由于閃光燈及背光領(lǐng)域持續(xù)導(dǎo)入CSP，加速了無封裝芯片的市場化?，F(xiàn)在，CSP批量化生產(chǎn)的戰(zhàn)火已經(jīng)從歐美日韓等地，燃燒到了國內(nèi)。特別是中國臺灣地區(qū)，不少芯片大廠更是將擴大CSP布局視為優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、加速轉(zhuǎn)型升級的好品種。
同時，內(nèi)地的企業(yè)也密切關(guān)注CSP的動向。然而，CSP正處于持續(xù)優(yōu)化性價比的階段：一方面是量的提升，一方面是價格的下降，一旦這兩者交叉，市場將快速爆發(fā)。
國內(nèi)外企業(yè)量產(chǎn)加速
2016年是CSP市場化元年。無論是市場出貨，還是企業(yè)布局，都顯示CSP正不斷主流化。CSP不斷增加的市場需求，也加速了企業(yè)量產(chǎn)的步伐。如今，一方面日亞化、科銳、Lumileds、首爾半導(dǎo)體、三星等國際大廠積極布局CSP產(chǎn)品;另一方面，晶元光電、新世紀、鴻利光電、德豪潤達、國星光電、易美芯光、晶科電子等國內(nèi)海峽兩岸的企業(yè)都在大力推廣CSP產(chǎn)品。
2015年9月，Lumileds推出全新LUXEON系列白光倒裝芯片，帶來領(lǐng)先業(yè)界的光通密度和lm/$;同時，首爾半導(dǎo)體宣布開始量產(chǎn)CSP LED，公司稱之為PCB晶圓級集成芯片WICOP。專為普通照明設(shè)計新的LED被稱為WICOP2，用來區(qū)分固態(tài)照明(SSL)光源和早期已應(yīng)用于背光、汽車和相機閃光燈領(lǐng)域的WICOP LED。
去年10月，日亞化的直接安裝芯片(DMC)也正式量產(chǎn)，過去這類產(chǎn)品以汽車市場為主，今年開始應(yīng)用在背光產(chǎn)品上;同時，三星已提供CSP LED用于背光領(lǐng)域，公司表示年底會將此類產(chǎn)品用于普通照明領(lǐng)域。
國內(nèi)臺灣方面，晶電去年已經(jīng)將產(chǎn)品應(yīng)用到品牌電視中，高階機種大量導(dǎo)入。晶電認為，雖然CSP出量的時間比預(yù)期晚，但今年市場明顯起飛，在TV廠、高階手機閃光燈相繼啟用CSP芯片的背景下，明年有機會躍居主流。今年下半年晶電合計CSP、FC芯片已經(jīng)突破10%。
年初，新世紀光電已經(jīng)開始在汽車頭燈、液晶電視背光源和照相機閃光燈應(yīng)用的CSP芯片出貨，2016年3月CSP芯片的出貨顯著增加，年底CSP芯片的營收比例預(yù)計將上升40%-50%。
新世紀相關(guān)負責人表示：“新世紀光電具備多年CSP技術(shù)研發(fā)經(jīng)驗，并于2015年10月開始CSP芯片出貨，主要為臺灣汽車頭燈制造商11月汽車后市場銷售供貨。同時，新世紀光電打算與歐洲汽車照明原始設(shè)備制造商(OEM)開展合作，成功打入汽車制造商供應(yīng)鏈。”此外，新世紀光電已經(jīng)斬獲日本、韓國和中國邊緣型和直接型背光液晶電視應(yīng)用CSP芯片訂單，于2016年第二季度開始出貨。
此外，國星光電主導(dǎo)的陶瓷薄膜襯底CSP技術(shù)，順利推出NS-CSP系列器件;易美芯光也成功開發(fā)出1313及1111等系列CSP產(chǎn)品，將直下式電視中LED顆數(shù)減少一半;晶科電子推出APT CSP技術(shù)，并采用精準成熟的熒光粉涂覆技術(shù)，提供多元化的CSP產(chǎn)品。
易美芯光執(zhí)行副總裁劉國旭博士表示：“CSP作為一種新的封裝技術(shù)，在下一代分立式中大功率LED應(yīng)用中吸引行業(yè)關(guān)注，并在lm/$具有較大提升空間。隨著倒裝芯片良率的提升及產(chǎn)能規(guī)模的擴大，其價格優(yōu)勢將體現(xiàn)出來。今天，CSP已經(jīng)不只停留在研發(fā)階段，已經(jīng)在一些應(yīng)用中大批量生產(chǎn)，顯示其優(yōu)勢與價值。”
背光、閃光燈帶CSP起飛
CSP LED憑借封裝體積小、可靠性高、散熱佳，被廣泛地應(yīng)用在閃光燈、背光顯示領(lǐng)域。由于TV新機種、高階手機閃光燈大量導(dǎo)入CSP，使得CSP LED進入爆炸式增長期。
目前，很多廠商都采用CSP做直下式方案取代現(xiàn)在的3030直下式電視背光方案。雖然現(xiàn)在對比SMD方案，CSP只有微弱的性能價格優(yōu)勢，但隨著倒裝芯片價格的降低、光電參數(shù)的優(yōu)化，以及光學(xué)配套件更加成熟，其優(yōu)勢將很快取代SMD方案。
晶電表示，今年新導(dǎo)入的TV機種幾乎100%采用CSP設(shè)計，CSP在側(cè)光式TV背光源仍有問題待解決，直下式背光則完全沒有問題，隨著各項瓶頸克服，今年的需求量明顯起飛。
如今，晶電CSP的出貨量從每月500萬顆攀升至2.3億顆，成長幅度高達45倍。上半年晶電已經(jīng)擴充后段螢光粉產(chǎn)能達50%，產(chǎn)能還是吃緊，接下來將執(zhí)行擴產(chǎn)計劃，擴產(chǎn)幅度上看3倍。同時，晶電、新世紀等晶片廠，均看好明年CSP在TV背光上的需求將更上層樓。
據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，直下式背光滲透率大幅提高，由2014年的57%進步到2015年的59.5%，2019年還將進一步增加至68.5%，CSP在背光領(lǐng)域仍將有很大的發(fā)展空間。
除了TV背光的需求之外，手機閃光燈也是帶動CSP成長的主要動能，高階手機閃光燈需要更多顆晶片，也更要求輕薄，CSP成為第一選項，CSP以及覆晶封裝明年或成為TV、手機閃光燈的雙主流。
特別是繼2013年導(dǎo)入的雙色溫LED閃光燈后，蘋果公司近期推出的iPhone 7/7 Plus搭載四顆LED的閃光燈模塊，有望讓其他品牌的智能手機跟進這一規(guī)格，為CSP 市場發(fā)展添加動力。
目前，蘋果、三星、魅族的手機閃光燈都是使用CSP無封裝芯片。現(xiàn)階段，不僅僅是蘋果手機添加了閃光燈，OPPO、三星、小米等都增加了應(yīng)用在手機上LED閃光燈的數(shù)量，魅族PRO 6更是用了多達10顆LED雙色溫環(huán)形閃光燈。
有數(shù)據(jù)顯示，LED閃光燈市場產(chǎn)值于2016年將達7.44億美元(約合人民幣49.54億元)，年成長9%，2017年閃光燈LED市場產(chǎn)值將會攀升至8.11億美元(約合人民幣54億元)。
雖然LED閃光燈市場潛力大，但進入門坎高。以往蘋果的LED閃光燈供貨商，都以Lumileds為主，而隨著晶電，新世紀等廠商紛紛推出CSP LED晶片之后，中國臺灣的LED封裝廠商如億光、光寶也能夠在智慧型手機的供應(yīng)鏈當中與國際LED大廠一爭高下。目前國內(nèi)晶科、聚飛光電也憑借CSP技術(shù)成功在LED閃光燈市場當中擁有一席之地。
照明普及CSP
提高良率是關(guān)鍵
由于CSP封裝尺寸大大減小，可使燈具設(shè)計更加靈活，結(jié)構(gòu)更加緊湊簡潔，適應(yīng)了目前LED照明應(yīng)用微型化、更亮的發(fā)展趨勢。理論上講，CSP比SMD更具有性能優(yōu)勢，但是應(yīng)用端更看重成熟度和性價比。
目前，積極推動CSP市場化的主要是芯片企業(yè)，換而言之，CSP屬于芯片環(huán)節(jié)的技術(shù)更新，封裝未能及時跟上。在CSP封裝環(huán)節(jié)最大的問題是良率低，據(jù)現(xiàn)階段眾多CSP工廠的良率粗略估計在70%左右。
CSP良率低主要體現(xiàn)在廠家貼片精度上。由于CSP的體積小，對生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝的精度要求更高，如果要滿足其封裝需要必須更換現(xiàn)有設(shè)備。如CSP的SMT作業(yè)，需要專門的封裝固晶機才能精確定位，否則應(yīng)用工廠的SMT設(shè)備是達不到芯片級SMT的精確度。
然而，專門CSP的封裝固晶機價格昂貴。一條CSP封裝線究竟值多少錢?“目前，國產(chǎn)CSP設(shè)備還不成熟，CSP設(shè)備還只能依賴于進口。一條(韓國)100KK月產(chǎn)能的CSP產(chǎn)線，報價超過2000萬人民幣。按照當前的市場情況，投資跟回報完全不成正比?！毙聫V聯(lián)總經(jīng)理吳永勝告訴記者。
在背光和閃光燈市場被大企業(yè)瓜分完成，而照明市場又未完全起來的時間節(jié)點，很多大中型封裝廠家還是采取持續(xù)觀望狀態(tài)。除非國產(chǎn)設(shè)備廠商發(fā)力，生產(chǎn)出便宜精確的SMT設(shè)備，以更好地能解決上述工藝應(yīng)用問題，使CSP性價比持續(xù)優(yōu)化。所以有業(yè)內(nèi)人士稱，在CSP產(chǎn)品的良率和成本問題未解決之前，SMD這一性價比極高的技術(shù)仍將是最主流的封裝形式。
如果良率提高，批量生產(chǎn)增多，價格優(yōu)勢明顯，CSP將成為大功率點光源主流。SMD 在散光應(yīng)用有優(yōu)勢，但在點射燈及模組上不及CSP 3W-5W優(yōu)勢， CSP未來3W的價格會落到0.8元的價格區(qū)間。
在性價比為先的當下，尤其是近年來隨著芯片行業(yè)毛利率持續(xù)大幅下滑，一些基礎(chǔ)材料幾乎接近極限，采用CSP封裝，其BOM成本中芯片占了8成以上， 未來價格優(yōu)勢尤為明顯，將為下游客戶提供更有競爭力光源的技術(shù)方向。接下來，CSP的發(fā)展仍需要芯片外延、封裝、配套、設(shè)備及應(yīng)用端企業(yè)共同推進，不斷提高產(chǎn)品的良率，優(yōu)化性價比。
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