「下一代的封裝技術是CSP，而無支架是CSP的趨勢，但關鍵在於如何用無支架的方式解決可靠性問題。」在12月21日由集邦諮詢旗下LEDinside和中國LED網聯合舉辦的2018 LED行情前瞻分析會（深圳站）上，晶能光電（江西）有限公司副總裁梁伏波在其主題為「CSP的發展及未來趨勢分析討論」的演講中如是說道。
▲晶能光電（江西）有限公司副總裁梁伏波
隨著晶片技術的發展以及市場對更高亮度的需求，各種形態的封裝技術應運而生。從早期的引腳式封裝、表面貼裝封裝、高功率型封裝，到後來的COB封裝，再到現今的CSP。
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（Source: LEDinside CN） |
CSP（Chip Scale Package）即晶片級封裝，從IC 封裝技術演變而來。CSP LED指的是封裝尺寸小於晶片尺寸1.2倍的封裝元件，其主流結構可分為有支架（偽CSP）和無支架，亦可分為單面發光（小角度發光）與五面發光（大角度發光）。據梁伏波介紹，有支架CSP即在覆晶晶片下墊一個小小的陶瓷基板，目前億光、國星、天電、新世紀均有生產有支架CSP元件，而無支架CSP，代表廠商包括三星、首爾、Lumileds，晶電、三安、德豪、日亞、OSRAM和晶能光電等。
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五面發光CSP是指螢光粉矽膠／螢光膜壓合，覆蓋覆晶晶片頂部和四周，五面出光；或者是螢光粉敷型塗佈覆蓋晶片四周和頂部，再透明矽膠塑封，五面出光。而單面發光CSP是指覆晶晶片四周白牆，頂部螢光粉矽膠／螢光膜壓製，單面出光。
除了上述兩種CSP主流結構外，梁伏波還談到了最新的複合材料反射碗杯結構CSP技術，目前業界能夠實現量產的有晶能光電和日亞。
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（Source: LEDinside CN） |
對比三種CSP工藝，各具優點。五面發光CSP光效高、發光角度大等，而單面發光CSP利於二次光學設計、中心照度強等，但均存在亮度不夠、過度依賴於覆晶晶片技術、晶片易被拉裂等不足。複合反射碗杯結構CSP同時具有單面出光、亮度高等特性，採用複合材料把覆晶晶片保護起來，大大增強CSP的可靠性，降低應用端使用過程中的失效風險。
基於整體單顆用同樣的LED覆晶晶片的情況下，複合反射碗杯結構亮度分值最高，其次為五面發光。從封裝時的色溫命中率來看，五面發光能做到5～7階，單面發光可做到3階，最新的複合反射碗杯結構也可以做到3階且良率能達到99％以上。相對於傳統封裝，尤其是光品質要求提升的過程中，複合反射碗杯結構CSP可大幅降低成本。
CSP作為一種重要的封裝形式，近幾年在業內備受關注，同時也是最具爭議性的技術。梁伏波在演講中指出，CSP最重要的核心在於覆晶晶片，CSP LED需要覆晶晶片良率提高、光效提高、亮度提高與成本降低。CSP技術發展至今，已具有高可靠性，高性價比，熱阻低、可大電流驅動，高光密度等優勢；同時也遇到了一些困惑，諸如，不好用、容易出問題，基板、貼片費用高，亮度不夠等，從而導致CSP目前只應用在手機閃光燈、電視背光等幾個特殊領域。例如，Lumileds的CSP LED應用於閃光燈上，每個月出貨達50～70KK；三星和首爾的CSP LED在部分背光上的使用；去年下半年，CSP LED也開始應用於一些後裝車燈。
然而，在CSP技術面臨的一眾困惑中，首先應解決兩高—高可靠性、高性價比。高可靠性主要涉及兩個方面，即有／無支架之爭和覆晶晶片自身穩定性及抗擊打能力提升。有支架CSP很容易解決可靠性問題，但是成本增加太多。梁伏波認為無支架是CSP的趨勢，但其關鍵在於如何用無支架的方式解決它的可靠性。
性價比方面，最重要的是性能，也就是光效。梁伏波介紹，目前尺寸1,530mil以上覆晶晶片的光效已經逐步超過了正裝晶片。另外一個是低成本的問題，目前覆晶晶片售價比正裝晶片仍貴30％～40％，但其實際成本可控制至貴約10％。
作為全球矽基板LED技術的領導者，晶能光電於2013年便開始研發CSP，2014年實現五面發光CSP的量產，發現五面發光傳統CSP有較大的局限性。同年年底決定停產五面發光CSP，並重新研發新一代複合材料反射碗杯結構CSP，於2016年12月對外發布，目前已應用於手機閃光燈、電視背光、汽車大燈等。梁伏波介紹道，目前晶能光電的CSP產品主要包括CSP1717（1W～3W），CSP1919（1W～4W）以及CSP2121（2W～5W）。
「對於整個業界來講，CSP技術還處於開荒狀態。」梁伏波表示，「CSP不是封裝廠與晶片廠誰來做的問題，需要業界一起發力推廣，找準自己的位置參入其中，具有很多優勢的CSP必定會在LED光源市場占有一席之地。」
日亞預測目前所有的1W及1W以上高功率封裝產品未來都有機會被CSP取代。如果上述問題都得到解決，CSP有望廣泛應用於高功率球泡、商業照明、工業照明、室內照明與戶外照明等領域。（文：LEDinside Nicole）
