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深度分析及挖掘CSP的商业照明价值

  由于CSP(芯片级封装)拥有小尺寸、大发光角度、大电流驱动、优异的散热性能及高可靠性等优势,晶科电子总裁肖国伟博士对CSP应用于背光源及通用照明市场充满信心。同时,他提到:“整个2015年,CSP在BLU背光源市场也开始崭露头角,与其配套的透镜资源趋近成熟,CSP有望成为直下式背光源的完美解决方案。”

  倒装芯片技术结合封装技术,可以完美实现上下游技术垂直整合,缩短产业链,降低成本,是实现芯片级封装的主流技术路线。倒装LED芯片未来市场份额会扩大,2016年将接近30%。肖博士表示:“未来,随着8英寸硅片晶圆技术的成熟,CSP光源成本将迅速下降,有望在2016年批量应用于通用照明市场。”

  CSP在LED行业具备较高的应用价值,但如何才能将CSP光源的价值发挥到极致呢?首先就需要深入了解CSP性能优缺点及其发展状况,那么小编现在就带领大家一起去探个究竟。

  首先,什么是CSP?

  Chip Scale Package 是指芯片尺寸封装,其封装尺寸和芯片核心尺寸基本相同,所以称为CSP,其内核面积与封装面积的比例约为1:1.1,凡是符合这一标准的封装都可以称之为CSP。

  20世纪60年代,DIP封装后产品大约是裸芯片大小的100倍。从那时开始,封装技术的不断发展使得封装面积和芯片面积之比逐渐降低到4~5倍。

  CSP封装的产品面积,大约是芯片面积的1.2倍或者更小。这样的封装形式大大提高了PCB上的集成度,减小了电子器件的体积和重量,提高了产品的性能。

  实际上,CSP只是一种封装标准类型,不涉及具体的封装技术,只要达到它的尺寸都可称之为CSP封装。而一些封装技术如uBGA、WBGA、TinyBGA、FBGA小型芯片封装技术则是CSP的表现形式。CSP没有固定的封装技术,自己更不是一种封装技术,厂商只要有实力,可以开发出更多符合CSP标准的封装技术。

  CSP有哪些技术优势?

  首先,CSP由于无封装芯片具备稳定性好、光色一致性好、灵活性强、热阻低等优势,因此逐渐被业界所看好。同时产品一是无金线,无封装器件,可靠性更高,采用电性连接面接触,热阻低,可耐大电流。与此同时,芯片级封装将芯片直接共晶焊接封装底部焊盘,简化了生产流程,降低了生产成本;二是无支架,热阻大幅降低,同样器件体积可以提供更大功率。

  无封装芯片的核心优势主要体现在以下三方面:首先CSP迎合了目前LED照明应用微小型化的趋势,无封装芯片尺寸更小,设计更加灵活,打破了光源尺寸给设计带来的限制;其二,在光通量相等的情况,减少发光面可提高光密度,使得光效更高;其三,无封装芯片无需金线、支架、固晶胶等,性价比和成本优势更明显。

  在灯具设计上,由于CSP封装尺寸大大减小,可使灯具设计更加灵活,结构也会更加紧凑简洁。在性能上,由于CSP的小发光面、高光密特性,易于光学指向性控制;利用倒装芯片的电极设计,使其电流分配更家均衡,适合更大电流驱动;Droop效应的减缓,以及减少了光吸收,使CSP具有进一步提升光效的空间。在工艺上, 蓝宝石使荧光粉与芯片MQW区的距离增加,荧光粉温度更低,白光转换效率也更高。

  CSP技术成熟后会对哪些领域产生影响?

  其实,它影响的并非整个封装行业,而是目前封装行业中的主流形式。它属于芯片环节的技术更新,而不属于封装世界。CSP只是一种产品形式,是整个LED产品类别的一个补充,短期不会对整个封装态势造成太大的影响。当然,现有的封装仍旧有它存在的价值,并且在CSP产品的良率和成本问题还未得到解决之前仍将是最主流的封装形式。在照明领域,SMD封装这一性价比极高的技术仍将会是主流,可以预期至少3-5年内还是SMD的天下,CSP良率问题也至少要3年左右去攻克。从目前众多CSP工厂的良率粗略估计在70%左右,所以传统封装企业大可不必惊慌。

  2016年封装企业努力提高机器的效率,淘汰产能低下的设备,通过技术改进提升良率才是目前重点。在CSP规模化量产应用之后,价格应该不是问题,主要是CSP现在的良率问题,理论上来讲是可以做到比SMD更低的价格。

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