國星光電副總經(jīng)理 李程博士
LED倒裝芯片，目前主要是指無需焊線就可直接與陶瓷等基板或支架進行芯片的貼合安放并實現(xiàn)電氣互聯(lián)，我們稱之為DA芯片 （Directly Attached Chip）。這個要和早期將芯片倒裝轉(zhuǎn)移到硅或其他材料基板上然后仍需要進行焊線互聯(lián)的倒裝芯片區(qū)分開來。
倒裝芯片是一種很久以前就有的芯片結(jié)構(gòu)，與垂直結(jié)構(gòu)、水平結(jié)構(gòu)并列，其特點是有源層朝下，而透明的藍寶石層位于有源層上方，有源層所發(fā)的光線需要穿過藍寶石襯底到達芯片外部。
與傳統(tǒng)水平或叫正裝芯片相比，傳統(tǒng)的通過金屬線鍵合與基板連接的晶片電氣面朝上，而倒裝晶片的電氣面朝下，相當于將傳統(tǒng)晶片翻轉(zhuǎn)過來。從制造難度上講，倒裝芯片一般介于水平結(jié)構(gòu)芯片和垂直結(jié)構(gòu)芯片之間，水平芯片制造難度最低，其次是倒裝芯片，制造難度最大的是垂直結(jié)構(gòu)芯片，其最直接的反映是芯片的良率，芯片越難做良率越低。
傳統(tǒng)植球工藝其實是倒裝芯片封裝工藝的一種，稱之為BGA固晶方式，飛利浦、日亞早期的倒裝封裝產(chǎn)品都采用了這種工藝，與我們現(xiàn)在常常談到的DA封裝工藝處于并列關(guān)系，DA封裝工藝更簡單，更易于操作。
國星光電從2011年開始進行倒裝芯片封裝研究，是在我司當時已有的共晶工藝基礎(chǔ)上進行的拓展和延伸。
倒裝芯片的優(yōu)勢
一、無需通過藍寶石散熱，散熱性能好。倒裝結(jié)構(gòu)由于有源層更貼近基板，縮短了熱源到基板的熱流路徑，倒裝芯片具有較低的熱阻，這個特性使得倒裝芯片從點亮至熱穩(wěn)定的過程中，性能下降幅度很小。
二、發(fā)光性能上看，大電流驅(qū)動下，光效更高。小電流密度條件下，倒裝芯片亮度與水平芯片相差不遠，均低于垂直結(jié)構(gòu)芯片；然而倒裝芯片因為具有多過孔、銀發(fā)射鏡等的設(shè)計使得其擁有優(yōu)越的電流擴展性能和歐姆接觸性能，倒裝結(jié)構(gòu)芯片壓降一般較傳統(tǒng)、垂直結(jié)構(gòu)芯片低，這使得倒裝芯片在大電流驅(qū)動下十分有優(yōu)勢，表現(xiàn)為更高光效。需要注意的是倒裝芯片的高可靠性以及高亮度一般只有在大電流驅(qū)動下才能表現(xiàn)出來，小電流驅(qū)動下其實與水平芯片相差不大。
三、在大功率條件下，倒裝芯片相較正裝芯片更具安全性與可靠性。在LED器件中，尤其是大功率帶Lens的封裝形式中（傳統(tǒng)帶保護殼的防流明結(jié)構(gòu)除外），超過一半的死燈現(xiàn)象都與金線的損傷有關(guān)，倒裝芯片可以成免金線封裝，這是從源頭大大降低了器件死燈的概率。
四、尺寸可以做到更小，降低產(chǎn)品維護成本，光學更容易匹配；同時也為后續(xù)封裝工藝發(fā)展打下基礎(chǔ)；目前中小尺寸的到裝芯片也開始得到重視和開發(fā)。
從以上產(chǎn)品性能角度看，倒裝封裝產(chǎn)品在某些性能上具有十分突出的優(yōu)勢。譬如：抗振性、耐冷熱沖擊性，其表現(xiàn)出為優(yōu)越的可靠性，可提高產(chǎn)品壽命，降低產(chǎn)品維護成本。
從市場角度看，倒裝芯片目前作為高可靠性產(chǎn)品的重要分支，在大功率封裝器件中占有一定市場。而隨著倒裝芯片的發(fā)展，市場上也出現(xiàn)了一些小尺寸的倒裝芯片，倒裝芯片有向中小功率滲透的趨勢，在這個趨勢下，相信倒裝芯片未來的用處將會更大。
當然，倒裝芯片仍然存在著一些難題，其中最為突出的是芯片有源層朝下，在芯片制備、封裝的過程中，若工藝處理不當，則容易造成較大應力損傷，這對芯片廠和封裝廠來說都是很大的挑戰(zhàn)，需要從芯片裂片、分選、擴晶、固晶、共晶等各個環(huán)節(jié)優(yōu)化，才能做出真正滿足好的產(chǎn)品。這是對企業(yè)技術(shù)和創(chuàng)新實力的一個重要挑戰(zhàn)。
所以倒裝芯片技術(shù)也算是企業(yè)競爭力的表現(xiàn)，加強倒裝芯片及相關(guān)產(chǎn)品開發(fā)對加強企業(yè)競爭力具有較重要意義。
不過倒裝芯片將來在照明行業(yè)的應用前景還是很樂觀，倒裝芯片提高照明產(chǎn)品的可靠性；體積小，功率大，這就意味著燈具可以做的更緊湊。
對于未來可能大規(guī)模應用的錫膏固晶的倒裝芯片，在成本上會有一定優(yōu)勢，屆時將會改變目前水平結(jié)構(gòu)芯片獨大的場面。
