一、CSP旋風

 

　　從2013年開始，CSP LED封裝以“無封裝”的概念，給LED封裝產(chǎn)業(yè)刮了一陣強勁的冷風。

 

　　芯片廠直接在晶元上進行熒光層的涂敷，切割后直接得到LED燈珠成品，免去了封裝廠固晶、焊線、點膠的環(huán)節(jié)，的確讓許多有危機意識的封裝廠感受到行業(yè)變革可能帶來的無情后果。

 

　　CSP如果真成為封裝的主流形式，越是強大的LED封裝廠，越難以轉身。巨額投資的固晶焊線機，變成廢銅爛鐵，苦心經(jīng)營經(jīng)營的規(guī)模優(yōu)勢，猶如馬奇諾防線，瞬間崩潰。

 

　　二、CSP優(yōu)勢

 

　　CSP概念（chip scale package），來源于IC封裝，是指芯片面積大于封裝面積80% 的封裝。芯片面積超過封裝面積的80%，極少材料的浪費；并且晶圓級的CSP封裝（wafer level package）可以免去支架，簡化了物料成本結構。

 

　　除了封裝環(huán)節(jié)的極大簡化，CSP在應用上還有獨特的優(yōu)勢。第一，高功率，1212尺寸的CSP，可以做到與EMC3030 同樣 1.5W的功率。籍此高功率的優(yōu)勢，CSP在手機閃光燈應用上迅速鋪開。第二，CSP極小的發(fā)光面積，有利于光學設計。這在對光學設計要求嚴苛的應用，比如電視背光，具有極大的優(yōu)勢。CSP應用最激進的企業(yè)韓國三星，大約三年前放棄了成熟的EMC 3030直下式背光，賣出了EMC支架產(chǎn)線，轉身擁抱CSP。

　　圖1. CSP極小發(fā)光面(圖片來源于網(wǎng)絡)

 

　　三、CSP困境

 

　　然而，在過去的三四年內，曾經(jīng)讓封裝廠談虎色變的CSP，并沒有取代傳統(tǒng)的支架型封裝。日本老牌LED材料公司日東電工，將生產(chǎn)CSP的熒光硅膠膜技術，轉讓給了中國公司，正是對CSP LED封裝的一個戰(zhàn)略性后退。

 

　　我們不禁要問，大有顛覆封裝行業(yè)的CSP，為什么停止發(fā)育了？

 

　　CSP本身存在很大的結構性問題。首先，上板難。CSP的的體積太小，焊盤非常精細，需要高精度的SMD機器，一般的終端客戶沒有這樣的設備，需要新的高精度SMD設備投資。

 

　　其次，可靠性隱患。CSP四周沒有圍壩結構，硅膠和芯片、支架的結合力較差，容易受到外力及內應力的破壞，造成熒光層分層甚至脫落的風險。

 

　　再次，成本高。CSP采用倒裝芯片，倒裝芯片的價格，在2013年時，是同樣面積的正裝LED 芯片的兩倍，雖然價格一直在下降，但是到2017年中的今天，價格還是高于正裝芯片。

 

　　CSP雖然在理論上大大簡化了封裝結構，但受限于倒裝芯片成本，無法在通用照明上與2835，3030分庭。2835，3030作為通用照明市場主流的封裝形式，具有很大的規(guī)模成本優(yōu)勢，也是CSP無法匹及的。

 

　　四、CSP突圍

 

　　山重水復疑無路，LED汽車前大燈照明的興起，打開了CSP封裝的一線希望。

 

　　飛利浦創(chuàng)造性地將CSP應用在汽車前大燈上，替代傳統(tǒng)鹵素燈。廣州、江浙等地的汽配企業(yè)，敏銳地嗅到了商機，迅速跟進模仿。

　　圖2. 飛利浦LED汽車前大燈（圖片來源于網(wǎng)絡）

 

　　CSP高功率極簡封裝，正是汽車前大燈需要的，柳暗花明，新的應用市場的創(chuàng)造，為CSP打開了希望之門。除了Lumileds之外，韓國企業(yè)首爾半導體也在這個新興市場分到了一杯羹。然而，CSP的成本、易用性、可靠性等問題，并沒有解決。

 

　　五、CSP晉級

 

　　國內封裝企業(yè)迅速跟進，力圖解決CSP、成本、易用性、可靠性等問題。在剛剛結束的2017光亞展上我們看到一些具有前瞻性眼光的LED封裝公司，在各個方面用功，推進CSP在汽車大燈照明上的應用。

 

　　鴻利智匯開發(fā)的類似飛利浦2016產(chǎn)品，在成本上做到了極致。鴻利2016 地將飛利浦2016帶有的浪涌保護齊納管去除，簡化了成本結構。據(jù)終端客戶消息，可以做到飛利浦價格的三分之一，幾乎是貼著BOM成本的地面飛行。鴻利大膽地將照明市場邏輯，應用于汽車照明，猶如當年的木林森。鴻利很可能擊退Lumileds，在低端汽車大燈照明市場，取得領先地位。

 

　　在易用性上，帶基板的類CSP，為貼裝提供了便利。廣州添鑫推出的1860噴粉工藝類CSP，三顆倒裝芯片固定在陶瓷基板上，大大增加了底部焊盤的面積，可以很方便地進行SMD，著實為客戶的使用場景考慮。

 

　　可靠性上，光創(chuàng)公司的無機熒光體封裝6018，采用了前裝市場的高可靠性封裝工藝。無機熒光體封裝具有熒光層不脫落，耐高溫高濕的優(yōu)點，歐司朗前裝封裝Ostar系列就是采用這種封裝工藝。

 

　　無機熒光體封裝克服了飛利浦2016硅膠封裝，添鑫1860噴粉封裝存在的高溫高濕環(huán)境下硅膠脫落，掉粉漏藍光的缺點，正是目前很多后裝車燈廠頭疼的問題。光創(chuàng)公司的6018據(jù)稱成本比飛利浦2016更具有價格競爭力，以圖將高可靠性的前沿技術，普惠于后裝市場。

　　圖3. 光創(chuàng)前裝技術封裝6018（圖片來源于網(wǎng)絡）

 

　　六、小結

 

　　四年等待，CSP終于在汽車照明后裝市場等到花開。新的市場必然對LED會提出了新的要求，CSP依然有漫長的道路。