CSP是LED照明“芯片核武”還是行業噱頭?
摘要: CSP的全稱是Chip Scale Package,中文意思是芯片級封裝、芯片尺寸封裝。傳統定義為封裝體積與LED晶片相同(簡稱“晶片級封裝”),或是體積不大于LED晶片20%且功能完整的封裝元件。
CSP的全稱是Chip Scale Package,中文意思是芯片級封裝、芯片尺寸封裝。傳統定義為封裝體積與LED晶片相同(簡稱“晶片級封裝”),或是體積不大于LED晶片20%且功能完整的封裝元件。因為芯片沒有經過傳統的固晶和焊線這些封裝流程,所以CSP又俗稱“無封裝芯片”。這種叫法最早由中國臺灣命名,并傳入中國大陸。由于宣稱“無封裝”,因此CSP廣泛引起業內人士的興趣,成為時下談論的熱門話題。
LED企業的潮流新寵
CSP是2007年由Philips Lumileds推出來,其后一直沒動靜,直到2012、2013年開始才成為LED業界最具話題性的技術。飛利浦、科銳、三星等企業被認為是CSP巨頭。
在韓國,三星出貨量最大的LM-131A的芯片尺寸是0.78mm×0.78mm,封裝尺寸是1.42mm×1.42mm,嚴格來說不滿足CSP封裝尺寸要求,所以稱為CSP似乎有點不嚴謹。三星在今年推出的第二代芯片級封裝器件CSP,尺寸達到1.2mm×1.2mm,比第一代CSP縮小30%,同時性能卻提高了10%。三星LED中國區總經理唐國慶表示CSP將是三星2015年重點發展產品。首爾半導體則宣稱1.9mm×1.9mm以及1.5mm×1.5mm的CSP芯片已實現批量生產。
在日本,東芝在去年推出一款尺寸僅為0.65mm× 0.65mm的白光芯片級封裝LED(CSP-LED),號稱行業最小。日亞的覆晶封裝(FCCSP)產線預計今年10月起即可每個月達數千萬顆的初期產能,目標在未來3-5年內將覆晶封裝LED推上市場主流位置。
在臺灣,隆達電子去年發布首款無封裝白光LED芯片,并已小量試產;今年又宣稱發布業界最小CSP無封裝UVLED封裝產品。臺積電則向業界分享了“WLCSP封裝可靠性”的內容,其技術水平引起業內關注。
在國內,CSP僅限在話題性,真正展出的產品不多,天電、德豪潤達、晶科等LED企業表示將陸續推出CSP產品。國內最先將倒裝技術應用于白光LED的是江蘇長電,而真正開創倒裝無金線封裝新潮流的是廣州晶科電子。晶科電子總裁特助宋東表示,晶科的LED無金線倒裝技術已大量應用在大功率路燈、電視機背光系列、手機閃光燈系列,在全球市場中大約已經占了10%左右的份額。宋東還披露:“晶科電子在前些年已經開始對芯片級光源也就是CSP進行研發了,經過了這幾年的技術處理今年已經成功實現批量化生產,而且已經得到了大量的應用。在未來我們大概會有超過40%-50%的市場份額。”
最近值得關注的另一家國內企業是立體光電。6月份,廣東朗能入股立體光電公司,并舉辦了CSP專用設備揭幕典禮。立體光電是從去年年初開始以CSP技術及解決方案吸引業內的目光,有說法認為它是全國第一家能夠將無封裝芯片批量使用的企業。立體光電總經理程勝鵬在與三星簽約合作協議時表示,2015年將會是無封裝芯片推廣應用的元年,未來兩三年內相信無封裝芯片會大行其道。
優勢凸顯的封裝技術
立體光電總經理程勝鵬表示CSP具有諸多優點:1、穩定性更好,沒有了金線和支架,故障率更低。安裝、運輸、儲存過程中損壞的幾率大幅降低,減少生產損耗。2、尺寸更小,光密度更高,更利于光的控制。3、熱阻更低,直接接觸芯片底部鍍焊盤,減少熱阻層。4、靈活性更好,可以任意組合成各種功率和串并數。5、性價比更高,減少了支架和硅膠的用量,減少了封裝這一流通環節,整體成本降低。
CSP被支持者認為是LED未來的發展趨勢。首先,從性能上來看,不僅解決封裝體積微型化的發展與改善散熱問題,而且能夠實現單個器件封裝的簡單化,小型化,可以大大降低每個器件的物料成本,所以量產實現的產能很大。其次,從現有發展模式上來看,行業發展從“芯片廠+封裝廠+應用商”模式走向“芯片廠+應用商”的模式,省去封裝環節,縮短產業鏈,是會降低整個流通成本,讓LED價格更貼近百姓。最后,從以前封裝制程來看,高功率封裝以thinfilm晶片為基礎,再將晶片貼合到陶瓷基板上,再進行熒光粉涂布,而中低功率封裝則多以水平晶片為基礎,使用導線架并且需要打線制程,或是采QFN封裝型態,在噴涂熒光粉的方式進行。而CSP技術為高功率與中功率封裝型態帶來新選擇。
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