新世紀: CSP優勢在利基型市場,晶圓級製程帶來產業分流趨勢

LED 台廠新世紀光電近年來在 CSP 產品的發展和出貨,已經在日本與歐美海外市場逐漸發酵,LEDinside 日前訪談了新世紀光電總經理陳政權,為業界讀者分析與探究新世紀光電在覆晶 (Flip-chip)技術發展下做到的 CSP 晶圓級封裝 LED 產品,究竟有哪些優勢與未來可應用的利基型市場。

CSP LED產品結構的真正優勢

陳政權總經理指出,新世紀從多年前自主開發的覆晶 LED 技術開始佈局,已經在海內外都申請了相關專利,覆晶與 CSP 相關的核心專利高達一百多篇,現有的產品出貨以及客戶的後續合作和配合,確確實實有發揮到 CSP 封裝產品的先天優勢和後天調校技術。但 CSP 封裝產品不是為了要取代掉現有 LED 封裝供應鍊的存在,而是讓業界有機會走向不同風貌的產業分流趨勢。



他進一步解釋,傳統的 LED 封裝有很多種形式,從高功率 LED 採用的打線、基板、電路板模式,到 PLCC、COB 封裝等等,業界因應 LED 背光與 LED 照明的應用特性,開發了多種封裝體形式給市場上使用。而發展到 CSP LED 封裝時,這是一種 LED 封裝結構的升級與變化,解決了傳統 LED 封裝在節省成本下,面臨的收光角度、可靠度、亮度、機構強度的問題。

市場上有一些 LED 廠商進行的 CSP LED 產品,只是覆晶結構,加上了有螢光粉的封膠,就以 CSP 產品的風貌銷售,但他認為這並不是真正良好的 CSP 封裝,因為這種 LED 沒有足夠的結構保護 LED 晶片本身,產品的可靠度、信賴性就會碰到問題,市場上也存在著不同聲音的反饋,迫使廠商設法要改善相關的設計。而新世紀光電採用的 CSP 產品結構,透過晶圓封裝 (Wafer Level Package) 製程將支架整合於內,並且有相當好的光學設計空間,採用更小晶片面積,可以比擬 PLCC 封裝產品的可靠度,而且不需要打線,優點就變成更小的晶圓面積、擁有支架來強化結構且晶圓階段就做好的製程,產品的厚度也比現有的市售產品要薄很多。

更重要的是,新世紀花了很多心血和精力在相關良率、製程的規劃和研發上,因此在晶圓級封裝製程的部份,已經做到非常好的良率,現有在4吋機台上的表現已經非常好,供應給客戶的反應也佳。

產品設計解決方案 (Design-in Solutions) 與單位面積發光效率最佳化

陳政權說明,CSP LED技術的產品最大優點是新世紀幫客戶做的客製化設計,由於涉及到光學設計,CSP LED產品光學設計隨著減去支架,產品更小,產品的單位面積流明度大幅增加,可以增加產品的設計彈性。從最終端客戶要求來說,產品減薄、光學設計彈性增加,產品可靠度穩定,因此CSP LED 更能提供設計上的解決方案 (Design-in Solutions)。

新世紀的產品設計解決方案是怎樣的呢?

以LED手電筒來說,我們知道市場上的代表作品就是美國廠商的LED高功率晶片,只要搭配好光學的透鏡,做好LED手電筒的結構,廠商出貨和客戶使用的流程是很順利的。但現行的LED元件比較大顆,如果LED手電筒廠商想要相同瓦數,更小的LED元件尺寸,更遠的照射有效距離,該怎辦呢?新世紀在這個市場已經有解決方案,可以提供更小尺寸,比方說四分之一或更小的白光晶片,這樣應用在投射、照射光源就有很好的光學設計,收光可以更好,單位面積的發光效率也佳。



而LED背光方面,新世紀已經提供給客戶超薄,只有0.3mm(目前一般規格後度為0.6mm)厚度的CSP LED元件,可以讓最新型更薄的直下式液晶電視採用這種LED封裝體,改善薄度與效率的問題。另一方面,側光式液晶電視的部份,已經有品牌大廠,採用薄型的康寧玻璃導光版,新世紀也可以提供可搭配的新世紀1810 CSP LED產品,尺寸非常小,因此電視可以做得更薄,而電流為200mA、電壓3V,在25℃測試溫度之下,光通量為72 lm,表現相當不錯。

非取代現有LED封裝供應鍊,而是走向產業分流

對於新世紀光電而言,這種CSP LED並不是要取代現有的LED封裝供應鍊,由於LED產業面臨到市場變化,產業與技術出現分流趨勢。既存產業發展出規模經濟,大者恆大的廠商存在,小的廠商需要尋找出屬於自己的市場經營與銷售。

CSP LED產品應用在傳統背光與照明市場上,雖然會遇到與原來產品價格競爭,但是在特殊照明與車用照明市場,客戶擁有更高的設計彈性。特殊商業照明,天井燈、投射燈、手電筒、手機閃光燈等投射類的產品要求光學設計,因此採用CSP LED產品可達到收光功能,單位面積的光通量 (lm/mm) 能達到最佳的利用。



隨著車用市場的發展與耕耘,新世紀也通過TS 16949 認證,並且已經切入海內外大廠的售後車燈(AM)市場,並且以該公司在車用LED方面的經驗和產品結構優勢,和車燈廠商合作設計,確實有穩定的訂單,對未來的發展有幫助。



新世紀提供廠商客戶解決方案,若客戶滿意後,新世紀可以從晶片、封裝提供到模組方案,也會和不同的 LED 封裝廠商配合與合作,換言之,新世紀在這方面的經營策略是彈性的,並不是要取代 LED 封裝廠,而是和 LED 封裝廠、終端應用廠商有更深入的合作,大家各自分流分工,透過 CSP 這樣的產品結構,找出適當的利基型市場,發揮這方面的最大綜效。

未來新世紀在 CSP LED 封裝的出貨比重會越來越高,該公司傳統型的 LED 營收占比會變少,雖然對短期內的整體營收不會有特別顯著的成長,但長期和不同客戶配合與合作的經驗,導入設計思維的解決方案,能夠讓新世紀光電找到適合規模的長期營運路線轉往較佳的產品毛利組合,對 LED 台廠來說,也是值得探討的方向與議題。

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