近日，佛山市國星光電股份有限公司（Nationstar）正式發布NS-CSP 1010系列芯片尺寸封裝（Chip scale package，CSP）大功率LED器件，該器件采用業內最先進的陶瓷薄膜襯底（C-TFS）封裝架構實現LED高緊湊封裝，可應用于背光、高密度照明、投影設備、高端指示等領域，預計2015年第二季度開始供貨。
 

圖1 國星光電 NS-CSP 1010系列LED器件及其陣列模組

NS-CSP 1010系列是目前世界上尺寸最小的瓦級功率型CSP LED器件之一，峰值功率達到3.5W，尺寸僅有1.0*1.0*0.4，光效130lm/W@6000K，器件熱阻≤5K/W。

在現有的覆晶芯片或無封裝器件中，其芯片發光區（外延層）通常位于藍寶石下方，且為脆性易裂材料，厚度僅有（5~7μm），外部應力將直接傳導至芯片內部造成外延層裂紋，進而導致芯片漏電或短路。這種失效形式在LED芯片與外部電路材料膨脹系數（CET）相差較大，特別是將LED芯片直接貼裝于金屬芯線路板（MCPCB）時尤為嚴重（GaN CTE約5ppm/K，MCPCB CTE18~23ppm/K）。
 

圖2 LED覆晶芯片與MCPCB直接貼合應力失效示意圖（a），

國星光電C-TFS CSP LED封裝架構有效避免應力失效（b）

國星光電NS-CSP 1010系列LED器件采用獨家專利陶瓷薄膜襯底技術（C-TFS），將覆晶芯片固晶于厚度僅有50~80μm的精密陶瓷薄膜上，利用陶瓷高強度、低膨脹系數特性緩沖芯片外延層與外部線路，實現CSP器件高信耐度工作。同時薄膜陶瓷有效的縮短了芯片與外界熱流通道的距離，抵消了襯底尺寸減少帶來的熱擴散性能下降。最后陶瓷襯底有效的支撐芯片側面熒光粉層，大大降低了熒光粉層脫落的可能性，也進一步提高了器件的氣密性。