直擊CSP市場:滲透式變革即將到來?(一)
導(dǎo)語?
在芯片和封裝領(lǐng)域,這幾年討論最多的技術(shù)非“CSP”莫屬,“革命”封裝,“爆發(fā)”年等聳人聽聞的字眼屢屢搶占頭條。而事實(shí)上,市面上尤其在國內(nèi)關(guān)于CSP規(guī)?;瘧?yīng)用的案例卻寥寥無幾。但近期三星面板和蘋果手機(jī)閃光燈對CSP的應(yīng)用,讓國內(nèi)廠商嗅到了強(qiáng)大的商機(jī),同時(shí),在汽車照明,道路照明等高端照明領(lǐng)域的應(yīng)用也悄然興起。晶能光電聯(lián)合阿拉丁新聞中心直擊CSP市場:滲透式變革即將到來?
市場窺探?CSP即將破局?
在芯片和封裝領(lǐng)域,這幾年討論最多的技術(shù)非“CSP”莫屬,“革命”封裝,“爆發(fā)”年等聳人聽聞的字眼屢屢搶占頭條。而事實(shí)上,市面上尤其在國內(nèi)關(guān)于CSP規(guī)?;瘧?yīng)用的案例卻寥寥無幾。但近期三星面板和蘋果手機(jī)閃光燈對CSP的應(yīng)用,讓國內(nèi)廠商嗅到了強(qiáng)大的商機(jī),同時(shí),在汽車照明,道路照明等高端應(yīng)用領(lǐng)域似乎也有破局之勢。
那么目前CSP應(yīng)用狀況如何?還有哪些瓶頸?阿拉丁新聞中心記者采訪了業(yè)內(nèi)CSP企業(yè)代表和資深專家,共同探討CSP的技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀。
現(xiàn)實(shí):CSP現(xiàn)階段發(fā)展?fàn)顩r如何?
用李世瑋教授話來說,大部分的LED封裝技術(shù)都是從IC封裝引進(jìn)的,IC的CSP封裝從開始發(fā)展到最后大規(guī)模應(yīng)用大概花了將近10年的時(shí)間,LED的CSP封裝算是搭了便車,時(shí)間可能可以短一點(diǎn),但要花個(gè)6-7年也應(yīng)屬正常。
在晶能光電CTO趙漢民博士看來,目前CSP的應(yīng)用仍然處于初步階段。他指出,CSP目前應(yīng)用比較大的主要有兩個(gè)方面:一是手機(jī)閃光燈。由于CSP具有光強(qiáng)高,電流大,體積小等優(yōu)點(diǎn),正適合閃光燈手機(jī)的應(yīng)用需求;比如蘋果手機(jī)在兩年前iPhone6就全部換成了CSP,鑒于CSP體積小、散熱好,iPhone7更是采用4顆CSP做的全光譜閃光燈。二是電視背光。CSP在電視背光的應(yīng)用可謂比較成熟了,就如三星的電視背光在2016年50%以上采用CSP,在2017年三星直下式背光將全部采用CSP?!艾F(xiàn)在只是市場的體驗(yàn)階段,但我們可以看到,CSP的量很快就會起來。而在汽車照明,手電以及商業(yè)照明領(lǐng)域,也逐步在應(yīng)用?!壁w漢民博士如是分析。
對此,群創(chuàng)光電科技有限公司顧問葉國光直言不諱:“CSP是倒裝的一種封裝形式,倒裝跟正裝相比,性價(jià)比較差,所以倒裝還是應(yīng)用于一些特殊應(yīng)用產(chǎn)品,也是單價(jià)較高的產(chǎn)品,但在一般的照明或者市場化的產(chǎn)品方面,倒裝的機(jī)會少一點(diǎn)?!?/span>
“CSP技術(shù)已經(jīng)提出好幾年了,CSP產(chǎn)品中游封裝廠和上游芯片廠均有推出產(chǎn)品,但尚未大規(guī)模的應(yīng)用。目前多種工藝技術(shù)路線并存,孰優(yōu)孰劣,眾說紛紜。主要有三種工藝路線:一種是熒光粉硅膠/熒光膜壓合,覆蓋倒裝芯片頂部和四周,五面出光;一種是倒裝芯片四周白墻,頂部熒光粉硅膠/熒光膜壓制,單面出光;還有一種是熒光粉保形涂覆覆蓋芯片四周和頂部,再透明硅膠塑封,五面出光?!眹前坠馄骷聵I(yè)部副總經(jīng)理謝志國博士表示。
“CSP基于倒裝芯片,而倒裝芯片的優(yōu)勢在于結(jié)構(gòu)利于散熱利于大電流驅(qū)動,結(jié)合CSP體積小的優(yōu)勢,主要在需要高密度光通量輸出應(yīng)用場合有所表現(xiàn):直下式背光、手機(jī)閃光燈、汽車前大燈。盡管CSP在結(jié)構(gòu)上節(jié)省了封裝的材料,但是由于倒裝芯片的性價(jià)比和CSP制程上配套設(shè)備不完善,現(xiàn)在CSP在性價(jià)比的表現(xiàn)上并不明顯,無法和中高功率TOP LED在性價(jià)比競爭。”謝志國博士補(bǔ)充道。
揭秘:是什么原因限制CSP大規(guī)模應(yīng)用?
關(guān)鍵字:成本、性價(jià)比、良率、工藝、設(shè)備、光效
晶能光電CTO趙漢民博士:價(jià)格偏高+貼片精度高
一方面,在通用照明領(lǐng)域,普通封裝產(chǎn)品的價(jià)格已經(jīng)做到極低,而CSP產(chǎn)品采用的是倒裝芯片,價(jià)格稍高;另一方面,CSP體積小,貼片需要較高的精度,所以在貼片環(huán)節(jié)還有一定的技術(shù)難度。
晶能光電CSP事業(yè)部負(fù)責(zé)人:材料開發(fā)不夠+價(jià)格偏高
目前CSP應(yīng)用的最大問題在于應(yīng)用于CSP的材料開發(fā)不夠,且原材料價(jià)格較高導(dǎo)致CSP的價(jià)格也相對較高。但是隨著CSP材料和技術(shù)的成熟,以及應(yīng)用逐漸擴(kuò)大,其價(jià)格下調(diào)的空間也非常大,所以未來CSP的應(yīng)用前景是非常明朗的。
晶能光電研發(fā)經(jīng)理肖偉民:良率低+貼片精度高+成本壓力
1、因?yàn)榉庋b體積小,對制作和工藝控制水準(zhǔn)、配套的生產(chǎn)設(shè)備精度以及操控人員的水平要求都相對高,量產(chǎn)良率和成本考驗(yàn)較大,譬如在芯片與芯片距離控制、熒光粉均勻性和厚度的一致性、膠水的密封性、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的堅(jiān)固性等問題上,有一定的挑戰(zhàn);
2、CSP完全可以由芯片廠商設(shè)計(jì)并制造,但如果芯片廠商增加固定資產(chǎn)和人員,勢必會影響現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)布局,封裝公司也有類似顧慮--為CSP產(chǎn)品投資新設(shè)備,則現(xiàn)有設(shè)備可能會被擱置,轉(zhuǎn)型時(shí)不免擔(dān)心是否會成為“小白鼠”;
3、在應(yīng)用上配套的貼片設(shè)備、光電套件和基板不夠完善,相對于已經(jīng)成熟的SMDLED作業(yè),CSP的SMT作業(yè)對作業(yè)精度和配套部件如吸嘴等的要求更高,這就要求應(yīng)用廠商投資以升級設(shè)備;同時(shí),對基板導(dǎo)熱系數(shù)的要求和線路設(shè)計(jì)的考量,在一定程度上提高了應(yīng)用門檻;另外,客戶面臨的二次光學(xué)的透鏡定制問題同樣阻礙了CSP的快速應(yīng)用;
4、價(jià)格偏高,CSP是基于倒裝芯片的封裝器件,超80%的器件成本來自倒裝芯片,而當(dāng)前倒裝芯片市場占有率相對較低,整個(gè)體量不大,成本上無法與正裝芯片“正面廝殺”,并且基于正裝芯片的SMDLED在價(jià)格上已經(jīng)是“血海茫?!保珻SP在價(jià)格競爭上更“壓力山大”。
佛山市香港科技大學(xué)LED-FPD工程技術(shù)研究開發(fā)中心李世瑋教授:觀望心態(tài)+設(shè)備限制
從芯片封裝的層面來看,其實(shí)技術(shù)都已經(jīng)存在(主要的技術(shù)在芯片制作),但由于目前主流的LED封裝設(shè)備并不能直接轉(zhuǎn)做CSP,所以這牽涉到新的設(shè)備投資,大家會先心存觀望,需要時(shí)間讓那些資本家去建立信心;從板級組裝的層面來看,現(xiàn)有的表面貼裝的設(shè)備,可能很多都還達(dá)不到CSP的要求,也就是說即便你有CSP元器件,但你目前的SMT設(shè)備(也包含作業(yè)員的素質(zhì)和訓(xùn)練)可能還無法順利地進(jìn)行CSP貼裝。這些都還需要時(shí)間漸次達(dá)到成熟。
群創(chuàng)光電科技有限公司顧問葉國光:工藝成本高+設(shè)備投資大
CSP是倒裝的其一形式,只不過簡化了倒裝的封裝形式,基本上沒有支架,而是直接做成芯片,再貼上熒光粉,把SMT貼片于燈具或者支架上。所以理論上這個(gè)技術(shù)可降低成本,因?yàn)椴挥弥Ъ芤膊挥煤妇€,但最大問題是它的工藝復(fù)雜,工藝成本較高,尤其是CSP的工藝成本非常高,設(shè)備投資也較大,這是造成他的性價(jià)比落后于正裝及一般SMD的原因,所以目前還是局限于特殊的照明領(lǐng)域。
國星白光器件事業(yè)部副總經(jīng)理謝志國博士:技術(shù)/工藝路線/配套設(shè)備不成熟
CSP大規(guī)模應(yīng)用的瓶頸在于適合于CSP應(yīng)用特點(diǎn)的倒裝芯片技術(shù)不成熟,工藝路線的不成熟,CSP制程上配套設(shè)備不成熟。
深圳市瑞豐光電子股份有限公司CTO裴小明:性價(jià)比低
CSP技術(shù)理論上是將封裝這一環(huán)節(jié)最大限度的壓縮,減少封裝的物料,制程工序,甚至可以直接跳過封裝;但是CSP是基于倒裝芯片產(chǎn)品,目前倒裝芯片性價(jià)比與正裝芯片的水準(zhǔn)還有一定的距離,CSP的封裝結(jié)構(gòu)天生的原因,光效比SMDLED封裝光效低超過10%,所以在一般追求性價(jià)比,光效的照明應(yīng)用,CSP還有較遠(yuǎn)的距離要走;主要倒裝芯片性價(jià)比較低。
光創(chuàng)空間(深圳)技術(shù)有限公司首席工程師鄧玉倉:技術(shù)尚不穩(wěn)定+光效低
1、CSP器件的小型化對整體產(chǎn)業(yè)鏈工藝的挑戰(zhàn),需要等整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的精度都能適應(yīng)CSP產(chǎn)品時(shí)可大規(guī)模應(yīng)用;
2、CSP器件自身可靠性和保護(hù)性能。無論是何種模式的CSP產(chǎn)品都有膠水和芯片剝離的風(fēng)險(xiǎn),且防護(hù)等級不夠(濕度防護(hù)和靜電防護(hù));
3、光效的提升,目前CSP產(chǎn)品有賴于PCB的反射。待這些問題都克服后可大批量生產(chǎn)。
未來:應(yīng)用關(guān)口逐個(gè)打通 大規(guī)模應(yīng)用只是時(shí)間問題
“縱觀LED的發(fā)展史,越小越亮越便宜是一大趨勢。”晶能光電研發(fā)經(jīng)理肖偉民認(rèn)為,“CSP從技術(shù)和產(chǎn)品演化角度來說就是一種終端,器件結(jié)構(gòu)上偷工減料但性能上不打折扣,當(dāng)其市場體量足夠大時(shí)將正合趨勢。加之CSP的應(yīng)用可以涵蓋所有的LED應(yīng)用領(lǐng)域,有一些是其它封裝形式達(dá)不到的,譬如要求小體積的手機(jī)閃光燈,超薄型的手機(jī)、電視背光應(yīng)用以及可調(diào)色溫的高密度模組等。設(shè)備在提升,技術(shù)在進(jìn)步,成本在優(yōu)化,相信設(shè)備供應(yīng)商、CSP制造廠商、應(yīng)用端客戶磨合期完成后,CSP可順勢而為,在封裝器件領(lǐng)域贏得一席之地甚至是滿堂喝彩?!?/span>
作為國內(nèi)最早使用倒裝芯片的廠商之一,晶能光電目前在推動CSP的進(jìn)展上也不遺余力,而2017年在大功率CSP上,如汽車照明、道路照明和調(diào)光調(diào)色商業(yè)照明上將會有比較大的進(jìn)展。值得一提的是,2017年第一季度,晶能光電CSP的閃光燈和車燈客戶均要求大量供貨,甚至出現(xiàn)供不應(yīng)求的現(xiàn)象。
不難看出,幾年的遇冷之后,CSP已然開始預(yù)熱。正如肖偉民所言“當(dāng)前CSP技術(shù)趨于成熟,應(yīng)用關(guān)口正逐個(gè)打通,投資布局更著眼長遠(yuǎn),產(chǎn)品價(jià)值提升的同時(shí)價(jià)格同步下降,CSP產(chǎn)品的大規(guī)模應(yīng)用只是時(shí)間問題?!蔽覀円嘞嘈?,CSP延伸的配套原物料、設(shè)備和相關(guān)工藝等上下打通順暢,這一兩年將迎來全新的應(yīng)用局面。