照明希望之星—共晶EMC封装的崛起

Haitz定律作为LED行业技术发展驱动力，其正确性不断得到印证，该定律表明LED价格每10年将变为原来的1/10，性能则提高20倍。LED的发展也验证了该定律，甚至性价比提升的速率超过该定律的预测。2013年，LED照明已经成为LED行业发展新的引擎，并将超过背光市场。为了撬动巨大的照明市场，使LED照明产品在寻常百姓家璀璨绽放，各大LED公司使尽浑身解数，以技术驱动为核心共同推动LED行业高速发展。

LED光源作为LED照明产品核心，这些年来取得了长足发展。然则，LED光源的发展与封装辅材休戚相关，这些辅材包括LED支架、固晶胶、荧光粉和点粉胶等，每一次封装原物料的革新，均会引发LED光源领域的革命。随着行业的发展，LED产品光电转换效率已经超过绝大部分传统照明光源，LED从业人员的注意力逐渐从lm/W转向lm/$，性价比成为LED核心竞争力。

表贴式(SMD)的封装形式受到市场的青睐。该系列产品因体积小，适合大批量生产，性价比高，并兼容成熟的表面贴装工艺(SMT)而受到客户广泛支持。SMD封装形式的产品也随着支架材料的进步在不停地演进。单个封装器件的输入功率和发光强度在不停提升，对材料的耐热性要求越来越高。随着市场对lm/$指标的要求越来越高，提升lm/$的方向就落在芯片的大电流密度驱动，在小型的封装器件中使用，以降低单个封装的物料成本。在这种大的背景下，早期的PA6T、PA9T及PCT等支架塑胶材质已不能满足LED高品质需求，于是EMC(Epoxy Molding Compound)封装材料堂而皇之登入LED应用历史舞台。

EMC中文名为环氧塑封料，又称环氧模塑料、是IC(Integrated Circuit)封装制造中的主要原材料之一。伴随着IC封装技术的发展，EMC作为主要的电子封装材料也得到了快速的发展。EMC以其高可靠性、低成本、生产工艺简单、适合大规模生产等特点，占据了整个微电子封装材料97%以上的市场。现在，EMC更是将触角伸至半导体器件、集成电路、消费电子、汽车、军事、航空等各个封装领域。EMC因其卓越的耐热性及适合大规模现代化生产，为其在LED封装应用领域提供极佳解决方案。

EMC是采用改性Epoxy材料和蚀刻技术在Molding设备封装下的一种高度集成化的框架形式，蚀刻铜基板使得Epoxy与铜基板支架有更大的接触面积，且相对于PPA等热塑性塑胶EMC本身粘接力较强，使得EMC产品在防潮气及红墨水渗透方面优势得天独厚，该封装形式源于IC封装，却又有别于IC封装。由于材料和结构的变化，使得EMC产品具有高耐热性、抗UV、高度集成，承受大电流，体积小等显著特色。尤其是抗UV性能的大幅提升，使得EMC产品应用领域大幅扩展，可以应对室外照明及汽车照明等潮湿恶劣环境中，将对业已成熟的高端陶瓷封装产品形成有利冲击。

IC领域的封装不考虑出光，以机械保护和气密性为目标，因而多以黑色EMC塑胶为主，然则应用于LED封装领域的EMC必须考虑高出光效率， EMC须为吸光小、反射率高的白色塑胶。作为全新的塑胶材料其研发难度高，导致目前该EMC材料只掌握在日立及少数几家技术实力雄厚的国际材料大厂中，上述公司持有EMC材料及封装专利，后进者囿于专利壁垒，短期内无法取得技术和市场的突破，因而EMC材料售价较高。市场反馈信息，已实现量产的日立EMC材料价格约为PA9T TA112塑胶的8~9倍，且EMC支架采用蚀刻工艺，其成本为冲压工艺的3~5倍，因而EMC支架普遍单价偏高，封装成品也比传统采用PPA及PCT塑胶的支架成品高。然则EMC较低的Epoxy膨胀系数使得超电流使用成为可能。EMC 3014已通过150mA可靠性测试，功率驱动到0.5W;EMC 3030封装驱动从350mA至600mA，功率从1W~2W不等，可靠性企业内部测试中。尽管单价较高，但驱动到更高功率，因而EMC产品可以轻松获得较高的lm/$值。

晶科电子作为封装从业者，始终以紧跟前沿封装物料及先进封装工艺为己任，积极投入EMC产品研发中。借鉴已经成熟量产的陶瓷产品—易系列工艺，顺利完成EMC 3014、EMC 2835及EMC 3030量产工作，目前已实现批量供货。其中EMC 3020、EMC3535处于研发状态。

APT EMC 3014

APT EMC 3030

APT EMC 2835

EMC因其高耐热性而备受瞩目，为追求高性价比，在LED业界超电流使用已成共识，然则超电流使用也是风险与机遇并存，其中最大风险莫过于热量的处理。目前业界EMC通用封装工艺为：采用正装/垂直结构中、小功率芯片，低导热的绝缘胶作为芯片粘接胶，然后焊线、点粉、切割从而实现成品制作。目前LED芯片粘接胶大致有透明绝缘胶、白胶及银胶三大类，三者导热系数分别为0.2W/(m.K)，0.6~0.9 W/(m.K)及25~30 W/(m.K)，银胶虽然导热较优，但吸光严重，封装成品光通量低，综合考虑低导热透明绝缘胶为最优方案。绝缘胶虽为硅胶基材质，但当EMC产品过电流驱动时(功率大于1W时尤其明显)，固晶层温度通常超出绝缘胶Tg温度，长期使用绝缘胶层会出现发黄、发黑等严重品质问题。

晶科电子不仅是封装公司，更是LED芯片公司，公司倒装焊芯片技术享誉业界。基于倒装工艺的陶瓷产品—易星已在LED路灯及室内照明大放异彩;易闪作为闪光灯已在国内知名智能手机中崭露头角。如今，晶科电子百尺竿头更进一步，技术上不断创新，研发具有自主核心技术、带差异化竞争的EMC系列产品。该系列产品基于晶科电子最新DA芯片技术，在EMC支架铜基板上合理布线，通过共晶工艺实现LED芯片与EMC支架的互连。该系列EMC 3030产品为前沿、概念性产品，目前处于研发、实验阶段，芯片通过导电金属与支架铜基板相连，该芯片粘接层导热系数为透明绝缘胶层100倍以上，彻底摆脱超电流使用散热不良的苦恼。

APT基于DA芯片结构的EMC 3030

基于晶科电子该先进芯片和封装技术，EMC 3030可以轻松实现2W驱动功率，产品可靠性佳，支架匹配更高耐热性反射材料如SMC(Silicon Molding Compound)，可以实现2~3W超大功率使用。