CSP技术是LED照明的核武还是行业噱头？

CSP技术是LED照明的核武还是行业噱头？

CSP的全称是Chip Scale Package，中文意思是芯片级封装、芯片尺寸封装。传统定义为封装体积与LED晶片相同(简称“晶片级封装”)，或是体积不大于LED晶片20%且功能完整的封装元件。因为芯片没有经过传统的固晶和焊线这些封装流程，所以CSP又俗称“无封装芯片”。这种叫法最早由中国台湾命名，并传入中国大陆。由于宣称“无封装”，因此CSP广泛引起业内人士的兴趣，成为时下谈论的热门话题。

LED企业的潮流新宠

CSP是2007年由Philips Lumileds推出来，其后一直没动静，直到2012、2013年开始才成为LED业界最具话题性的技术。飞利浦、科锐、三星等企业被认为是CSP巨头。

在韩国，三星出货量最大的LM-131A的芯片尺寸是0.78mm×0.78mm，封装尺寸是1.42mm×1.42mm，严格来说不满足CSP封装尺寸要求，所以称为CSP似乎有点不严谨。三星在今年推出的第二代芯片级封装器件CSP，尺寸达到1.2mm×1.2mm，比第一代CSP缩小30%，同时性能却提高了10%。三星LED中国区总经理唐国庆表示CSP将是三星2015年重点发展产品。首尔半导体则宣称1.9mm×1.9mm以及1.5mm×1.5mm的CSP芯片已实现批量生产。

在日本，东芝在去年推出一款尺寸仅为0.65mm× 0.65mm的白光芯片级封装LED(CSP-LED)，号称行业最小。日亚的覆晶封装(FCCSP)产线预计今年10月起即可每个月达数千万颗的初期产能，目标在未来3-5年内将覆晶封装LED推上市场主流位置。

在台湾，隆达电子去年发布首款无封装白光LED芯片，并已小量试产;今年又宣称发布业界最小CSP无封装UVLED封装产品。台积电则向业界分享了“WLCSP封装可靠性”的内容，其技术水平引起业内关注。

在国内，CSP仅限在话题性，真正展出的产品不多，天电、德豪润达、晶科等LED企业表示将陆续推出CSP产品。国内最先将倒装技术应用于白光LED的是江苏长电，而真正开创倒装无金线封装新潮流的是广州晶科电子。晶科电子总裁特助宋东表示，晶科的LED无金线倒装技术已大量应用在大功率路灯、电视机背光系列、手机闪光灯系列，在全球市场中大约已经占了10%左右的份额。宋东还披露：“晶科电子在前些年已经开始对芯片级光源也就是CSP进行研发了，经过了这几年的技术处理今年已经成功实现批量化生产，而且已经得到了大量的应用。在未来我们大概会有超过40%-50%的市场份额。”

最近值得关注的另一家国内企业是立体光电。6月份，广东朗能入股立体光电公司，并举办了CSP专用设备揭幕典礼。立体光电是从去年年初开始以CSP技术及解决方案吸引业内的目光，有说法认为它是全国第一家能够将无封装芯片批量使用的企业。立体光电总经理程胜鹏在与三星签约合作协议时表示，2015年将会是无封装芯片推广应用的元年，未来两三年内相信无封装芯片会大行其道。

优势凸显的封装技术

立体光电总经理程胜鹏表示CSP具有诸多优点：1、稳定性更好，没有了金线和支架，故障率更低。安装、运输、储存过程中损坏的几率大幅降低，减少生产损耗。2、尺寸更小，光密度更高，更利于光的控制。3、热阻更低，直接接触芯片底部镀焊盘，减少热阻层。4、灵活性更好，可以任意组合成各种功率和串并数。5、性价比更高，减少了支架和硅胶的用量，减少了封装这一流通环节，整体成本降低。

CSP被支持者认为是LED未来的发展趋势。首先，从性能上来看，不仅解决封装体积微型化的发展与改善散热问题，而且能够实现单个器件封装的简单化，小型化，可以大大降低每个器件的物料成本，所以量产实现的产能很大。其次，从现有发展模式上来看，行业发展从“芯片厂+封装厂+应用商”模式走向“芯片厂+应用商”的模式，省去封装环节，缩短产业链，是会降低整个流通成本，让LED价格更贴近百姓。最后，从以前封装制程来看，高功率封装以thinfilm晶片为基础，再将晶片贴合到陶瓷基板上，再进行荧光粉涂布，而中低功率封装则多以水平晶片为基础，使用导线架并且需要打线制程，或是采QFN封装型态，在喷涂荧光粉的方式进行。而CSP技术为高功率与中功率封装型态带来新选择。

不同的声音来自对“无封装”、“免封装”这一命名的质疑。在市场上许多人称“白光晶片”为“免封装晶片”，事实上，LED产业从未出产过不需要封装就能使用的晶片。免封装之所以不可行，主要理由是封装后的线路，无论是打线或倒装型式的电联结区域，都会因暴露在含水的空气中氧化，进而失效。为了不让电联结失效，无可避免地要用隔水隔气的透明材质包裹于晶片与焊接区外，以完成LED光学元件。由于倒装晶片采取共金焊接加工，取代典型打线制程，荧光层则包覆于作为出光窗口的蓝宝石及晶片侧壁上，因此外观看来似能免除封装的大部分程序。而实际运用上，无论是为了光型还是为了出光率，采用适当折射率的透明胶体作外封介质，都是必要的。所以，“免封装”自始至终都不曾存在。

质疑者还指出，CSP从本质上看仍旧处于原有提升lm/$的轨迹上，无非还是抢占了其它封装的市场份额，一没有拓展行业生存空间，二也没有降低行业竞争压力，即使实现了2500lm/$，也没有什么价值。支持者则强调，最早使用CSP的是背光和闪光灯，目前苹果和三星的手机闪光灯都是使用CSP无封装芯片，三星和LG的超薄电视部分使用的CSP无封装芯片;在照明行业，CSP因为体积小，灵活度高，应用范围非常广泛。

关于CSP技术对LED封装产业的影响，在理论上，LED封装厂取得白光晶片后，就不再需要为了混光配色大伤脑筋。配色的责任将上移到晶片制造端，只要封装端控制好进货，库存或废料风险就能有效降低。顺着这个思路，接下来只要白光晶片货源稳定，封装厂可减少混光配色的制造程序与资本支出。整体看来，白光晶片的出现似对封装业者有利。但免除了旧风险，新风险接踵而至：当混光配色的责任上移到了晶片制造端后，封装厂的重要性也将随之减少。因此白光晶片，按理说，将会对LED封装产业造成很大的冲击。

声称掌握CSP技术的LED企业也认为对当前的“CSP热”要理智看待。晶科电子总裁特助宋东说：“CSP不是万能的，它是针对不同的产品有不同的应用，适合你的，你这个产品才有市场;不适合你的，你这个产品就没有市场。最终还是要靠消费者市场来决定。”他还表示，“针对不同的产品来做倒装的无封装技术，就像我们的日光灯、广告球泡灯就不适合用这这种无金线产品，但是针对电视机和路灯以及手机闪光灯就比较适合。不同领域需求是不一样的，对产品的定位也不一样。我认为每种封装方式在不同的领域中都各有优势。”

鸿利光电总经理雷利宁坦陈，CSP封装技术面临着诸多技术难点，包括封装工艺的难易度不同、如何选取工艺，不同工艺性能的差异如何来进行优化，CSP产品的尺寸是多样化的、怎么样实现一个标准化的推广，是否存在更具有突破性的工艺等一系列的问题。业内人士指出，CSP产品价格相对于照明领域产品仍在较高价位，并且很多企业并未能实现量产，但其应用于LED背光领域、手机闪光灯的市场一直在增长。在CSP产品的良率和成本问题还未得到解决之前，在照明领域，SMD封装等这一性价比极高的技术仍将会是主流。

沸沸扬扬的业界声音

鸿利光电总经理雷利宁：

“我们必须直视和面对CSP的来临，我们也在做技术突破和努力。”

易美芯光(北京)科技有限公司执行副总裁刘国旭：

“目前CSP的发展暂时没有一个标准，大家的尺寸不像中功率2835、4014、5630那样都采用同样的标准。若形成一个标准，它的推广将会加速。照明要使用CSP可能还需要一些时间，或需开发更小尺寸的CSP。”

广东省半导体照明产业联合创新中心主任眭世荣：

“从技术方面看，无封装芯片具备稳定性好、光色一致性好、热阻低等优势，与此同时，无封装芯片也十分符合我国当前LED产业产品标准化、组件化的发展大趋势。”

三星电子执行副社长谭昌琳：

“一项产业新技术从诞生到落地，需要很多配套，能让业界快速使用到产品，而未来CSP将是芯片领域的趋势。对此三星将不断努力创新，明年将推出全新的碳化硅衬底，这将是一个新纪元的开始。”

亮锐(Lumileds)亚洲区市场总监周学军：

“如果未来不能够掌握CSP技术及产品的话，可能会面临淘汰的危险。CSP技术进入的门槛非常高，超越照明行业原先一把螺丝刀所能解决的范畴。”

科锐中国区总经理邵嘉平：

“目前CSP无封装芯片已应用到背光屏幕、通用性照明等领域，相信随着CSP不断创新完善，未来将在闪光灯、汽车灯、显示屏等领域拥有更大的发展空间，创造出更大的价值。”

晶能光电总经理梁伏波：

“CSP无封装技术早几年就已应用到显示屏领域，但由于各种因素使得芯片有好地方，也有不好的地方，让人很头疼。”

台湾晶元光电行销中心协理林依达：

“芯片级封装并不是没有封装，至少看来还是没有办法做到免封装，所以不可能革掉传统封装的命，而且从LED产业发展至今，并没有一项封装技术完完全全替代另一项封装技术。”

德豪润达芯片事业部副总裁莫庆伟：

“当初2835或者5630就是当时韩国电视机背光把它简化到了极致，大批量的生产，最终这个技术渗透和占领照明市场，CSP很有可能走同样的路。因为目前CSP在电视背光上已得到大规模的应用，可靠性提高，成本降低，照明市场很有可能继续重演此戏。”