這5家封裝企業(yè)對(duì)CSP LED干了什么？
文章來(lái)源:恒光電器
發(fā)布時(shí)間:2017-02-14
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談?wù)摿撕镁玫腃SP,，在行業(yè)不斷的爭(zhēng)議中漸漸成長(zhǎng)起來(lái),，今天在線君不再想老生常談CSP未來(lái)會(huì)如何,、今后會(huì)取代誰(shuí)、是大趨勢(shì)什么的,。因?yàn)樽罱谒伎糃SP時(shí),， led亮化工程，發(fā)現(xiàn)一個(gè)很有意思的事,，那就是CSP變了,，變得中國(guó)化了。
眾所周知,，CSP一出來(lái),，便以取代原有LED封裝的言論震驚四座，這也一度成為行業(yè)各大論壇爭(zhēng)論不休的話題,，雖然至今也沒(méi)討論出什么結(jié)果,，但是也留下了讓人印象深刻的一些言論。
現(xiàn)在看來(lái),，很多人猜對(duì)了開始,，卻沒(méi)猜對(duì)結(jié)局。知道CSP會(huì)有一部分市場(chǎng),，廠房照明,，也知道會(huì)從背光開始，但是大家一定沒(méi)有想到當(dāng)初的CSP到了中國(guó)企業(yè)手里,，竟然發(fā)生這么多的變化,。
從CSP工藝說(shuō)封裝
經(jīng)過(guò)這么久的發(fā)展，我想大家對(duì)CSP不再是處于陌生的狀態(tài)了,。目前實(shí)現(xiàn)CSP的白光工藝有多種方式,，其中最理想的實(shí)現(xiàn)方式當(dāng)屬Wafer層級(jí)的，可是目前很多企業(yè)卻不是這種工藝,。這是因?yàn)榇斯に噷?shí)現(xiàn)的CSP,，熒光膠只能覆蓋其LED芯片的表面，藍(lán)光會(huì)通過(guò)藍(lán)寶石從四周漏出,，影響色空間分布的均勻性。
因?yàn)檫@樣,，所以有企業(yè)考慮去除藍(lán)寶石,，建筑照明，采用薄膜芯片工藝的方式,，這樣雖減少藍(lán)光的泄露,，但工藝成本太高，依然無(wú)法成為主流,。這也就導(dǎo)致市面上主流技術(shù)路線仍然是采用切割芯片的技術(shù),。
正是因?yàn)榍懈罴夹g(shù)占主流，建筑照明，傳統(tǒng)封裝企業(yè)才有機(jī)會(huì),，因?yàn)橛兄嗨频臒晒夥弁扛�,，測(cè)試、編帶等過(guò)程,。
既然說(shuō)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(jié)構(gòu)：
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(hù)再覆熒光膜,，只有頂部一個(gè)發(fā)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(huì)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(zhì)稍差,。
除了封裝工藝本身的問(wèn)題，CSP還有這些封裝問(wèn)題
首先,，過(guò)度依賴于倒裝芯片技術(shù)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(duì)SMT貼片的精度要求更高,；
第四，回流焊工藝將影響到焊點(diǎn)的空洞率,，從而影響產(chǎn)品的散熱及可靠性,；
第五，LED芯片與基板的熱膨脹系數(shù)差異較大容易產(chǎn)生應(yīng)力,，國(guó)內(nèi)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(shí)現(xiàn)優(yōu)異光效的同時(shí),，保證器件的信賴性是其在應(yīng)用端發(fā)展的關(guān)鍵因素,。
困難重重下，封裝企業(yè)干了啥,？
雖然CSP存在著諸多問(wèn)題,，但是作為L(zhǎng)ED封裝的龍頭企業(yè)們，都在加速推動(dòng)產(chǎn)品的發(fā)展,，照明產(chǎn)品,，他們對(duì)csp花了很多心思，以下是在線君詢問(wèn)一些企業(yè)的情況,。
瑞豐
以往的單面出光 CSP僅僅考慮將側(cè)光圍擋,， LED置換工程，并未從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上將這類光進(jìn)行方向引導(dǎo)并提取出來(lái),。瑞豐針對(duì)單面出光 CSP產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行改善,，將白墻膠處理成有開口傾斜角度之后的結(jié)構(gòu)。
這種結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒃緯?huì)在白墻,、熒光粉顆粒,、芯片和膠體內(nèi)反復(fù)反射、折射,，最終被吸收轉(zhuǎn)換成熱量的熒光膠激發(fā)的水平方向部分光子,，通過(guò)傾斜的白墻側(cè)壁導(dǎo)向出光面，這樣大幅提升了光效,。
除了這個(gè),，設(shè)計(jì)，還要提下瑞豐的FEMC產(chǎn)品,，因?yàn)镃SP的核心還是FC,，而瑞豐把自己的EMC強(qiáng)項(xiàng)和FC結(jié)合在一起，開啟了封裝企業(yè)的新模式,。這個(gè)發(fā)展正如德豪潤(rùn)達(dá)莫慶偉博士所說(shuō),，廠房照明，CSP不是洪水猛獸,，它也不會(huì)一劍封喉,，相反它的出現(xiàn)是一場(chǎng)LED產(chǎn)業(yè)的革新，也是一場(chǎng)挑戰(zhàn),，但同時(shí)更是新機(jī)遇！
FEMC結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(wú)外加封膠結(jié)構(gòu),， led室內(nèi)照明,，通過(guò)對(duì)熒光膠的改良與配置，調(diào)控CSP的側(cè)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(yīng)用的光斑問(wèn)題。
CSP器件的制備方式
兆馳節(jié)能照明
兆馳的傳統(tǒng)五面出光CSP（如圖a）和單面出光CSP（如圖b）,，目前已成功量產(chǎn)并穩(wěn)定供貨,，進(jìn)入2017年，將延既定的CSP結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移技術(shù)路線持續(xù)推陳出新,。
相比SMD光源,，技術(shù)資訊，五面出光CSP光源在亮度,、可靠性方面已有明顯優(yōu)勢(shì),，但因自身獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，存在光色均勻性不足的缺點(diǎn),；為解決此問(wèn)題,，兆馳開發(fā)出了如圖（g）所示的多面出光CSP；相比傳統(tǒng)五面CSP,，多面出光CSP的光色均勻性顯著提升,。
傳統(tǒng)的單面CSP（圖b），在四周仍然存在少量出光,，出光角度過(guò)大,，不利于背光模組的光學(xué)匹配，為解決此問(wèn)題,，兆馳開發(fā)出了高聚光性能單面CSP（如圖c）,，通過(guò)四周傾斜的反光膠，使單面CSP出光角度更�,�,；另一結(jié)構(gòu)（如圖f）所示，實(shí)現(xiàn)聚光的同時(shí),，對(duì)熒光膠層起到了很好的保護(hù)作用,；圖（i）結(jié)構(gòu)在聚光的同時(shí)，星級(jí)酒店照明燈具,，把倒裝晶片側(cè)邊的光輸出收集起來(lái),，實(shí)現(xiàn)亮度提升。
行家光電
起源于美國(guó)硅谷的行家光電在CSP制造上,，使用了基于自主研發(fā)設(shè)備的真空薄膜涂覆專利技術(shù),，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(guò)半導(dǎo)體級(jí)的制造設(shè)備和工藝控制實(shí)現(xiàn)高落BIN率與色彩一致性,。
相比模頂熒光膠成型等厚膜結(jié)構(gòu)，行家薄膜結(jié)構(gòu)有效提高CSP熱穩(wěn)定性的同時(shí),，更能提高光效,。與噴涂技術(shù)明顯不同的是，由于采用了干濕分離的技術(shù),，可依次涂覆多種熒光粉與硅膠,，實(shí)現(xiàn)分層共形涂覆(Layer by Layer Conformal Coating)。分層共形結(jié)構(gòu)更可實(shí)現(xiàn)對(duì)CSP出光角度的控制,，針對(duì)不同的應(yīng)用,，擇優(yōu)選擇從120度到170度的出光角。
行家光電CSP已成功應(yīng)用于手機(jī)閃光燈,、電視背光與車用照明市場(chǎng),。經(jīng)由行家光電獨(dú)特的防水CSP封裝結(jié)構(gòu)，與分層涂覆技術(shù),，可實(shí)現(xiàn)對(duì)濕氣高度敏感的熒光材料如量子點(diǎn)的有效封裝,，制造成廣色域電視機(jī)背光所使用的CSP，實(shí)現(xiàn)超越OLED的高達(dá)110%的色域值,；亦可使用KSF熒光材料制成手機(jī)背光所需的0.3T側(cè)入式光源,。
天電
最后還要說(shuō)個(gè)產(chǎn)品NCSP，雖然拜訪過(guò)很多CSP企業(yè),，都說(shuō)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(guó)內(nèi)資訊,，但是NCSP的成本卻還低，那為啥要用CSP,。
NCSP結(jié)構(gòu)圖
其實(shí)對(duì)于衍生出來(lái)的新形式,，質(zhì)量，在線君認(rèn)為L(zhǎng)ED人應(yīng)該保持著學(xué)習(xí)和了解的心態(tài),，因?yàn)檎l(shuí)也說(shuō)不好它不會(huì)成為新的形式,，我覺(jué)得這也是CSP在封裝企業(yè)手中的改變，以后可能還有其他形式出現(xiàn),，比如像PPA+FC等這些周邊衍生產(chǎn)品,。
當(dāng)然這只是在線君看到的冰山一角，還有很多LED封裝企業(yè)在打造自己的專屬CSP結(jié)構(gòu),。如果您未在其中,，而又在CSP封裝有突破性的技術(shù)可以聯(lián)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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