LED小型/薄型化

　　隨著行動(dòng)裝置體積輕薄短小化，市場(chǎng)上對(duì)于小間距產(chǎn)品的需求逐年強(qiáng)烈，零件也面臨著更多降低高度及縮小尺寸之要求。此外，由于戶外全彩顯示裝置大多採(cǎi)用LED，為提高表現(xiàn)效果，全彩型LED封裝亦朝向更高密度發(fā)展（圖4）。

　　圖4 全彩型LED封裝朝向更高密度發(fā)展。

　　以ROHM為例，其自1996年開(kāi)始生產(chǎn)SMD型LED以來(lái)，每年不斷地朝向產(chǎn)品小型與薄型化邁進(jìn)，2007年成功地展開(kāi)世界最小最薄產(chǎn)品 -1006（0402英吋（inch））（t=0.2毫米（mm））尺寸「PICOLED系列」量產(chǎn)，目前更成功地研發(fā)出0603（0201英吋）尺寸的「PICOLED-mini」（圖5）。以下詳述LED照明產(chǎn)品以小型薄型封裝的重要關(guān)鍵技術(shù)。

　　圖5 微型化LED晶片

　　元件技術(shù)

　　為讓封裝更小、更薄，內(nèi)部的LED元件也必須同時(shí)採(cǎi)用小型薄型規(guī)格。因此，業(yè)者從晶圓上的發(fā)光層成膜到晶片化均採(cǎi)用自行研發(fā)的製程技術(shù)，終于成功地將磷化鋁鎵銦（AlGaInP）發(fā)光LED的元件尺寸縮小至邊角0.13毫米（mm）、厚度t=50微米（μm），一舉實(shí)現(xiàn)小型化目標(biāo)。

　　鑄模技術(shù)

　　為確保產(chǎn)品的強(qiáng)度，業(yè)者提出針對(duì)半導(dǎo)體元件進(jìn)行樹(shù)脂封止的加工方法。樹(shù)脂封止加工係採(cǎi)用移轉(zhuǎn)成形（Transfer Mold）法，但鑄模模具的模穴會(huì)愈來(lái)愈薄（模穴厚度0.10毫米），因此必須確保樹(shù)脂的流動(dòng)性。此外，為確保LED的光學(xué)特性，無(wú)法對(duì)其添加用來(lái)確保零件強(qiáng)度的填充材料，如此一來(lái)，便會(huì)造成產(chǎn)品在機(jī)械性強(qiáng)度上的降低，但上述問(wèn)題目前皆已解決。

　　組裝技術(shù)

　　在LED晶片的製作上，必須在厚度t=0.10毫米的封止樹(shù)脂中對(duì)LED元件進(jìn)行焊線，因此業(yè)者採(cǎi)用自行研發(fā)的焊線機(jī)，成功縮小間距并降低迴路。

　　目前，世界最小的超小型LED體積僅1006尺寸，厚度僅0.2毫米，此產(chǎn)品不受設(shè)置空間的限制，并採(cǎi)用高亮度LED元件，透過(guò)LED發(fā)光，能夠讓光線從行動(dòng)電話的外殼內(nèi)部進(jìn)行穿透照明。

　　不但如此，超小型LED還可適用于點(diǎn)矩陣顯示器。傳統(tǒng)的1608尺寸產(chǎn)品最小間距為2毫米，而超小型LED卻能以最小間距1.5毫米進(jìn)行高密度安裝，因此能展現(xiàn)出更細(xì)緻的表現(xiàn)效果。

　　在其他特色方面，由于該方案的封裝尺寸極小，因此可以用在七段顯示器、點(diǎn)矩陣顯示器模組上，并省略在晶片直接封裝（COB）技術(shù)上所必須的晶粒黏著（Die-bonding）、焊線、樹(shù)脂接合（Bonding）等製程。

　　車用LED照明受矚目

　　隨著LED燈泡及照明用途急速普及化，車用LED照明較以往更受到市場(chǎng)的青睞。在車輛內(nèi)裝用途上，無(wú)論是汽車音響、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)或是空調(diào)面板等主要背光，目前幾乎已全面採(cǎi)用LED光源。接下來(lái)，像是目前仍採(cǎi)用傳統(tǒng)燈泡的室內(nèi)燈及警示燈，以及採(cǎi)用冷陰極管的儀表板背光等也將漸漸地面臨汰換的命運(yùn)。

　　在車輛外裝上，近年來(lái)像是尾燈、轉(zhuǎn)向燈、定位燈等傳統(tǒng)燈泡也已逐步被汰換，甚至連頭燈也都由傳統(tǒng)的鹵素?zé)簟⒏吡炼确烹姡℉ID）燈轉(zhuǎn)而被LED燈所取代。若從環(huán)境辨識(shí)性的觀點(diǎn)上來(lái)看，採(cǎi)用LED燈作為晝行燈（Daytime Running Lamps， DRL）的趨勢(shì)更是值得關(guān)注。

　　為因應(yīng)多樣化的車用需求，業(yè)界在車用LED技術(shù)研發(fā)上，將以下列兩項(xiàng)為研發(fā)重點(diǎn)。

　　色度及亮度之客制化需求

　　在汽車內(nèi)裝方面，像是空調(diào)面板等儀表板周邊的光源大多由車廠來(lái)指定顏色。業(yè)者所推出的磷化鋁鎵銦元件型LED系列產(chǎn)品，挾元件自製優(yōu)勢(shì)，無(wú)論是色彩、光度皆可依客戶要求自行客製化。

　　其他像是利用氮化銦鎵（InGaN）及含有螢光體的樹(shù)脂所成功創(chuàng)造出的白光及粉色LED系列，也能提供色彩客製化功能。像是主要按鍵的背光等使用頻率較高的按鍵，即可藉由微妙的顏色差異突顯其與相鄰按鍵之相異性，藉此喚起使用者的注意。這種磷化鋁鎵銦元件採(cǎi)用在磊晶成長(zhǎng)（Epitaxial Growth）階段上抑制波長(zhǎng)差異的技術(shù)，因此能夠滿足客戶嚴(yán)格的規(guī)格要求。

　　研發(fā)耐硫化對(duì)策/擴(kuò)充新品

　　另一方面，市場(chǎng)對(duì)于尾燈等車輛外裝用途的LED燈最大要求莫過(guò)于耐熱性及對(duì)嚴(yán)苛氣候的耐受性，但由于傳統(tǒng)的LED封裝的導(dǎo)線架為鍍銀材料，容易產(chǎn)生硫化及光束劣化問(wèn)題，目前這個(gè)問(wèn)題也開(kāi)始受到重視。

　　有鑑于此，業(yè)界改採(cǎi)鍍鎳/鍍鈀/鍍金做為導(dǎo)線架材料，成功解決因硫化所造成的光束劣化問(wèn)題。另外，對(duì)于鍍鎳/鍍鈀/鍍金所引起的光度降低缺點(diǎn)，業(yè)者亦研發(fā)出新的一系列產(chǎn)品（圖6），藉由提高元件本身輸出效率的方式來(lái)解決，展現(xiàn)出毫不遜于鍍銀產(chǎn)品的光束強(qiáng)度。未來(lái)，業(yè)界將採(cǎi)鍍鎳/鍍鈀/鍍金做為封裝硫化改善對(duì)策，并積極擴(kuò)充新的產(chǎn)品系列，以滿足客戶的多樣化需求。

　　圖6 業(yè)者利用提高LED光輸出效率，來(lái)降低封裝材料替換所引發(fā)的光度降低缺點(diǎn)。