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深度剖析:LED封装发展趋势及CSP技术前景与挑战
[发布时间]:2015年8月24日 [来源]:中国半导体照明网 [点击率]:3439
【导读】: 近年来,随着LED在器件材料、芯片工艺、封装制程技术等方面的研究不断进步,尤其是倒转芯片的逐渐成熟与荧光粉涂覆技术的多样化,一种新的芯片尺寸级封装CSP(Chip Scale Package)技术...

  1、CSP的市场应用
  CSP作为一种新的封装技术,在下一代分立式中大功率LED应用中吸引行业关注,并在lm/$具有较大提升空间。随着倒装芯片良率的提升及产能规模的扩大,其价格优势将更加体现出来。今天,CSP已经不只停留在研发室内,已经在某些应用中大批量生产,并显示其优势与价值。
  比如,近两年,Lumileds的CSP在手机闪光灯应用中已批量生产;韩国厂商的CSP在直下式电视也已实现量产;易美芯光作为国内较早从事CSP研发的公司,也已成功开发出1313及1111等系列CSP产品,配合优化的二次透镜,可以把直下式电视中LED颗数减少三分之一甚至一半,从而降低系统成本。同时,由于该产品散热及电流密度的优势,亮度可以更高,满足了4K/2K以及高色域对亮度的要求。另外,在通用照明全周光球灯及灯具上,以及手机闪光灯的应用也在开发中。
  随着CSP的技术在不断演进,尺寸将不断缩小,应用将更加广泛。同时可靠性也在不断提升,使其有望成为下一代分立大功率LED器件的主要封装形式。

  2、CSP当前面临的挑战
  当然,作为一种新的技术,现阶段它也必然会面临局限与挑战:首先,CSP依赖于倒装芯片技术的提升,包括芯片成本、光效、可靠性以及芯片耐ESD的击穿能力;其次,白光转换所需的荧光粉工艺及其均匀性,直接影响色温落Bin率及色空间分布;第三,CSP对SMT贴片的精度要求更高,易造成CSP的旋转或翘起;第四,回流焊更敏感,免清洗助焊剂及锡膏的选择以及回流焊温度曲线的管控,都将影响到焊点的空洞率及柔韧性,从而影响产品的散热及可靠性;第五,由于没有陶瓷基板或支架的保护及应力转移,LED芯片与PCB的热膨胀系数差异较大,由此所产生的应力将直接影响芯片的信赖性;第六,CSP对PCB基板散热的要求更高等。
  每种封装形式都有其所最适合的产品应用,下游客户对封装的选择和需求也多种多样,可以说,没有一款封装形式可以做到One size fits all。但随着SMD贴片设备及工艺精准度的提升,CSP必将向小芯片延伸,在中功率应用中也将会与正装支架结构封装进行市场竞争。

  3、封装的产业链价值
  CSP可使封装简易化,因此,封装企业必须不断创新并调整,充分发挥自身的中游优势,在上下游两面延伸中寻找自身价值。并在模组化、功能化、智能化LED应用中为下游客户提供解决方案与附加值。
  从行业进一步发展而论,未来的封装将会涵盖更多方面与内容。在超越照明的崭新领域如物联网、可见光通信、智能照明器具应用中,微电子处理器、LED、红外、驱动电源和传感器件将会被纳入其中。因此,只有在市场与技术变化下,不断寻求新的机会,适时调整和重新定位,未来仍然有属于封装企业的一片天地。

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