今天,又提CSP,為了與各位達成統一認知,先不厭其煩地先對CSP下定義:是一種封裝形式,即:Chip Scale Package 芯片級別封裝,傳統定義為封裝體積與LED晶片相同,或是體積不大于LED晶片 20%,且功能完整的封裝元件。
業界人都知道,CSP曾經很火爆,只是最近略顯尷尬,為此,我決定不吝筆墨,來寫寫我眼中的CSP的現在和未來。
CSP封裝目的
為了縮小封裝體積、提升晶片可靠度、改善晶片散熱:
1、有效縮減封裝體積,小、薄而輕,迎合了目前LED照明應用微小型化的趨勢,設計應用更加靈活,打破了傳統光源尺寸給設計帶來的限制。不同的芯片的尺寸可以隨意設計芯片級封裝的外形大小,不需要在外形上面進行嚴格的限制。
2、在光通量相等的情況,減少發光面可提高光密度,同樣器件體積可以提供更大功率;所以在很多很多高光密度的方案采用CSP方案或者倒裝芯片COB方案。
3、無需金線、支架、固晶膠等,減少中間環節中的熱層,可耐大電流,安全性、可靠性,半年到一年快速發展,性價比就上來了。
CSP五大應用領域
個人認為,CSP有以下值得一說的五大應用領域:
1、閃光燈:需要光補償電子設備,比如手機相機等。
2015年全球智能手機14.329億部,如果每臺手機至少用1pcs,一般使用2pcs正白暖白相互光補償,提高照相質量。相機也有更高的要求,雖然數量和手機差異很大,好在定位高端,毛利率會相對不錯。全世界每年的智能手機市場幾乎都在遞增,前景也是一片光明。CSP在手機領域是最先應用的領域。現在高端市場主要是日本光源,中端市場主要是臺韓光源,中低端主要是大陸科技創新企業。雖然相對照明是一個比較小眾市場,但勝在智能設備的持續增長,市場相對是藍海。(注:手機出貨數據來源于IDC去年公布數據)
2、車燈照明領域:內飾燈或者改裝車燈(非前大燈)、摩托車、自行車夜行燈。
說起汽車照明,大家都想到的可能是Osram、lumileds以及TG。但是今天我要說的是內飾和外飾燈、或者改裝的汽車外置燈具。每臺汽車里面在前排或者后排均有照明用的內飾車燈,部分汽車有日間行車燈,越野車戶外工作燈。同樣摩托車以及自行車均可以應用類似方案。
3、背光領域:電視背光、手機背光、顯示器背光以及很多儀器儀表背光。
說到電視背光領域,不得不說直下式方案,目前很多廠商都采用CSP做直下式方案取代現在的3030直下式電視背光方案。雖然現在對比SMD方案只有微弱的性能價格優勢,但我相信在未來半年到一年的時間內,隨著倒裝芯片價格的降低以及光電參數的優化,CSP的優勢就會馬上體現出來。屆時光學配套件更加成熟與快速發展,相信很快就到取代SMD方案,不論是直下或者側入式背光方案。
4、照明領域:面板燈、陣列式(可取代COB)、燈泡、燈管、DOB引擎光源等等。
這個血海一片的市場,也是LED最大蛋糕市場。COB都是白菜價格了,SMD LED是白菜中的白菜價格。CSP一直在這個領域蠢蠢欲動,就是沒有找到好的切入契機。首先價格昂貴,其次新東西技術需要改善(后面談瓶頸的時候再具體說這個問題)。
但是我非常看好CSP在照明的應用,首先現在只要是LED chip公司都在研發倒裝芯片技術,稍等時日,很多問題就會迎刃而解,價格也會像藍寶石水平結構的正裝芯片那樣變成廉價。
CSP有點像俄羅斯方塊那樣,憑借小巧的身材以及高功率,隨便進行數量和功率拼接。CSP燈具設計更適合個性化以及多功能化。
在很小的MCPCB上面組合正白、暖白,完成調光調色的技術方案布局,或者幾個CSP布局成一個緊密的方形發光面,直接取代COB;
如果把CSP電壓設計為6V,完全可以取代3030,對比3030有更高的功率上升空間,以及更小的結構需求;
若把CSP設計成9V,又可以取代2835。通過把6V和9V的CSP進行陣列排布,直接可以拼接能36V等典型電壓的COB模塊,還可以自己拼接9V/12V等MR16和GU10小定向類低壓射燈;
而且CSP發光面同比COB小很多,可以做成更小的角度,比如6-8°,12°等小角度。那是COB和SMD(拼接)都能實現的設計。
現在1W高端CSP價格和中高端3030的價格接近,但是對比成熟的3030,光效亟待提成,但是差異也不會太大。與9V1W的2835價格會有點差異,但是后續倒裝芯片下來以后,我相信快直接取代SMD LED。
5、舞臺燈領域、投影領域、手電領域等特殊應用領域。
這些領域要求LED側面不發光面,所以我們需要對倒裝芯片側面進行鈍化處理,讓光直接從正面出來,再在芯片上面涂布熒光粉,讓它們成為白光、綠光、紅光,或者不涂布直接為藍光,通過RGB混色原理進行舞臺燈、投影領域的光機設計。通過對倒裝芯片表面進行二次moding成形為透鏡,直接可以用于手電筒領域,取代現在的XPG等方案。