LED圈4位大咖从7大方面解读CSP

          关于CSP市场定位         

问:目前CSP市场定位及国内外技术差异情况如何?

易美芯光首席技术官刘国旭 :

由于CSP的小尺寸、更接近于点光源、高电流密度等特点,目前主要在背光和手机闪光等应用中得到推广,在照明应用中CSP还刚刚起步,随着光效的提高、倒装芯片性价比的体现、所配合的贴装设备的普及,相信其在某些照明产品中也会显现出优势。
 
目前几家国外LED大厂在CSP的开发与推广力度很大,走在了国内芯片与封装厂的前面。然而这个差距不像以前大功率LED出现时那么大,比如易美芯光、德豪润达等企业已经接近或赶超了国际大厂的技术水平,其CSP产品已经实现批量出货,具有一定的市场竞争力。

          关于CSP与芯片、封装的关系         

问:CSP的出现是否让封装厂和芯片厂的界限模糊了?

天电光电创始人万喜红 :

芯片厂和封装厂之分,在国外的大厂都是合体的,包括韩系,只有大中华区的芯片和封装是分开的,这也是我们陷入价格战最根本的原因,不管是芯片和封装,产品的离散性都是客观存在的,只有“合体双修”才能产生一加一大于二的整合优势。

问:讲真,CSP到底会影响封装和芯片厂什么?

易美芯光首席技术官刘国旭:

CSP对与芯片厂来说是在flip-chip倒装芯片的布局,以及价值链向下的延伸。目前绝大多数的CSP采用了倒装结构的芯片;CSP在应用中的快速发展要求芯片厂增加Flip-chip规模、提升光效与信赖性。同时有些芯片厂也在尝试Wafer-level上进行荧光粉涂敷以实现CSP的制成工艺。

但由于切割后的蓝宝石会从四周漏出白光,在圆片上先涂敷再切割的技术路线受到了限制。目前CSP的制成仍以切割后的方片开始,与传统LED封装流程有更多相似点,因此多由封装产线来进行工艺开发与生产测试。不容置疑,CSP的出现使LED芯片厂与封装厂的分界线更加模糊,包括CSP底部焊点的设计以及应用中出现的失效模式也将由芯片厂与封装厂共同优化、携手解决。

          关于CSP品质鉴别         

问:甄别CSP品质有哪些关键指标?

易美芯光首席技术官刘国旭:

甄别CSP品质应该关注以下三方面:
 
首先从外观结构看工艺水平:对于5面出光的CSP,切割的精度决定其四周荧光胶的厚度均匀性,结合从表面看荧光粉在胶体中的分布均匀性,这两个外观指标都能影响CSP色空间分布均匀性;另外胶体表面的粘性也很重要,影响测试、编带和贴片。
 
第二,从光电测试看性能参数:这一点与其它LED没有本质差别,由于CSP尺寸较小,底部探针测试点接触要特别注意,不好的工艺易产生遗胶或残胶,影响测试数据。其它性能如抗ESD能力、热阻等也值得关注;
 
第三,从可靠性测试看信赖性:可以说这是CSP最值得关注的性能。贴装到PCB板上后进行冷热冲击,可以筛选出因应力造成的焊点问题或倒装芯片在应力下可能出现的漏电问题。长期高温老化测试则可以检测出荧光胶抗老化能力,不合适的工艺和材料会造成胶裂或剥离。值得一提的是,长期困扰着支架结构LED的镀银层硫化问题和塑胶材料黄化问题在CSP中不再存在,因此,CSP的失效机制与传统封装存在着不少的差异,在CSP品质的评估中着重点将会不同。

          关于倒装芯片与CSP         

问:怎么看倒装芯片与CSP的发展关系?

群创光电顾问叶国光:

倒装技术未来会是LED的主流,这个趋势应该很明显,LED技术的演进应该就像当初IC封装一样,这是不用怀疑的,现在的问题是倒装的性价比能不能超过正装?

以目前的状态来看,还是达不到,问题的原因除了倒装芯片工艺比较复杂导致成本拉高与良率降低,虽然封装好的器件性能确实比正装好,但是还是弥补不了成本增加的比例,CSP也许是一个可以降低成本的路线,因为CSP简化了封装,除去了支架成本,看似有希望,但是CSP也有它的问题,第一个问题就是CSP的良率,据说现在CSP良率还不高,尤其是用SMT贴片CSP的良率,另外制作CSP器件的生产设备据说也比较贵,折旧成本高,这两个问题是CSP能不能成为倒装主流的最重要因素。
 
不管是倒装还是CSP,最后核心问题还是芯片,如果倒装芯片良率与成本没有改进,要用后面的倒装或CSP封装工艺来跟正装技术竞争弥补倒装芯片的成本,估计还有一段路要走,我觉得估计还要至少一年的时间。

          关于EMC与CSP         

问:你怎么看待CSP未来的发展,EMC会给取代吗?

天电光电创始人万喜红:

从半导体的封装来看,CSP确实是比EMC(QFN)更先进,体积更小的封装形式,它们各有各的应用领域,谈不上取代,这两种封装形式更多的是市场的互补。
 
(若抛开具体哪一种形式)应该这么说,产品平台不一样,应用的市场也不一样,打一个不是非常恰当的比方,丰田汽车下面有雷克萨斯和丰田两个品牌,他面对的是不同的消费人群,哪怕大家知道凯美瑞和ES240是同平台的车型,但还是有人愿意发两倍的价钱买雷克萨斯的ES240,给出一个最能看到最有代表性的理由恐怕就是,凯美瑞是2年5万公里,雷克萨斯ES240是4年10万公里的保修。EMC封装跟其它封装的差异也类似于雷克萨斯和丰田汽车的区别。满足的是不同消费者不同的需求。

          关于CSP与WLP         

问:市场上对于CSP似乎争议很大,想了解您怎么看?

瑞丰光电首席技术官裴小明:

CSP是IC行业的概念,引入LED行业并引起关注应该是2013年左右的事情。严格的讲,目前LED行业的CSP大多不能满足IC行业的产品规范,只不过大家已经叫习惯了而已。作为新引入的产品形式,大家有不同看法是很正常的。CSP有其的优势,比如结构简约,集成方便等;也有其明显的提升空间,如性价比、应用难度、可靠性等等。

CSP目前在一些集成密度高(高光通量密度、高功率密度)、光色一致性要求严、有调光需求的高端应用中有明显的优势;但受限于目前的性价比,大宗产品的应用(比如通用照明)则还不是它的菜。随着技术的成熟和规模化制造的扩大,其应用渗透率会逐步有所增加,但个人认为它不会是传统中小功率LED的颠覆者,倒是它的下一代WLP更值得期待。
 
问:为什么说CSP的下一代WLP 可能是传统中小功率LED的颠覆者?

瑞丰光电首席技术官裴小明:

CSP是芯片级封装,是做完芯片之后再做封装;WLP是晶圆级封装,是直接在外延片上做封装,工艺环节省了一道,设备投入和制费都节省了。

目前CSP多用蓝宝石芯片,除了白光之外,很难再做3D封装以加载其它功能;WLP多以大尺寸硅片做衬底,除了大面积、高效率的规模化生产之外,成熟的IC技术使到它很容易做3D封装,从而加载驱动、智控等功能,从而使白光WLP-LED可以得到更简捷方便的应用,终端的系统应用成本将大幅降低。当然,目前技术还优待发展和成熟,但绝对值得期待!

          关于CSC与CSP         

问:CSC真的比CSP厉害很多?

群创光电顾问叶国光:

倒装技术未来会是LED的主流,这个趋势应该很明显,LED技术的演进应该就像当初IC封装一样,这是不用怀疑的,现在的问题是倒装的性价比能不能超过正装?以目前的状态来看,还是达不到,问题的原因除了倒装芯片工艺比较复杂导致成本拉高与良率降低,虽然封装好的器件性能确实比正装好,但是还是弥补不了成本增加的比例,CSP也许是一个可以降低成本的路线,因为CSP简化了封装,除去了支架成本,看似有希望,但是CSP也有它的问题,第一个问题就是CSP的良率,据说现在CSP良率还不高,尤其是用SMT贴片CSP的良率,另外制作CSP器件的生产设备据说也比较贵,折旧成本高,这两个问题是CSP能不能成为倒装主流的最重要因素。
 
(重申一下)不管是倒装还是CSP,最后核心问题还是芯片,如果倒装芯片良率与成本没有改进,要用后面的倒装或CSP封装工艺来跟正装技术竞争弥补倒装芯片的成本,估计还有一段路要走,我觉得估计还要至少一年的时间。

 



来源:行家说APP

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