小封裝大未來, CSP LED的本質與未來解讀

　　CSP只是一種封裝形式

　　一直以來，業(yè)界對CSP本身有誤區(qū)。 CSP的全稱是Chip Scale Package，中文意思是芯片級封裝器件。它沿用了IPC標準J-STD-012對CSP封裝的定義，指的是封裝尺寸與芯片尺寸之比不大于1.2倍的功能完整的封裝器件。就CSP而言，它并不代表低成本，也不代表CSP在性能上如何如何的優(yōu)越，更不代表CSP要革什么傳統(tǒng)封裝的命等等。CSP僅僅只是一種封裝形式的定義，類似SMD。要討論CSP的成本優(yōu)勢，必須結合CSP封裝形式所帶來的好處，以及這種CSP封裝形式在特定應用領域里能不能帶來新的使用功能，能不能給終端用戶帶來新的附加價值。

　　目前CSPLED的主流結構可分為有基板和無基板，也可分為五面發(fā)光與單面發(fā)光。所說的基板自然可以視為一種支架。很顯然，為了滿足CSP對封裝尺寸的要求，傳統(tǒng)的支架，如2835，的確不能使用，但并不意味著CSPLED無支架，其實，CSPLED使用的基板成本遠遠高于SMD。受尺寸所限，CSPLED通常不能使用需要焊線的芯片，如正裝芯片或垂直芯片，只能使用倒裝芯片或薄膜倒裝芯片。

　　就芯片本身的制造成本而言，再考慮到規(guī)模效應的影響，倒裝芯片的價格短時期內(nèi)始終大于正裝芯片。采用倒裝芯片制作CSPLED所面臨的高精度芯片焊接或排布，熒光粉膠噴涂、膜壓、模壓或圍壩內(nèi)點膠、涂敷，LED切割分光分色，以及編袋等，其技術含量、制程復雜程度、以及設備的要求其實并不比傳統(tǒng)封裝業(yè)來得簡單、廉價與成熟。

　　綜合以上分析，可以結論(1)CSP只是一種封裝器件在LED領域的應用，可以視為一種有別于SMD的全新的產(chǎn)品形式。(2)CSPLED目前尚未形成公認成熟的工藝路線、設備條件，亦未形成主流的封裝結構。(3)無論采用何種方式方法，CSPLED的流明成本在可預見的未來不可能低于以正裝芯片和2835為代表的傳統(tǒng)LED的流明成本。

　　CSP LED一定是未來主流產(chǎn)品

　　那么CSPLED能否成為未來主流產(chǎn)品嗎?結論是肯定的，但必須緊緊圍繞CSPLED的特點去尋找CSPLED的性價比、用戶體驗與附加價值，否則，在短時期內(nèi)，CSPLED的應用規(guī)模會受其制造成本據(jù)高不下的制約。

　　CSPLED的特點就是小尺寸，大電流，高可靠。為達到小尺寸，大電流，高可靠的目的，CSPLEDs應該帶有陶瓷基板，如深圳大道半導體有限公司采用陶瓷基板+倒裝芯片制造的立體全包裹五面發(fā)光CSPLED(如圖一所示)和采用陶瓷基板+薄膜倒裝芯片制造的純單面發(fā)光CSPLEDs(如圖二所示)。

　　圖一：陶瓷基板+倒裝芯片制造的立體全包裹五面發(fā)光CSPLED(源自深圳大道半導體有限公司，黃色代表熒光膠、藍色代表倒裝芯片，紅色代表焊墊，灰色代表陶瓷基板)

　　圖二：陶瓷基板+薄膜倒裝芯片制造的純單面發(fā)光CSPLEDs(源自深圳大道半導體有限公司，黃色代表熒光膠、棕色代表薄膜倒裝芯片，白色代表白墻，紅色代表焊墊，灰色代表陶瓷基板)

　　與不帶陶瓷基板的CSPLED相比，帶陶瓷基板的CSPLED具有以下特點：(1)與標準SMT兼容，回流焊接質量好，良率高，成本低。(2)抗冷熱沖擊和大電流沖擊能力強。(3)熒光膠粘著牢固，不易因超驅使用時的熱脹冷縮和因外界觸摸碰撞時導致掉落而帶來藍光洩出。(4)除背面焊墊外，整個結構中無裸露銀層，相比傳統(tǒng)封裝形式，具有更好的抗鹵化抗硫化能力，以及耐熱耐濕耐潮能力。

　　對采用陶瓷基板+倒裝芯片制造的立體全包裹五面發(fā)光CSPLED與采用陶瓷基板+薄膜倒裝芯片制造的純單面發(fā)光CSPLEDs相比較，前者發(fā)光角度大，后者發(fā)光角度小，亮度更高，投射距離更遠;前者由于四角四邊與正面出光強度和熒光粉膠涂敷不均勻會導致空間顏色均勻性不佳，后者無側光，正面無焊墊暗區(qū)，無藍芯黃圏現(xiàn)象，空間顏色均勻性最佳;前者由于倒裝芯片的襯底依然存在，使得其膠面溫度比后者相對偏高，使得后者能承受更大的驅動電流。

　　綜合以上，以小尺寸、大電流、高可靠為特征的CSPLED比較不適用于泛光照明，比較適用于點光源，以及有投射距離，發(fā)光角度，中心照度等要求的方向性投射類照明領域，如背光源，閃光燈，投影儀，強光照明燈具(車燈、探照燈、手電筒、工作燈、戶外高棚燈、景觀等)，小角度照明燈具等。(作者：李剛)