良率令人卻步 CSP真的準備好打敗現有LED產品了?

CSP問世已經不是LED產業的什麼「新聞」了。從Lumileds打頭陣推出,到如今幾乎LED晶片企業紛紛參與,甚至封裝企業都開始涉及其中,但是CSP應用在照明上依然甚是少見。

對於CSP概念的火熱,不僅僅是在於其降低成本提高性價比方面,而是從它踏入LED行業就以"要革掉封裝企業的命"而火。但是如果想要與當前的LED產品正面競爭,恐怕沒有想像中的那麼快。

性價比戰爭升級 CSP的優勢凸顯

CSP 全稱 Chip Scale Package ,也叫LED晶片級別封裝。其技術傳統定義為封裝體積與LED晶片相同,或是體積不大於LED晶片20%,且功能完整的封裝元件。

其在傳統半導體行業已經行之有年了,根據傳統半導體封裝結構發展歷程來看,其經歷了TO→DIP→LCC→QFP→BGA再到CSP。該技術的出現其主要目的是為了縮小封裝體積、提升晶片可靠度、改善晶片散熱。

而自從進入今年以來,LED行業逐漸邁向成熟期,常規LED封裝產品的競爭優勢逐漸上升到拼性價比。據TrendForce旗下綠能事業處LEDinside報價顯示,Q2大陸照明市場主流產品2835,下跌幅度達到10~17%,其主流規格0.5W的價格降幅更是達到17%,可見LED的性價比戰爭已經進入大規模時代。

隨著性價比的大規模時代來臨,不論是龐大的上市企業還是專注細分領域的中小型企業,都存在著不一樣的競爭。而在如今的照明市場,大家競相降價,各封裝器件不斷被迫打上促銷旗號,以便迅速佔領LED照明市場的高地。CSP可謂是順勢而生,很大程度上解決了客戶對於產品成本的要求。

對比CSP的可以直接應用在客戶的PCB板上的終極目標,目前的CSP發展還處在初級階段。但是一旦CSP實現了這一終極目標,將有效地縮短了熱源到基板的熱流路徑從而降低光源的熱阻,到時無論是從產品性價比還是穩定性上,都是勝於當前的LED。

從產業發展來看CSP成熟週期,因其具有無基板、免焊線、體積小和光密度高等優點,省略一些中間環節,使得成本得到大幅下降,消除了一些不確定性。另外,由於作為現有傳統半導體的已經成熟的技術,當被重新應用在LED領域,自然是可以縮短其技術的成熟週期。

CSP封裝與傳統封裝的區別。

 從技術上來看,因為CSP很早就使用是在背光和閃光燈,本身的技術難題是不存在的,但是因為批量投產良率不高,導致成本高是當前的問題。隨著工藝設備的優化升級,說CSP完全取代或許不可能,但是也絕對不會只是之前佔有的那些特殊領域的市場,未來的應用領域會更廣泛,尤其在照明行業。

良率制約 工藝成熟度是關鍵

眾所周知,作為技術含量頗高的CSP,如何切入,或者說切入點和趕超點的選擇至關重要。如果過於超前,一來技術水平難度和風險過大,很可能無功而返;其次是從市場需求的角度看,也不足以實現市場化的支撐力,導致有技術無市場或市場相對較小而造成的空白期。相反,如果過於落後,不僅與全球LED產業水平的差距越來越大,造成資源的無端浪費,同樣也背離了市場的主流需求。

在此,不得不提或者參照ITRS(International Technology Roadmap for Semiconductors國際半導體技術藍圖)技術節點的概念。該概念定義為"在工藝中實現重大進步"。

對於當前的CSP在照明領域的市場應用少的原因還是性價比不高。而這不高的原因還是取決於工藝。CSP由於產品尺寸小,機械強度先天不足,材料分選測試過程難度大,SMT貼裝技術要求較高等技術壁壘,導致成品良率不高。因此,CSP免封裝對於燈具廠家的應用屬於全新的課題,仍有許多問題尚待解決。

對此,晶能光電趙漢民也表示,雖然CSP技術減小甚至去掉了支架,降低了封裝成本,而且具有一定特色的發光形貌和更好的散熱功能等,在很多應用上都很有吸引力,但受其LED晶片小、貼片設備精度要求高、沒有支架的保護,比傳統貼片式封裝更加脆弱等侷限性,使得CSP在一些領域會發展的比較快, 而在另一些領域會比較慢。

雖然這麼說,但是對比之前的傳統正裝白光LED發展,CSP的技術成熟週期應該比原來LED正裝的成熟週期短。

從目前投入的LED企業來看,在已經成熟的LED產品上,工藝已經是爐火純青。雖然CSP都還處在研發階段,但是目前的LED企業已經不是剛剛接觸LED的時候了,目前他們很多不僅有了很多年的行業經驗,而且也併購了一些國外的有經驗的企業並獲得了一些相關專利。

由此可見,雖然CSP目前還是沒法跟當前成熟的LED產品拼性價比,但是拼的時間不會比當初LED成熟的週期還要長。

(文/LEDinside Skavy)

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