近日，佛山市国星光电股份有限公司（Nationstar）正式发布NS-CSP 1010系列芯片尺寸封装（Chip scale package，CSP）大功率LED器件，该器件采用业内最先进的陶瓷薄膜衬底（C-TFS）封装架构实现LED高紧凑封装，可应用于背光、高密度照明、投影设备、高端指示等领域，预计2015年第二季度开始供货。
 

图1 国星光电 NS-CSP 1010系列LED器件及其阵列模组

NS-CSP 1010系列是目前世界上尺寸最小的瓦级功率型CSP LED器件之一，峰值功率达到3.5W，尺寸仅有1.0*1.0*0.4，光效130lm/W@6000K，器件热阻≤5K/W。

在现有的覆晶芯片或无封装器件中，其芯片发光区（外延层）通常位于蓝宝石下方，且为脆性易裂材料，厚度仅有（5~7μm），外部应力将直接传导至芯片内部造成外延层裂纹，进而导致芯片漏电或短路。这种失效形式在LED芯片与外部电路材料膨胀系数（CET）相差较大，特别是将LED芯片直接贴装于金属芯线路板（MCPCB）时尤为严重（GaN CTE约5ppm/K，MCPCB CTE18~23ppm/K）。
 

图2 LED覆晶芯片与MCPCB直接贴合应力失效示意图（a），

国星光电C-TFS CSP LED封装架构有效避免应力失效（b）

国星光电NS-CSP 1010系列LED器件采用独家专利陶瓷薄膜衬底技术（C-TFS），将覆晶芯片固晶于厚度仅有50~80μm的精密陶瓷薄膜上，利用陶瓷高强度、低膨胀系数特性缓冲芯片外延层与外部线路，实现CSP器件高信耐度工作。同时薄膜陶瓷有效的缩短了芯片与外界热流通道的距离，抵消了衬底尺寸减少带来的热扩散性能下降。最后陶瓷衬底有效的支撑芯片侧面荧光粉层，大大降低了荧光粉层脱落的可能性，也进一步提高了器件的气密性。