海茲定律要接摩爾定律的班？

　　倒裝結(jié)構(gòu)剛好解決了這個問題，發(fā)光層距離熱沉基板只有幾個微米的距離，芯片電極與基板線路以高導(dǎo)熱材料連結(jié)，熱阻會比正裝結(jié)構(gòu)低90%以上，因此倒裝結(jié)構(gòu)在大電流密度驅(qū)動下，光衰非常小。

　　正裝器件結(jié)構(gòu)與倒裝器件結(jié)構(gòu)比較圖

　　很多人提CSP，因為CSP也是倒裝技術(shù)的一種，就是取一個洋氣的名字來炒炒概念，所以我把CSP當(dāng)做倒裝的一個應(yīng)用產(chǎn)品，不再詳細(xì)解釋。

　　由最近的觀察，量產(chǎn)的倒裝技術(shù)目前就兩條路線：錫膏回流焊技術(shù)與共金技術(shù)。

　　對低端與中小功率而言，錫膏回流焊技術(shù)是主流，對大功率技術(shù)而言，共金是主流，但是他們都各自有很大的缺點，導(dǎo)致到目前為止，這兩個技術(shù)雷聲大但是雨點也不大，跟正裝技術(shù)競爭還是心有余而力不足。

　　錫膏回流焊技術(shù)設(shè)備投資相對較少，但是錫膏熔點低會衍生出很多意想不到的問題，首先由于錫膏固晶熔點低，錫膏很容易產(chǎn)生類似封裝工藝的爬膠問題，所以對芯片的絕緣層要求很高，這導(dǎo)致了錫膏回流焊制程需要很復(fù)雜的芯片工藝制程。

　　如下圖所示，芯片制程需要做很深的刻蝕，金屬電極最好使用較厚的金錫合金，最后還需要將刻蝕的表面鍍上很厚的絕緣層例如二氧化硅SiO2等薄膜。

　　這需要芯片廠投資很大的一筆錢購買設(shè)備，而工藝的復(fù)雜性導(dǎo)致這樣的倒裝芯片良率比較低，所以芯片價格會比正裝芯片高出不少的比例。

　　而在封裝端的工藝，除了芯片過寬的中間溝槽會導(dǎo)致在固晶時頂針砸破絕緣層導(dǎo)致漏電，錫膏熔點低容易爬膠導(dǎo)致器件短路，二次回流焊制程會讓錫膏爬入芯片的缺陷，導(dǎo)致很多這樣的倒裝器件不適合后續(xù)組裝燈具的高溫制程，只能應(yīng)用在低端產(chǎn)品跟正裝的貼片器件或COB器件拼價格，最終進(jìn)入低端殺價的死胡同。

　　錫膏回流焊使用的芯片剖面圖，工藝確實有一定的復(fù)雜性

　　共金制程已經(jīng)發(fā)展了十幾年了，始終不是LED封裝的技術(shù)主流，其原因主要是昂貴的共金設(shè)備投資，但是高昂的設(shè)備投資卻只能有很低的產(chǎn)出，基板與芯片都需要很厚的金錫貴重金屬導(dǎo)致成本更是居高不下，因為共金器件有很高的可靠性，早期路燈用的燈珠一定要用這樣的制程，但是應(yīng)用在其他產(chǎn)品，性價比太低幾乎沒有競爭力。

　　如下圖所示，共金制程幾乎只能用在最高端的大功率器件上。

　　大功率倒裝共金制程器件

　　回想2015年，我開始不是很看好前述的倒裝制程可以擊敗目前的正裝器件，除了價格降價再降價，海茲定律看來已經(jīng)快要終結(jié)了。

　　也是在2015年秋天，我有幸與2014年諾貝爾物理獎得主天野浩教授討教這方面的困擾，他介紹了東京工業(yè)大學(xué)的本莊慶司教授給我認(rèn)識。

　　本莊教授利用IC封裝使用的異向?qū)щ娔z材料，發(fā)明了一種高導(dǎo)熱與導(dǎo)電性很好的特殊固晶膠水，它就是使用於LED倒裝封裝用的異向?qū)щ娔zLEP，這種膠水連結(jié)封裝基板與芯片電極后，可以達(dá)到垂直方向?qū)щ?，橫向絕緣的效果，原理如下圖所示。

　　而且導(dǎo)熱與導(dǎo)電效果非常良好，LEP異向?qū)щ娔z封裝制程相比錫膏回流焊與共金制程顯得非常簡約，簡單就是美，不但倒裝芯片工藝簡單了，封裝制程也簡單了，倒裝芯片良率上來了，封裝的良率也大大提高，這樣的倒裝器件可以在高端與低端市場打敗所有正裝器件!

　　我似乎由兩位教授那里看到了利用這樣的倒裝技術(shù)突破海茲定律停滯不前的曙光，給了我對LED這個行業(yè)的希望，也給廣大的技術(shù)工作者找到了一個非常好的出路。

　　天野浩教授(右二)，LEP發(fā)明人本莊慶司教授(左一)，中日機(jī)密科技邱總(左三)與筆者(右一)在日本福岡的WUPP會議