20世纪90年代中期,随着电子设备朝向小型化、便携化等方向发展,传统封装技术如双列直插封装(DIP)和四边扁平封装(QFP)逐渐无法满足市场需求,CSP(Chip on Package)芯片级封装技术应运而生。
困局:CSP陷入“高成本”困境多年
作为先进封装技术之一,CSP的设计理念源自于BGA(球栅阵列封装)技术,但追求更小的尺寸和更多的I/O引脚,即强调更小型化(封装面积不超过芯片面积的1.2倍)及高性能化。
CSP采用倒装芯片,具备高光密度、无金线(无断金线风险)、无支架(无硫化风险)、尺寸小、热阻低、寿命长等特点,适用于要求高光功率密度、高光效、长寿命的场景,在手机闪光灯、车载照明、户外照明、智能照明等场景的应用潜力备受看好。
1994年,日本三菱公司首次推出CSP,随后,Sharp夏普公司于1996年8月开始批量生产CSP产品。往后的时间里,CSP技术的布局者、投资者逐渐增多,在市场的呼声逐渐提高,尤其是在成长性较高的领域,但由于成本一直居高不下,CSP实际应用情况与普及速度不如预期。根据业内厂商反馈,CSP技术多年来落地难的具体原因包括三方面:
1.早期倒装芯片核心技术主要由Cree LED、LumiLeds等国际大厂掌握,国内企业因起步较晚,产品在亮度、效率等方面存在差距;
2.相比正装芯片,倒装芯片工艺相对复杂,推高了制造成本;
3.作为较新的技术,CSP结构与传统水平结构封装器件(如3030、3535、5050)的产业链配套成熟度存在差距,增加了灯具厂商的开发难度与风险,市场难以迅速铺开。
简言之,由于技术成熟度不高,工艺复杂,产业链配套不完善等问题,CSP多年来陷入了“高成本”的困境,至今市场渗透率仍处于较低水平。
破局:澳洋顺昌引领CSP迈向规模化落地新时代
正当CSP技术在成本与应用之间徘徊之际,澳洋顺昌凭借其在倒装芯片领域的深厚积累,为LED产业链推动CSP的规模化落地提供了新思路。
技术层面,澳洋顺昌近几年倒装芯片技术持续实现突破,芯片亮度有了质的飞跃。此外,澳洋顺昌开发复合型CSP,产品性能与可靠性相比传统方案有了显著的提升。
来源:澳洋顺昌
相比传统五面发光及单面发光结构,复合CSP可兼得高亮度与小角度,优势凸显。芯片背面由白胶包裹,规避了漏蓝光的风险;反射腔结构则帮助提高芯片的出光效率。得益于单面出光,复合型结构没有二次激发的风险,且二次光学光提取效率高。此外,金属导电柱在作为电极的同时,还可缓冲蓝宝石与PCB的应力,保证产品的稳定性与可靠性。
来源:澳洋顺昌
另值得注意的是,复合型CSP可根据应用要求,开发不同结构的产品,满足照明、TV背光及显示等不同领域、不同产品的应用需求,以户外路灯及健康照明为例。
来源:澳洋顺昌
澳洋顺昌的户外路灯CSP模组采用高功率LED封装,并结合多腔体散热结构,实现了超过190lm/W的系统光效,寿命预估超过10万小时,较传统方案节能约50%。同时,由于不需要采用金线和支架,叠加CSP拥有高达135℃的耐高结温特性,澳洋顺昌的户外路灯CSP方案有效改善了传统灯具可能存在的断金线、硫化等问题,并提升了散热效果,降低了维护和售后成本。
在此基础上,澳洋顺昌利用CSP光源失效后短路导通的特性,极大地延长了灯具模组的使用寿命,甚至有望实现路灯灯具在全寿命周期内的模组免维护。目前,在EMC户外路灯、隧道灯、球场灯等项目中,澳洋顺昌户外路灯CSP模组强大的市场竞争力正在显现。
针对健康照明应用,澳洋顺昌的CSP方案同样可圈可点。澳洋顺昌已推出不同颜色组合的CSP灯带和COB产品,能够与智能控制模块完美配合,可实现从1500K到14000K沿黑体轨迹线(BBL)的连续调节,拟合出高达1700万种颜色,且色容差小于3,显色指数Ra大于90。与传统调光产品相比,澳洋顺昌的CSP健康照明方案色域更宽广,输出的光线更健康、更智能,完美契合了现代健康照明理念。
产业链布局层面,澳洋顺昌依托自身强大的芯片研发与制造能力,实现了上游芯片与中游封装资源的整合,打通了两者间的壁垒,使其在芯片设计和成本控制上拥有更高效的沟通与更大的灵活性。
总的来说,澳洋顺昌通过技术创新与材料创新,结合上中游产业链的协同优势,实现CSP技术的降本增效,正在引领CSP迈向规模化落地的新时代。
新局:澳洋顺昌助推CSP撬动人因照明等新兴市场
攻克技术难题之后,下一步便是打开应用市场,尤其是高成长性但发展缓慢的新兴市场。以人因照明为例,作为LED照明行业未来重要的增长点之一,人因照明技术至今为止仍未能大规模普及,其中一个关键因素是:消费者往往难以直观感受到智能照明技术带来的实际效果,导致市场接受度不高。
面对人因照明市场的需求,澳洋顺昌已推出覆盖多色、全色域、全功率段的CSP产品,并通过智能控制系统,实现1500K至14000K的宽范围色温调节,能够满足不同场景下的精细化光环境需求。
综合成本效益方面,澳洋顺昌CSP模组寿命超过80,000小时(L70标准),较传统方案延长3倍,部分方案采用内置48V高压直驱的免驱动设计,可节省外围电路成本达30%,进一步提升了整体解决方案的经济性。
针对消费者感知模糊的问题,澳洋顺昌正在联合医疗机构发布《光谱与人体节律白皮书》,量化CSP模组在改善褪黑素分泌、提升情绪稳定性等方面的积极效果。同时,开发“光谱健康指数”检测工具,用户通过扫码即可了解当前光照环境的生物学影响评分,让健康光效看得见、摸得着。
针对系统集成复杂度高的问题,澳洋顺昌表示,厂商可以提供DALI-2、Zigbee 3.0双协议驱动接口,确保CSP产品能与华为HiLink、涂鸦智能等主流智能家居平台兼容。同时,开放SDK(软件开发工具包),供开发者调用光谱引擎API,降低二次开发的门槛,推动产业链的协同创新。
综上可见,澳洋顺昌凭借在倒装芯片领域的深厚积累,以及芯片研发与封装工艺整合的优势,为人因照明市场提供核心的光源技术支撑,助力填补产业链中的关键缺口。
未来:共筑CSP产业辉煌
澳洋顺昌正以其不懈的创新和开放的合作姿态,引领CSP技术走向一个全新的、规模化应用的“光明”时代。澳洋顺昌也深知,CSP技术的大规模应用离不开全产业链的共同努力,未来期望与更多行业合作伙伴携手,共同攻克技术难点,拓展应用场景,推动CSP技术迈向更广阔的市场。
另值得一提的是,淮安澳洋顺昌光电技术有限公司将重磅亮相于2025年6月9-12日在中国进出口商品交易会展馆A及B区盛大举办的第三十届广州国际照明展览会(GILE光亚展),展位号为4.2D42,届时诚邀行业嘉宾莅临现场参观交流!(文:LEDinside Janice)
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