汽車(chē)前大燈照明是否是CSP的春天?

　　一、CSP旋風(fēng)

　　從2013年開(kāi)始，CSP LED封裝以“無(wú)封裝”的概念，給LED封裝產(chǎn)業(yè)刮了一陣強(qiáng)勁的冷風(fēng)。

　　芯片廠直接在晶元上進(jìn)行熒光層的涂敷，切割后直接得到LED燈珠成品，免去了封裝廠固晶、焊線、點(diǎn)膠的環(huán)節(jié)，的確讓許多有危機(jī)意識(shí)的封裝廠感受到行業(yè)變革可能帶來(lái)的無(wú)情后果。

　　CSP如果真成為封裝的主流形式，越是強(qiáng)大的LED封裝廠，越難以轉(zhuǎn)身。巨額投資的固晶焊線機(jī)，變成廢銅爛鐵，苦心經(jīng)營(yíng)經(jīng)營(yíng)的規(guī)模優(yōu)勢(shì)，猶如馬奇諾防線，瞬間崩潰。

　　二、CSP優(yōu)勢(shì)

　　CSP概念(chip scale package)，來(lái)源于IC封裝，是指芯片面積大于封裝面積80% 的封裝。芯片面積超過(guò)封裝面積的80%，極少材料的浪費(fèi);并且晶圓級(jí)的CSP封裝(wafer level package)可以免去支架，簡(jiǎn)化了物料成本結(jié)構(gòu)。

　　除了封裝環(huán)節(jié)的極大簡(jiǎn)化，CSP在應(yīng)用上還有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。第一，高功率，1212尺寸的CSP，可以做到與EMC3030 同樣 1.5W的功率。籍此高功率的優(yōu)勢(shì)，CSP在手機(jī)閃光燈應(yīng)用上迅速鋪開(kāi)。第二，CSP極小的發(fā)光面積，有利于光學(xué)設(shè)計(jì)。這在對(duì)光學(xué)設(shè)計(jì)要求嚴(yán)苛的應(yīng)用，比如電視背光，具有極大的優(yōu)勢(shì)。CSP應(yīng)用最激進(jìn)的企業(yè)韓國(guó)三星，大約三年前放棄了成熟的EMC 3030直下式背光，賣(mài)出了EMC支架產(chǎn)線，轉(zhuǎn)身?yè)肀SP。

 

　　圖1. CSP極小發(fā)光面 (圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò))

　　三、CSP困境

　　然而，在過(guò)去的三四年內(nèi)，曾經(jīng)讓封裝廠談虎色變的CSP，并沒(méi)有取代傳統(tǒng)的支架型封裝。日本老牌LED材料公司日東電工，將生產(chǎn)CSP的熒光硅膠膜技術(shù)，轉(zhuǎn)讓給了中國(guó)公司，正是對(duì)CSP LED封裝的一個(gè)戰(zhàn)略性后退。

　　我們不禁要問(wèn)，大有顛覆封裝行業(yè)的CSP，為什么停止發(fā)育了?

　　CSP本身存在很大的結(jié)構(gòu)性問(wèn)題。首先，上板難。CSP的的體積太小，焊盤(pán)非常精細(xì)，需要高精度的SMD機(jī)器，一般的終端客戶沒(méi)有這樣的設(shè)備，需要新的高精度SMD設(shè)備投資。

　　其次，可靠性隱患。CSP四周沒(méi)有圍壩結(jié)構(gòu)，硅膠和芯片、支架的結(jié)合力較差，容易受到外力及內(nèi)應(yīng)力的破壞，造成熒光層分層甚至脫落的風(fēng)險(xiǎn)。

　　再次，成本高。CSP采用倒裝芯片，倒裝芯片的價(jià)格，在2013年時(shí)，是同樣面積的正裝LED 芯片的兩倍，雖然價(jià)格一直在下降，但是到2017年中的今天，價(jià)格還是高于正裝芯片。

　　CSP雖然在理論上大大簡(jiǎn)化了封裝結(jié)構(gòu)，但受限于倒裝芯片成本，無(wú)法在通用照明上與2835，3030分庭。2835，3030作為通用照明市場(chǎng)主流的封裝形式，具有很大的規(guī)模成本優(yōu)勢(shì)，也是CSP無(wú)法匹及的。

　　四、CSP突圍

　　山重水復(fù)疑無(wú)路，LED汽車(chē)前大燈照明的興起，打開(kāi)了CSP封裝的一線希望。

　　飛利浦創(chuàng)造性地將CSP應(yīng)用在汽車(chē)前大燈上，替代傳統(tǒng)鹵素?zé)簟V州、江浙等地的汽配企業(yè)，敏銳地嗅到了商機(jī)，迅速跟進(jìn)模仿。

　　圖2. 飛利浦LED汽車(chē)前大燈(圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò))

　　CSP高功率極簡(jiǎn)封裝，正是汽車(chē)前大燈需要的，柳暗花明，新的應(yīng)用市場(chǎng)的創(chuàng)造，為CSP打開(kāi)了希望之門(mén)。除了Lumileds之外，韓國(guó)企業(yè)首爾半導(dǎo)體也在這個(gè)新興市場(chǎng)分到了一杯羹。然而，CSP的成本、易用性、可靠性等問(wèn)題，并沒(méi)有解決。

　　五、CSP晉級(jí)

　　國(guó)內(nèi)封裝企業(yè)迅速跟進(jìn)，力圖解決CSP、成本、易用性、可靠性等問(wèn)題。在剛剛結(jié)束的2017光亞展上我們看到一些具有前瞻性眼光的LED封裝公司，在各個(gè)方面用功，推進(jìn)CSP在汽車(chē)大燈照明上的應(yīng)用。

　　鴻利智匯開(kāi)發(fā)的類似飛利浦2016產(chǎn)品，在成本上做到了極致。鴻利2016 地將飛利浦2016帶有的浪涌保護(hù)齊納管去除，簡(jiǎn)化了成本結(jié)構(gòu)。據(jù)終端客戶消息，可以做到飛利浦價(jià)格的三分之一，幾乎是貼著B(niǎo)OM成本的地面飛行。鴻利大膽地將照明市場(chǎng)邏輯，應(yīng)用于汽車(chē)照明，猶如當(dāng)年的木林森。鴻利很可能擊退Lumileds，在低端汽車(chē)大燈照明市場(chǎng)，取得領(lǐng)先地位。

　　在易用性上，帶基板的類CSP，為貼裝提供了便利。廣州添鑫推出的1860噴粉工藝類CSP，三顆倒裝芯片固定在陶瓷基板上，大大增加了底部焊盤(pán)的面積，可以很方便地進(jìn)行SMD，著實(shí)為客戶的使用場(chǎng)景考慮。

　　可靠性上，光創(chuàng)公司的無(wú)機(jī)熒光體封裝6018，采用了前裝市場(chǎng)的高可靠性封裝工藝。無(wú)機(jī)熒光體封裝具有熒光層不脫落，耐高溫高濕的優(yōu)點(diǎn)，歐司朗前裝封裝Ostar系列就是采用這種封裝工藝。

　　無(wú)機(jī)熒光體封裝克服了飛利浦2016硅膠封裝，添鑫1860噴粉封裝存在的高溫高濕環(huán)境下硅膠脫落，掉粉漏藍(lán)光的缺點(diǎn)，正是目前很多后裝車(chē)燈廠頭疼的問(wèn)題。光創(chuàng)公司的6018據(jù)稱成本比飛利浦2016更具有價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力，以圖將高可靠性的前沿技術(shù)，普惠于后裝市場(chǎng)。

　　圖3. 光創(chuàng)前裝技術(shù)封裝6018(圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò))

　　六、小結(jié)

　　四年等待，CSP終于在汽車(chē)照明后裝市場(chǎng)等到花開(kāi)。新的市場(chǎng)必然對(duì)LED會(huì)提出了新的要求，CSP依然有漫長(zhǎng)的道路。