這5家封裝企業對CSP LED干了什么？

文章來源:恒光電器

發布時間:2017-02-14

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　　談論了好久的CSP，在行業不斷的爭議中漸漸成長起來，今天在線君不再想老生常談CSP未來會如何、今后會取代誰、是大趨勢什么的。因為最近在思考CSP時， led亮化工程，發現一個很有意思的事，那就是CSP變了，變得中國化了。

　　眾所周知，CSP一出來，便以取代原有LED封裝的言論震驚四座，這也一度成為行業各大論壇爭論不休的話題，雖然至今也沒討論出什么結果，但是也留下了讓人印象深刻的一些言論。

　　現在看來，很多人猜對了開始，卻沒猜對結局。知道CSP會有一部分市場，廠房照明，也知道會從背光開始，但是大家一定沒有想到當初的CSP到了中國企業手里，竟然發生這么多的變化。

　　從CSP工藝說封裝

　　經過這么久的發展，我想大家對CSP不再是處于陌生的狀態了。目前實現CSP的白光工藝有多種方式，其中最理想的實現方式當屬Wafer層級的，可是目前很多企業卻不是這種工藝。這是因為此工藝實現的CSP，熒光膠只能覆蓋其LED芯片的表面，藍光會通過藍寶石從四周漏出，影響色空間分布的均勻性。

　　因為這樣，所以有企業考慮去除藍寶石，建筑照明，采用薄膜芯片工藝的方式，這樣雖減少藍光的泄露，但工藝成本太高，依然無法成為主流。這也就導致市面上主流技術路線仍然是采用切割芯片的技術。

　　正是因為切割技術占主流，建筑照明，傳統封裝企業才有機會，因為有著相似的熒光粉涂覆，測試、編帶等過程。

　　既然說到了封裝，那么目前市面上的CSP主要有以下三大主流封裝結構：

　　a. 采用硅膠熒光粉壓制而成，五面出光，光效高，但是頂部和四周的色溫一致性控制較差。

　　b. 采用周圍二氧化鈦保護再覆熒光膜，只有頂部一個發光面，光的一致性和指向性很好，但是損失了四周的光輸出，光效會偏低。

　　c. 采用熒光膜全覆蓋，再加透明硅膠固定成型，也是五面出光，光效高，LED-T5一體化燈管，光品質稍差。

　　除了封裝工藝本身的問題，CSP還有這些封裝問題

　　首先，過度依賴于倒裝芯片技術的提升，如芯片成本、光效、可靠性以及芯片耐ESD的擊穿能力；

　　其次，熒光粉涂覆工藝及其均勻性要求精度高，這直接影響色溫落Bin率及色空間分布；

　　第三，CSP免封裝器件由于體積小，對SMT貼片的精度要求更高；

　　第四，回流焊工藝將影響到焊點的空洞率，從而影響產品的散熱及可靠性；

　　第五，LED芯片與基板的熱膨脹系數差異較大容易產生應力，國內資訊，將直接影響芯片的信賴性；

　　因此，保證CSP免封裝器件在實現優異光效的同時，保證器件的信賴性是其在應用端發展的關鍵因素。

　　困難重重下，封裝企業干了啥？

　　雖然CSP存在著諸多問題，但是作為LED封裝的龍頭企業們，都在加速推動產品的發展，照明產品，他們對csp花了很多心思，以下是在線君詢問一些企業的情況。

　　瑞豐

　　以往的單面出光 CSP僅僅考慮將側光圍擋， LED置換工程，并未從結構設計上將這類光進行方向引導并提取出來。瑞豐針對單面出光 CSP產品結構進行改善，將白墻膠處理成有開口傾斜角度之后的結構。

　　這種結構能夠將原本會在白墻、熒光粉顆粒、芯片和膠體內反復反射、折射，最終被吸收轉換成熱量的熒光膠激發的水平方向部分光子，通過傾斜的白墻側壁導向出光面，這樣大幅提升了光效。

　　除了這個，設計，還要提下瑞豐的FEMC產品，因為CSP的核心還是FC，而瑞豐把自己的EMC強項和FC結合在一起，開啟了封裝企業的新模式。這個發展正如德豪潤達莫慶偉博士所說，廠房照明，CSP不是洪水猛獸，它也不會一劍封喉，相反它的出現是一場LED產業的革新，也是一場挑戰，但同時更是新機遇！

　　FEMC結構簡圖

　　雷曼

　　雷曼使用的CSP器件采用熒光膠壓合的制備工藝制備而成，擁有器件無外加封膠結構， led室內照明，通過對熒光膠的改良與配置，調控CSP的側面與頂部的熒光層厚度，可以提高器件光的一致性，改善CSP器件在終端應用的光斑問題。

　　CSP器件的制備方式

　　兆馳節能照明

　　兆馳的傳統五面出光CSP（如圖a）和單面出光CSP（如圖b），目前已成功量產并穩定供貨，進入2017年，將延既定的CSP結構轉移技術路線持續推陳出新。

　　相比SMD光源，技術資訊，五面出光CSP光源在亮度、可靠性方面已有明顯優勢，但因自身獨特的結構，存在光色均勻性不足的缺點；為解決此問題，兆馳開發出了如圖（g）所示的多面出光CSP；相比傳統五面CSP，多面出光CSP的光色均勻性顯著提升。

　　傳統的單面CSP（圖b），在四周仍然存在少量出光，出光角度過大，不利于背光模組的光學匹配，為解決此問題，兆馳開發出了高聚光性能單面CSP（如圖c），通過四周傾斜的反光膠，使單面CSP出光角度更小；另一結構（如圖f）所示，實現聚光的同時，對熒光膠層起到了很好的保護作用；圖（i）結構在聚光的同時，星級酒店照明燈具，把倒裝晶片側邊的光輸出收集起來，實現亮度提升。

　　行家光電

　　起源于美國硅谷的行家光電在CSP制造上，使用了基于自主研發設備的真空薄膜涂覆專利技術，在芯片表面形成致密、均勻、超薄的熒光粉薄膜之后再覆蓋硅膠。通過半導體級的制造設備和工藝控制實現高落BIN率與色彩一致性。

　　相比模頂熒光膠成型等厚膜結構，行家薄膜結構有效提高CSP熱穩定性的同時，更能提高光效。與噴涂技術明顯不同的是，由于采用了干濕分離的技術，可依次涂覆多種熒光粉與硅膠，實現分層共形涂覆(Layer by Layer Conformal Coating)。分層共形結構更可實現對CSP出光角度的控制，針對不同的應用，擇優選擇從120度到170度的出光角。

　　行家光電CSP已成功應用于手機閃光燈、電視背光與車用照明市場。經由行家光電獨特的防水CSP封裝結構，與分層涂覆技術，可實現對濕氣高度敏感的熒光材料如量子點的有效封裝，制造成廣色域電視機背光所使用的CSP，實現超越OLED的高達110%的色域值；亦可使用KSF熒光材料制成手機背光所需的0.3T側入式光源。

　　天電

　　最后還要說個產品NCSP，雖然拜訪過很多CSP企業，都說這不是真正CSP，是不是真正的CSP真的有那么重要嗎？如果同款的NCSP和CSP性能一樣，國內資訊，但是NCSP的成本卻還低，那為啥要用CSP。

　　NCSP結構圖

　　其實對于衍生出來的新形式，質量，在線君認為LED人應該保持著學習和了解的心態，因為誰也說不好它不會成為新的形式，我覺得這也是CSP在封裝企業手中的改變，以后可能還有其他形式出現，比如像PPA+FC等這些周邊衍生產品。

　　當然這只是在線君看到的冰山一角，還有很多LED封裝企業在打造自己的專屬CSP結構。如果您未在其中，而又在CSP封裝有突破性的技術可以聯系在線君，我們一起討論，并在下次CSP的專題上刊登。（文/LEDinside Skavy）

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