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针对几家持续发力CSP的封装企业进行了调研新浦京棋牌手机版下载,三星在今年推出的第二代芯片级封装器件CSP
发布时间:2020-03-15 01:41
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从2013年开始,CSP LED封装以“无封装”的概念,给LED封装产业刮了一阵强劲的冷风。  芯片厂直接在晶元上进行荧光层的涂敷,切割后直接得到LED灯珠成品,免去了封装厂固晶、焊线、点胶的环节,的确让许多有危机意识的封装厂感受到行业变革可能带来的无情后果。  CSP如果真成为封装的主流形式,越是强大的LED封装厂,越难以转身。巨额投资的固晶焊线机,变成废铜烂铁,苦心经营经营的规模优势,犹如马奇诺防线,瞬间崩溃。  然而,在过去的三四年内,曾经让封装厂谈虎色变的CSP,并没有取代传统的支架型封装。截至目前,真正形成规模化生产的企业也屈指可数,究竟是什么原因?  据星光宝总经理朱锡河分析,“CSP在LED领域的技术还不算成熟,因为LED体积小、生产工艺要求高、对生产设备的精度以及操控人员的水平要求也随之升高,生产设备价格的高低决定了精度的高低、量产良率以及成本,而且在整个CSP生产工艺流程中,每一个工艺步骤,对技术、设备、人才都有较高的要求。”  “此外,芯片与芯片之间的距离控制、芯片与衬底之间的位置匹配度控制、外延芯片波长范围的掌控、荧光粉厚度的均匀性控制、点胶控制技术、密封性等难点也是导致CSP没有真正起量的原因。”朱锡河如是说。  其实,一直以来应用端对CSP都存在着一些误区。很多人认为使用CSP LED可省去封装环节,芯片厂可直接和灯具厂进行无缝对接,大幅简化产出工艺和降低成本,似乎封装环节从此将被剔除,封装厂将无活路。  但事实并非如此,目前主流的封装形式主要有SMD、POWER、COB,而CSP封装欲革掉的正是这些主流的封装,也就是说可以替代目前主流的LED2835、3528、5050等。所以,CSP影响的并非整个封装行业,而是目前封装行业中的主流形式。换而言之。CSP属于芯片环节的技术更新,而不属于封装世界。  “山重水复疑无路,柳暗花明又一村。”LED汽车前大灯照明的兴起,打开了CSP封装的一线希望,CSP高功率极简封装,正是汽车前大灯需要的。国际大厂Lumileds、首尔半导体、欧司朗等嗅到商机,迅速跟进布局。  “CSP高功率极简封装,具有高功率、光色均一、稳定性好等特点,使汽车灯更易于配光始用。同时,由于CSP本身的应用特点,使汽车灯的稳定性有很大的提升。”朱锡河告诉高工LED。  当然,为了迎合市场机遇,星光宝已将CSP作为今年的重点布局对象,当前正在加紧改版升级,初步定于2017年年底进行批量生产。  除星光宝之外,鸿利智汇、瑞丰光电、国星光电、东昊光电子、兆驰节能照明、科艺星等国内封装厂商也在加速布局,其中有几家厂商已经形成批量生产。  虽然国内厂商争相布局,但产品各不相同,未能形成统一的标准。对于将CSP做成模组(标准器件),业内专家也是各执一词。  在朱锡河看来,“由于CSP体积的特点,对CSP的贴片要求非常高,这使CSP集成模块的制作增加了难度,需要针对CSP贴片工艺设计开发符合其要求的高精度贴片设备。”  经历了四年的市场沉淀,CSP最终会先有价格,还是先有量?  “任何新产品在初期因其开发费用的投入以及相关辅料和辅助设备的不通用性,导致新产品初期的价格会很高,这是必然的,所以当产品被高场认可以后,随之而来的便是量,量达到一定程度以后便可以使所有的辅料和辅助设备价格降低从而使产品的成本降低。”朱锡河最后提到。实习编辑:梁洁莹

星光宝总经理朱锡河

那么我们就来聊聊现在很火的CSP到底有什么用,给LED封装行业带来了什么,在照明应用中又存在哪些可能性,它是否能起到颠覆作用并开启新的照明时代。

台湾晶元光电行销中心协理林依达:

CSP在LED领域的技术还不算成熟,体积小→生产工艺要求高→对生产设备的精度以及操控人员的水平要求随之升高→生产设备价格的高低决定了精度的高低→量产良率和成本为最大考量。

同样是今年6月,广东朗能董事长邓超华以30%股权进入立体光电公司。立体光电据称也是全国第一家能够将无封装芯片批量使用的企业。据了解,目前立体光电的CSP设备已经量产,预计今年销售达300台。首推的无封装光源封装产品,已进行量产,月量产能达到5kk。而三星、晶元、德豪都是其战略合作伙伴。

质疑者还指出,CSP从本质上看仍旧处于原有提升lm/$的轨迹上,无非还是抢占了其它封装的市场份额,一没有拓展行业生存空间,二也没有降低行业竞争压力,即使实现了2500lm/$,也没有什么价值。支持者则强调,最早使用CSP的是背光和闪光灯,目前苹果和三星的手机闪光灯都是使用CSP无封装芯片,三星和LG的超薄电视部分使用的CSP无封装芯片;在照明行业,CSP因为体积小,灵活度高,应用范围非常广泛。

我认为这是市场的普遍规律,新产品投入市场初期,技术设备、相应配套、终端应用等成熟度还不够,很难迅速形成统一的标准,CSP产品也不例外。未来,随着CSP市场规模的进一步扩大和应用技术的不断成熟,自然会出现引领行业标准的企业巨头。

What is CSP?

三星电子执行副社长谭昌琳:

尽管CSP技术已被提出多年,但由于技术、价格、产能等原因,不少应用端企业仍对CSP技术疑虑较大,更多是静观其变。但随着LED技术朝着越小越亮的方向发展,CSP技术的关注程度正逐步提高,加上芯片、焊料、基板三大主材关键工艺技术的进步,从去年下半年起,国星光电也不断收到关于CSP的询单,客户接受程度大大提高。

东芝则于2014年推出一款行业最小的白光芯片级封装LED(CSP-LED),尺寸仅为0.65 x 0.65 mm,产品可用于照明。东芝在白色LED业务领域起步较晚。2014年市场份额还不到1%,所以,当时计划将其擅长的半导体技术运用到白色LED上,从而挽回颓势。但是目前成效如何还不得而知。

“目前CSP的发展暂时没有一个标准,大家的尺寸不像中功率2835、4014、5630那样都采用同样的标准。若形成一个标准,它的推广将会加速。照明要使用CSP可能还需要一些时间,或需开发更小尺寸的CSP。”

我认为还是要看综合效果,因为对于一个企业来讲,在保证一定利润的基础上才能有利于自己及行业的健康发展。从另一方面来讲,只有形成足够的量,才能促进一个新技术快速渗透到应用中去,并扩大使用范围及市场规模。同时,有足够的量,才能促使相关配套的物料成本迅速下降,从而降低自己的生产成本。所以,从两方面来看,先有量还是先有价格是一个综合的效果。

不过,此时,也有业内人士“不识趣”地泼了盆冷水——CSP的产品形式将会如同过去几款重要的封装形式一样,在未来几年横扫市场,是非常重要的发展趋势,但从本质上看,这种所谓的创新知识,仍旧处于原有提升lm/$的轨迹上,无非还是抢占了其它封装的市场份额,一没有拓展行业生存空间,二也没有降低行业竞争压力,即使实现了2500lm/$,然而也并没有什么卵用。

“目前CSP无封装芯片已应用到背光屏幕、通用性照明等领域,相信随着CSP不断创新完善,未来将在闪光灯、汽车灯、显示屏等领域拥有更大的发展空间,创造出更大的价值。”

但事实并非如此,目前最主流的封装形式为SMD、POWER和COB,而CSP封装欲革掉的正是这些主流的封装,也就是说可以替代目前主流的LED2835、3528、5050等。所以,它影响的并非整个封装行业,而是目前封装行业中的主流形式。CSP属于芯片环节的技术更新,而不属于封装世界。

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科锐中国区总经理邵嘉平:

我认为,CSP产品作为LED封装的发展方向,肯定会受到越来越多的企业关注,一些有技术革新想法的企业都已经在大批量的投入研发。

在整个CSP生产工艺流程中,每一个工艺步骤,对技术、设备、人才都有较高的要求,而以下几个难点值得一提:1、芯片与芯片之间的距离控制;2、芯片与衬底之间的位置匹配度控制;3、外延芯片波长范围的掌控;4、荧光粉厚度的均匀性控制;5、点胶控制技术;6、密封性。

立体光电总经理程胜鹏表示CSP具有诸多优点:1、稳定性更好,没有了金线和支架,故障率更低。安装、运输、储存过程中损坏的几率大幅降低,减少生产损耗。2、尺寸更小,光密度更高,更利于光的控制。3、热阻更低,直接接触芯片底部镀焊盘,减少热阻层。4、灵活性更好,可以任意组合成各种功率和串并数。5、性价比更高,减少了支架和硅胶的用量,减少了封装这一流通环节,整体成本降低。

应用端对CSP存在哪些误区?

业内皆知,LED封装就是将外引线连接到LED芯片的电极上,同时保护好LED芯片,并且起到提高光取出效率的作用。回顾LED封装历史,主要可分为直插式封装(LAMP)、贴片式封装(SMD)、数码管封装(Display)、功率型封装(POWER)、集成式封装(COB)。

关于CSP技术对LED封装产业的影响,在理论上,LED封装厂取得白光晶片后,就不再需要为了混光配色大伤脑筋。配色的责任将上移到晶片制造端,只要封装端控制好进货,库存或废料风险就能有效降低。顺着这个思路,接下来只要白光晶片货源稳定,封装厂可减少混光配色的制造程序与资本支出。整体看来,白光晶片的出现似对封装业者有利。但免除了旧风险,新风险接踵而至:当混光配色的责任上移到了晶片制造端后,封装厂的重要性也将随之减少。因此白光晶片,按理说,将会对LED封装产业造成很大的冲击。

兆驰节能照明营销总监郑海斌

先来看看晶圆级封装(即芯片尺寸封装)发展的背景。

“CSP无封装技术早几年就已应用到显示屏领域,但由于各种因素使得芯片有好地方,也有不好的地方,让人很头疼。”

兆驰节能照明营销总监郑海斌

隆达电子曾于“2014法兰克福灯光照明暨建筑物自动化展(Light+Building)”中,发布首款无封装白光LED芯片,主要系瞄准50瓦LED照明,如U10投射灯、水晶蜡烛灯及灯管等应用,并于第二季已小量试产。今年光亚展上,隆达声称发布业界最小CSP无封装UV LED封装产品,法人指出,隆达因背光CSP产品已获欧、日、陆系客户采用,预计今年出货量可望放大挹注背光业绩,今年营运在背光业绩维持成长下,产品营收比重背光约占60%、照明40%。

最近值得关注的另一家国内企业是立体光电。6月份,广东朗能入股立体光电公司,并举办了CSP专用设备揭幕典礼。立体光电是从去年年初开始以CSP技术及解决方案吸引业内的目光,有说法认为它是全国第一家能够将无封装芯片批量使用的企业。立体光电总经理程胜鹏在与三星签约合作协议时表示,2015年将会是无封装芯片推广应用的元年,未来两三年内相信无封装芯片会大行其道。

华灿光电倒装技术部经理张威

所以,可以想见,CSP势必会在一定程度上给LED部分环节带来一定的冲击,但是力度如何,还不得而知。

在台湾,隆达电子去年发布首款无封装白光LED芯片,并已小量试产;今年又宣称发布业界最小CSP无封装UVLED封装产品。台积电则向业界分享了“WLCSP封装可靠性”的内容,其技术水平引起业内关注。

CSP做成模组存在哪些技术难点?

日亚化的研发和推广力度似乎更大,宣布将投资数十亿日圆建置覆晶封装(FCCSP)产线,预估今年10月即可开出每月达数千万颗的初期产能,目标在未来3~5年内将覆晶封装LED推上市场主流。

“芯片级封装并不是没有封装,至少看来还是没有办法做到免封装,所以不可能革掉传统封装的命,而且从LED产业发展至今,并没有一项封装技术完完全全替代另一项封装技术。”

CSP作为倒装芯片级封装产品,成本相对偏高,设计要求门槛较高,生产难度导致目前还没有大规模起量。目前,兆驰节能照明的CSP正在起量,每个月的出货量在20KK以上。

1999年,晶圆凸点的制造公司开始给主要的封装配套厂家发放技术许可证。这样,倒装芯片和晶片尺寸级封装也就逐渐在世界各地推广开来。例如,台湾的ASE公司和Siliconware公司以及韩国的Amkor公司就是按照FCD公司的技术授权来制造超级CSP(Ultra CSP)的。

“一项产业新技术从诞生到落地,需要很多配套,能让业界快速使用到产品,而未来CSP将是芯片领域的趋势。对此三星将不断努力创新,明年将推出全新的碳化硅衬底,这将是一个新纪元的开始。”

CSP是先有价格还是先有量?

那么,究竟在什么情况下,芯片厂可不顾封装厂的感受,直接与灯具厂进行无缝对接?

鸿利光电总经理雷利宁坦陈,CSP封装技术面临着诸多技术难点,包括封装工艺的难易度不同、如何选取工艺,不同工艺性能的差异如何来进行优化,CSP产品的尺寸是多样化的、怎么样实现一个标准化的推广,是否存在更具有突破性的工艺等一系列的问题。业内人士指出,CSP产品价格相对于照明领域产品仍在较高价位,并且很多企业并未能实现量产,但其应用于LED背光领域、手机闪光灯的市场一直在增长。在CSP产品的良率和成本问题还未得到解决之前,在照明领域,SMD封装等这一性价比极高的技术仍将会是主流。

星光宝总经理朱锡河

如今巨头们都在开始发力,那么按照新技术发展的正常逻辑,最快半年,良率和成本问题将会得到解决,最慢也只需要一年。未来,不排除封装和芯片之间的边界,以及封装与组装工艺之间的边界会日渐模糊,而整个LED行业的格局将愈加清晰,风云再起,请各位看官自行捕捉信号,判断自身发展步伐,伺机而动。

优势凸显的封装技术

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