó)開(kāi)始禁白，預(yù)示著LED在照明市場(chǎng)中的應(yīng)用將在今年到明年內(nèi)爆發(fā)。未來(lái)幾年內(nèi)，LED在照明領(lǐng)域的滲透率和應(yīng)用會(huì)出現(xiàn)一個(gè)黃金增長(zhǎng)期。此外，LED在電視機(jī)背光、手機(jī)、和平板電腦等方面的應(yīng)用也迎來(lái)了爆發(fā)式的增長(zhǎng)期。

“倒裝芯片+芯片級(jí)封裝”的完美組合

目前，大量應(yīng)用的白光LED主要是通過(guò)藍(lán)光LED激發(fā)黃色熒光粉來(lái)實(shí)現(xiàn)，行業(yè)內(nèi)藍(lán)光LED芯片技術(shù)路線包含正裝結(jié)構(gòu)、垂直結(jié)構(gòu)和倒裝結(jié)構(gòu)三個(gè)技術(shù)方向。其中正裝芯片制作工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，但其散熱效果不如垂直和倒裝結(jié)構(gòu)，且封裝過(guò)程需要金線實(shí)現(xiàn)電連接，比較適用于中小功率芯片封裝，常用于室內(nèi)照明燈管、吸頂燈等燈具上;垂直結(jié)構(gòu)的芯片由于涉及到電極鍵合和外延襯底剝離工藝，相對(duì)來(lái)說(shuō)工藝復(fù)雜、成本也較高，其封裝過(guò)程仍然需要金線互聯(lián)，但其散熱效果好，比較適合中大功率LED產(chǎn)品;倒裝芯片相對(duì)工藝狀況適中，由于其直接通過(guò)大面積金屬電極導(dǎo)電和散熱，散熱效果很好，完全實(shí)現(xiàn)了無(wú)金線互聯(lián)，使得工作可靠性顯著提高，非常適合于中大功率LED應(yīng)用，應(yīng)用于高端照明和直下式電視機(jī)背光等要求較高的場(chǎng)合。

LED器件的發(fā)光效率、成本、可靠性是LED產(chǎn)品在照明領(lǐng)域推廣應(yīng)用急需解決的三大課題。其中，LED功率型器件發(fā)光效率的提升，需要從材料、外延層結(jié)構(gòu)、芯片設(shè)計(jì)、封裝工藝等多種途徑著力提高器件的發(fā)光效率。目前LED的發(fā)光效率已經(jīng)超過(guò)市場(chǎng)應(yīng)用的光源(如熒光燈、節(jié)能燈)光效水平，低成本化成為推動(dòng)占領(lǐng)LED市場(chǎng)份額最重要的力量;但在成本降低的同時(shí)又需要在保證產(chǎn)品具有高可靠性、高品質(zhì)為前提。

傳統(tǒng)LED產(chǎn)業(yè)包括外延、芯片、封裝和燈具產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)，當(dāng)前產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)呈現(xiàn)并購(gòu)和投資進(jìn)行產(chǎn)業(yè)鏈垂直整合以降低成本，而通過(guò)將芯片和封裝的技術(shù)環(huán)節(jié)垂直整合，可以進(jìn)一步降低成本。

因此，將傳統(tǒng)IC領(lǐng)域的芯片級(jí)尺寸封裝概念引入LED領(lǐng)域，也就是將LED芯片和封裝結(jié)合起來(lái)即芯片級(jí)尺寸封裝技術(shù)為L(zhǎng)ED產(chǎn)業(yè)的垂直整合提供了很好的技術(shù)途徑。

在市場(chǎng)需求量迅速提升，對(duì)價(jià)格下降的壓力越來(lái)越大的情況下，芯片級(jí)尺寸封裝技術(shù)(Chip Scale Package，以下簡(jiǎn)寫(xiě)為“CSP”)的發(fā)展就成為必然的趨勢(shì)。

在三種LED芯片技術(shù)路線中，倒裝芯片由于無(wú)需金線互聯(lián)，且可直接在各種基板表面(PCB、陶瓷等)貼裝，因此特別適合芯片級(jí)封裝(直接在芯片制造階段就完成了白光封裝)，形成芯片級(jí)的白光LED器件。

由于倒裝芯片散熱好，可靠性高，能夠承受大電流驅(qū)動(dòng)，使得其具有很高的性價(jià)比，因此“倒裝芯片+芯片級(jí)封裝”成為了完美的組合，在LED白光器件成本和可靠性方面具有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，最近兩年來(lái)成為了LED行業(yè)研究的熱點(diǎn)和發(fā)展的主流方向。

芯片級(jí)封裝的發(fā)展

CSP指的是封裝體尺寸相比芯片尺寸不大于120%，且功能完整的封裝元件。CSP器件的優(yōu)勢(shì)在于單個(gè)器件的封裝簡(jiǎn)單化，小型化，盡可能降低每個(gè)器件的物料成本。CSP量產(chǎn)實(shí)現(xiàn)的產(chǎn)能很大，從而滿足市場(chǎng)的爆發(fā)性增長(zhǎng)用量的需求，通過(guò)大規(guī)?；纳a(chǎn)效應(yīng)而拉低器件的成本。

芯片級(jí)尺寸LED封裝技術(shù)，由于封裝體積變小，給封裝技術(shù)帶來(lái)了挑戰(zhàn)，特別是LED作為光學(xué)器件，需要制作均勻的光轉(zhuǎn)換層，可實(shí)現(xiàn)均勻光色的光學(xué)元件，且要保證封裝器件的可靠性。

2013年以來(lái)，免封裝絕對(duì)是LED產(chǎn)業(yè)界的熱門話題，所謂的免封裝其并不是真正省去封裝環(huán)節(jié)，而是將部分封裝工序提前到芯片工藝階段完成，其實(shí)也就是芯片級(jí)封裝。包括臺(tái)灣、日韓、歐美等地的LED大公司紛紛發(fā)布了類似的芯片級(jí)封裝LED產(chǎn)品。

綜合各企業(yè)產(chǎn)品，芯片級(jí)封裝的特點(diǎn)是在基于倒裝芯片的基礎(chǔ)上，使封裝體積更小，光學(xué)、熱學(xué)性能更好，同時(shí)因省略了導(dǎo)線架與打線的步驟，使其后道工序更加便捷。

芯片級(jí)封裝工藝路線主要有三種技術(shù)方案：一是先將 LED 晶圓劃片，然后將倒裝芯片貼裝到已制作有電路的基板材料上，再進(jìn)行其他封裝工藝，最后劃片、裂片得到單顆或多顆 LED 模塊，這是目前比較流行的方式，也是比較成熟的工藝。

其二，先將LED晶圓金屬化后，經(jīng)劃片制作倒裝LED芯片，然后把倒裝LED芯片的正上方和四個(gè)側(cè)面使用熒光層材料包覆而達(dá)到封裝的目的，可直接給下游燈具客戶應(yīng)用。該方法是目前市場(chǎng)上比較普遍的做法，也是各個(gè)LED廠競(jìng)相開(kāi)發(fā)的方向。

第三，LED外延片經(jīng)金屬化電極完成后，直接在晶圓極進(jìn)行熒光粉涂覆，經(jīng)過(guò)切割、裂片實(shí)現(xiàn)芯片級(jí)封裝，該工藝路線技術(shù)難度較大，目前尚處在產(chǎn)業(yè)化前期。

因此綜合以上三種方法想要實(shí)現(xiàn)芯片級(jí)封裝的核心關(guān)鍵前提是在于倒裝芯片的開(kāi)發(fā)。