HB-LED封装：后段设备材料供应商的巨大商机

　　什麽样的新兴市场会在2010年带给后段设备材料供应商高达数十亿美元的商机?根据法国市调公司Yole Développement研究，高亮度(HB) LED的封装将是未来年成长率上看25%的大商机;并且，HB-LED封装市场将在2015年突破三十亿美元。

　　耐高热而且容许强光输出的特殊封装材料将是主要商机所在。2009年的HB-LED产业整体营收约十四亿美元，其中封装市场即贡献八亿五千万美元，也就是说有60%落入了相关供应商的口袋。从产业现阶段的需求来看，后段切割、连接导线、雷射剥离等设备的需求仍然平缓，不过预期至2015年，市场平均年成长率将有34%，如下图所示。

　　资料来源：Yole Développement公司2009年HB LED 封装报告

　　Yole公司对于HB LED的定义较其他市场研究机构为窄，仅限于每瓦功率能够输出30 流明以上，如应用在汽车和电视背光的元件，但是大部分的LCD背光应用都在这个分类以外。每一封装单位能输出100流明以上的超高亮度LED，包括汽车大灯和一般照明使用，目前拥有两亿八千万美元的利基市场;随着成本逐渐改善，成长力道可以预期。

　　封装基板的热管理为关键所在

　　目前所谓的高亮度LED，其典型的光能转换效率也还不到25%，输入功率的大部分都转变成无用的热能，因此封装的热管理技术拥有最大的改善空间，也是各家公司竞争胜出之所在。而且，这个领域也是最能够降低成本的地方。Yole Développement分析师Philippe Roussel解释说，经由逆向还原工程研究业界知名产品，发现各家的晶片技术都採用相同的智财(IP)，然而在封装上面却完全不同。分析显示这完全是基于成本结构的考虑，据其推测，封装部分占总成本比率可能超过70%。最近以来，不少公司推出每瓦输出达150流明以上的晶片，主要也是由于在封装技术上有所进展。

　　改善热管理有一个关键，也就是占封装总成本一半的封装基板。模造树脂基板(Molded resin substrates)搭配热插槽设计和金属芯的印刷电路板，都是广为採用的解决方桉;不过对更高功率的元件，供应商纷纷将注意力转向铝或AlN的陶瓷基板，以及晶片与封装基板间陶瓷或硅材质承载版的技术。。

　　采钰使用硅基板改善热阻抗

　　但是最吸引人的潜力还是在新的替代材料。台积电的关係企业采钰科技利用八吋晶圆级封装製程，已经开始商业量产以硅封装基板的高功率(350mA)LED。事业发展组织副总戎柏忠透露，新基板的热阻抗不超过3°/W，产品效能会是使用陶瓷技术的二到三倍，输出流明数可以增加10-15%。

　　采钰从LED製造商取得切割好的晶粒，使用晶圆级封装製程以简化晶粒处理;但并非指元件晶圆的封装。製程首先做好晶圆上的硅穿孔，然后是金属化和介电质保护层，接着就可以置入LED晶粒，再製做接脚。晶片上面以黄光剥离(mask and lift-off)技术均匀覆盖磷介电层，然后透镜成形于晶圆上，最后切割晶圆。製程技术的关键就在控制的导线架矩阵的平整度，另外也必须自行开发透镜成形技术。晶圆级製程将有助于降低量产时的组装成本，只是现阶段的采钰不作成本领导，却要更专注于要求热效能与可靠性的应用领域。