在芯片和封裝領(lǐng)域，這幾年討論最多的技術(shù)非“CSP”莫屬，“革命”封裝，“爆發(fā)”年等聳人聽聞的字眼屢屢搶占頭條。而事實上，市面上尤其在國內(nèi)關(guān)于CSP規(guī)模化應(yīng)用的案例卻寥寥無幾。但近期三星面板和蘋果手機閃光燈對CSP的應(yīng)用，讓國內(nèi)廠商嗅到了強大的商機，同時，在汽車照明，道路照明等高端應(yīng)用領(lǐng)域似乎也有破局之勢。
那么目前CSP應(yīng)用狀況如何？還有哪些瓶頸？記者采訪了業(yè)內(nèi)CSP企業(yè)代表和資深專家，共同探討CSP的技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀。
現(xiàn)實：CSP現(xiàn)階段發(fā)展狀況如何？
業(yè)界人都注意到，近兩年LED封裝市場悄然掀起一股CSP強風，很多企業(yè)開始紛紛涉足，CSP封裝被認為是LED發(fā)展的必然趨勢，然而卻沒能如預(yù)言那樣橫掃市場。
用李世瑋教授話來說，大部分的LED封裝技術(shù)都是從IC封裝引進的，IC的CSP封裝從開始發(fā)展到最后大規(guī)模應(yīng)用大概花了將近10年的時間，LED的CSP封裝算是搭了便車，時間可能可以短一點，但要花個6－7年也應(yīng)屬正常。
在晶瑞CTO趙漢民博士看來，目前CSP的應(yīng)用仍然處于初步階段。他指出，CSP目前應(yīng)用比較大的主要有兩個方面：一是手機閃光燈。由于CSP具有光強高，電流大，體積小等優(yōu)點，正適合閃光燈手機的應(yīng)用需求；比如蘋果手機在兩年前iPhone6就全部換成了CSP，鑒于CSP體積小、散熱好，iPhone7更是采用4顆CSP做的全光譜閃光燈。
二是電視背光。CSP在電視背光的應(yīng)用可謂比較成熟了，就如三星的電視背光在2016年50％以上采用CSP，在2017年三星直下式背光將全部采用CSP。“現(xiàn)在只是市場的體驗階段，但我們可以看到，CSP的量很快就會起來。而在汽車照明，手電以及商業(yè)照明領(lǐng)域，也逐步在應(yīng)用。”趙漢民博士如是分析。
對此，群創(chuàng)光電科技有限公司顧問葉國光直言不諱：“CSP是倒裝的一種封裝形式，倒裝跟正裝相比，性價比較差，所以倒裝還是應(yīng)用于一些特殊應(yīng)用產(chǎn)品，也是單價較高的產(chǎn)品，但在一般的照明或者市場化的產(chǎn)品方面，倒裝的機會少一點。”
“SP技術(shù)已經(jīng)提出好幾年了，CSP產(chǎn)品中游封裝廠和上游芯片廠均有推出產(chǎn)品，但尚未大規(guī)模的應(yīng)用。目前多種工藝技術(shù)路線并存，孰優(yōu)孰劣，眾說紛紜。主要有三種工藝路線：一種是熒光粉硅膠／熒光膜壓合，覆蓋倒裝芯片頂部和四周，五面出光；一種是倒裝芯片四周白墻，頂部熒光粉硅膠／熒光膜壓制，單面出光；還有一種是熒光粉保形涂覆覆蓋芯片四周和頂部，再透明硅膠塑封，五面出光。”國星白光器件事業(yè)部副總經(jīng)理謝志國博士表示。
“CSP基于倒裝芯片，而倒裝芯片的優(yōu)勢在于結(jié)構(gòu)利于散熱利于大電流驅(qū)動，結(jié)合CSP體積小的優(yōu)勢，主要在需要高密度光通量輸出應(yīng)用場合有所表現(xiàn)：直下式背光、手機閃光燈、汽車前大燈。盡管CSP在結(jié)構(gòu)上節(jié)省了封裝的材料，但是由于倒裝芯片的性價比和CSP制程上配套設(shè)備不完善，現(xiàn)在CSP在性價比的表現(xiàn)上并不明顯，無法和中高功率TOP LED在性價比競爭。”謝志國博士補充道。
揭秘：是什么原因限制CSP大規(guī)模應(yīng)用？
由上可以看出，CSP盡管目前正逐漸被應(yīng)用于手機閃光燈、顯示器背光和通用照明領(lǐng)域，但是尚未大規(guī)模的應(yīng)用。那么，就目前而言，CSP在技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展上面臨哪些瓶頸和局限？且聽行業(yè)人士娓娓道來。
關(guān)鍵字：成本、性價比、良率、工藝、設(shè)備、光效
晶能光電CTO趙漢民博士：價格偏高＋貼片精度高
一方面，在通用照明領(lǐng)域，普通封裝產(chǎn)品的價格已經(jīng)做到極低，而CSP產(chǎn)品采用的是倒裝芯片，價格稍高；另一方面，CSP體積小，貼片需要較高的精度，所以在貼片環(huán)節(jié)還有一定的技術(shù)難度。
晶能光電CSP事業(yè)部總經(jīng)理樸一雨：材料開發(fā)不夠＋價格偏高
目前CSP應(yīng)用的最大問題在于應(yīng)用于CSP的材料開發(fā)不夠，且原材料價格較高導致CSP的價格也相對較高。但是隨著CSP材料和技術(shù)的成熟，以及應(yīng)用逐漸擴大，其價格下調(diào)的空間也非常大，所以未來CSP的應(yīng)用前景是非常明朗的。
晶能光電研發(fā)經(jīng)理肖偉民：良率低＋貼片精度高＋成本壓力
1、因為封裝體積小，對制作和工藝控制水準、配套的生產(chǎn)設(shè)備精度以及操控人員的水平要求都相對高，量產(chǎn)良率和成本考驗較大，譬如在芯片與芯片距離控制、熒光粉均勻性和厚度的一致性、膠水的密封性、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的堅固性等問題上，有一定的挑戰(zhàn)；
2、CSP完全可以由芯片廠商設(shè)計并制造，但如果芯片廠商增加固定資產(chǎn)和人員，勢必會影響現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)布局，封裝公司也有類似顧慮－－為CSP產(chǎn)品投資新設(shè)備，則現(xiàn)有設(shè)備可能會被擱置，轉(zhuǎn)型時不免擔心是否會成為“小白鼠”；
3、在應(yīng)用上配套的貼片設(shè)備、光電套件和基板不夠完善，相對于已經(jīng)成熟的SMDLED作業(yè)，CSP的SMT作業(yè)對作業(yè)精度和配套部件如吸嘴等的要求更高，這就要求應(yīng)用廠商投資以升級設(shè)備；同時，對基板導熱系數(shù)的要求和線路設(shè)計的考量，在一定程度上提高了應(yīng)用門檻；另外，客戶面臨的二次光學的透鏡定制問題同樣阻礙了CSP的快速應(yīng)用；
4、價格偏高，CSP是基于倒裝芯片的封裝器件，超80％的器件成本來自倒裝芯片，而當前倒裝芯片市場占有率相對較低，整個體量不大，成本上無法與正裝芯片“正面廝殺”，并且基于正裝芯片的SMDLED在價格上已經(jīng)是“血海茫茫”，CSP在價格競爭上更“壓力山大”。
佛山市香港科技大學LED－FPD工程技術(shù)研究開發(fā)中心李世瑋教授：觀望心態(tài)＋設(shè)備限制
從芯片封裝的層面來看，其實技術(shù)都已經(jīng)存在（主要的技術(shù)在芯片制作），但由于目前主流的LED封裝設(shè)備并不能直接轉(zhuǎn)做CSP，所以這牽涉到新的設(shè)備投資，大家會先心存觀望，需要時間讓那些資本家去建立信心；從板級組裝的層面來看，現(xiàn)有的表面貼裝的設(shè)備，可能很多都還達不到CSP的要求，也就是說即便你有CSP元器件，但你目前的SMT設(shè)備（也包含作業(yè)員的素質(zhì)和訓練）可能還無法順利地進行CSP貼裝。這些都還需要時間漸次達到成熟。
群創(chuàng)光電科技有限公司顧問葉國光：工藝成本高＋設(shè)備投資大
CSP是倒裝的其一形式，只不過簡化了倒裝的封裝形式，基本上沒有支架，而是直接做成芯片，再貼上熒光粉，把SMT貼片于燈具或者支架上。所以理論上這個技術(shù)可降低成本，因為不用支架也不用焊線，但最大問題是它的工藝復雜，工藝成本較高，尤其是CSP的工藝成本非常高，設(shè)備投資也較大，這是造成他的性價比落后于正裝及一般SMD的原因，所以目前還是局限于特殊的照明領(lǐng)域。
國星白光器件事業(yè)部副總經(jīng)理謝志國博士：技術(shù)／工藝路線／配套設(shè)備不成熟
CSP大規(guī)模應(yīng)用的瓶頸在于適合于CSP應(yīng)用特點的倒裝芯片技術(shù)不成熟，工藝路線的不成熟，CSP制程上配套設(shè)備不成熟。
深圳市瑞豐光電子股份有限公司CTO裴小明：性價比低
CSP技術(shù)理論上是將封裝這一環(huán)節(jié)最大限度的壓縮，減少封裝的物料，制程工序，甚至可以直接跳過封裝；但是CSP是基于倒裝芯片產(chǎn)品，目前倒裝芯片性價比與正裝芯片的水準還有一定的距離，CSP的封裝結(jié)構(gòu)天生的原因，光效比SMDLED封裝光效低超過10％，所以在一般追求性價比，光效的照明應(yīng)用，CSP還有較遠的距離要走；主要倒裝芯片性價比較低。
光創(chuàng)空間（深圳）技術(shù)有限公司首席工程師鄧玉倉：技術(shù)尚不穩(wěn)定＋光效低
1、CSP器件的小型化對整體產(chǎn)業(yè)鏈工藝的挑戰(zhàn)，需要等整個產(chǎn)業(yè)鏈的精度都能適應(yīng)CSP產(chǎn)品時可大規(guī)模應(yīng)用；
2、CSP器件自身可靠性和保護性能。無論是何種模式的CSP產(chǎn)品都有膠水和芯片剝離的風險，且防護等級不夠（濕度防護和靜電防護）；
3、光效的提升，目前CSP產(chǎn)品有賴于PCB的反射。待這些問題都克服后可大批量生產(chǎn)。
未來：應(yīng)用關(guān)口逐個打通 大規(guī)模應(yīng)用只是時間
自誕生以來，CSP就被關(guān)注，承載著LED產(chǎn)業(yè)界對于小型化封裝要求及性價比提升的殷切期望。不可否認，雖然CSP存在這樣或那樣的問題，且暫時遇冷，但其背后無疑潛藏著巨大的市場機會和價值。
“縱觀LED的發(fā)展史，越小越亮越便宜是一大趨勢。”晶能光電研發(fā)經(jīng)理肖偉民認為，“CSP從技術(shù)和產(chǎn)品演化角度來說就是一種終端，器件結(jié)構(gòu)上偷工減料但性能上不打折扣，當其市場體量足夠大時將正合趨勢。加之CSP的應(yīng)用可以涵蓋所有的LED應(yīng)用領(lǐng)域，有一些是其它封裝形式達不到的，譬如要求小體積的手機閃光燈，超薄型的手機、電視背光應(yīng)用以及可調(diào)色溫的高密度模組等。設(shè)備在提升，技術(shù)在進步，成本在優(yōu)化，相信設(shè)備供應(yīng)商、CSP制造廠商、應(yīng)用端客戶磨合期完成后，CSP可順勢而為，在封裝器件領(lǐng)域贏得一席之地甚至是滿堂喝彩。”
作為國內(nèi)最早使用倒裝芯片的廠商之一，晶能光電目前在推動CSP的進展上也不遺余力，
而2017年在大功率CSP上，如汽車照明、道路照明和調(diào)光調(diào)色商業(yè)照明上將會有比較大的進展。值得一提的是，2017年第一季度，晶能光電CSP的閃光燈和車燈客戶均要求大量供貨，甚至出現(xiàn)供不應(yīng)求的現(xiàn)象。
不難看出，幾年的遇冷之后，CSP已然開始預(yù)熱。正如肖偉民所言“當前CSP技術(shù)趨于成熟，應(yīng)用關(guān)口正逐個打通，投資布局更著眼長遠，產(chǎn)品價值提升的同時價格同步下降，CSP產(chǎn)品的大規(guī)模應(yīng)用只是時間問題。”我們亦相信，CSP延伸的配套原物料、設(shè)備和相關(guān)工藝等上下打通順暢，這一兩年將迎來全新的應(yīng)用局面。
