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传统封装成本竞争日趋激烈 模组化能否打通CSP应用瓶颈

来源:http://www.40daqf.com 作者:必发365官网登录入口 人气:186 发布时间:2020-01-22
摘要:CSP的特性决定了在未来5年的普通照明应用上不可能完全取代传统SMD,但并不妨碍企业加快CSP的产品研发和市场推广力度。 近日,三星LED推出了具有色彩可调性和增加兼容性模块的CSPL

CSP的特性决定了在未来5年的普通照明应用上不可能完全取代传统SMD,但并不妨碍企业加快CSP的产品研发和市场推广力度。

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近日,三星LED推出了具有色彩可调性和增加兼容性模块的CSP LED模组。这些模组将主要应用于LED射灯和筒灯。这是三星从2014年正式推出第一代CSP后,正在不断加快CSP新产品的研发速度。

作为LED行业备受关注也是最具争议性的技术——CSP在经历了前两年的不温不火之后,似乎正在迎来市场拐点。进入2017年以来,CSP市场大门正在被打开:除了在电视背光和闪光灯市场有了较高的渗透率之外,在照明领域,一些大品牌企业也采用CSP封装技术来生产照明产品,而近期立体光电全资收购日本Nitto荧光膜(CSP原材料)项目也引起了业内的高度关注。

在今年初的法兰克福展上,三星电子副社长谭昌琳透露,目前三星旗下CSP LED系列产品则是提供了从低功率,中功率,高功率,甚至阵列模组的全系列CSP LED。部分CSP规格光效可以高达160LM/W。同时,提到将会在2016年底量产推出GaN on Si的CSP LED。届时将会呈现出更优异的Lm/$。

事实上,近两年,特别是在大陆市场,CSP技术一直面临着尴尬的“叫好不叫座”局面,几乎所有的新品和封装企业都在关注,但真正投入市场的产品并不多。LED行业大多数企业对CSP还是持观望态度,认为其在产品性价比上还有很大的改善空间。但CSP支持者则认为,由于CSP自身免金线和免支架的优势,在技术和成本上终将取得优势。

在传统封装产品面临激烈价格竞争的今天,以三星、欧司朗等为代表的国外大厂正在朝着两个方向努力。一是CSP等新的封装工艺和技术提升,二是新的细分应用领域开拓,包括汽车头灯、红外、紫外、投影及VR等新的应用市场。

也就是在这样一批拥趸的驱动下,CSP在技术不断成熟的背景下,也从以往的背光领域开始走向汽车照明、商业照明甚至普通照明领域。

背光CSP打头阵效果显现

CSP将成LED照明新“风口”

一直以来,新的LED光源技术的出现,都是从背光等其他应用开始。由于背光对LED器件的价格敏感度相对较低,对能耗、色彩等性能指标要求较高,因此一直以来都成为LED新技术的试验田。

从技术角度而言,CSP不仅解决了封装体积微型化的发展与改善散热问题,而且可以实现单个器件封装的简单化,小型化,进而大大降低每个器件的物料成本;另外,CSP的发展可以省去封装环节,缩短产业链,降低流通成本,让LED价格更亲民。在照明行业,CSP因为体积小,灵活度高,应用范围非常广泛。

业内人士指出,CSP产品价格相对于照明应用来说仍处于较高价位,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照明领域,国际LED巨头的布局速度明显快于大陆厂商。首尔半导体早在2015年就宣布开始量产CSP LED,公司称之为PCB晶圆级集成芯片WICOP。更有专为普通照明设计新的LED被称为WICOP2。

日前,晶元光电透露,基于电视背光对CSP需求的快速增长,将在2017年初提升现有CSP约4倍产能。目前,晶电拥有约全球30%的CSP出货量占比。此外,基于CSP的QD量子点芯片也将在明年初供应60-70英寸液晶电视使用。

去年10月,三星LED也推出了具有色彩可调性和增加兼容性模块的CSP LED模组。这些模组将主要应用于LED射灯和筒灯。这也是三星首次将CSP技术引入模组产品,从而发挥CSP本身的更多特性。尤其是倒装芯片和荧光粉涂层技术的结合,并减掉了传统金属线和支架的使用,从而达到更紧凑的设计工艺。

据国星光电相关负责人表示,CSP无论是光效还是性价比对于已经成熟的中功率SMD来说优势并不明显,目前成本竞争力弱,且工艺颠覆带来的前段设备成本提高还需要一段时间消化。

在中国台湾地区,不少芯片大厂更是将扩大CSP布局视为优化产品结构、加速转型升级的好品种。新世纪更是从去年10月起,完全退出低阶LED照明,包含LED灯泡、LED灯管,将重心专注于高阶的CSP(Chip scale Package)、FC(Flip Chip)等高端产品上。

CSP大部分是基于倒装芯片上,而倒装芯片的良率尚未达到正装芯片的效果,同时,生产CSP的企业还不够多,规模效应还不明显,成本未能下降到普及范围。

虽然目前CSP的成本和良率仍存在较大改进空间,这也决定了在未来5年的普通照明应用上不可能完全取代传统SMD,但并不妨碍企业加快CSP的产品研发和市场推广力度。

据德豪润达内部人员介绍,“我们的背光产品市场日趋成熟,并持续推进户外照明,工业照明与商业照明解决方案,且我们生产出CSP白光LED封装(最小达到0.9x0.5mm),超低热阻(少于0.9℃/W),性价比优势明显。”

在大陆市场,去年的广州光亚展上,已有国星光电、立洋股份、立体光电等在内的多家LED封装企业展出CSP新品。在今年4月三安光电举办的新品发布会上,三安光电也表示针对CSP这个方兴未艾的市场,三安也开发了专用的倒装芯片,支持中国的封装厂向这个前途无量的市场发起挑战。有了三安的技术和资源支持,国内封装厂在打破韩系三星,首尔半导体在CSP这个市场的寡头垄断格局不再被视为畏途。

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。日亚化的覆晶封装(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。

毫无疑问,CSP渐热,已成为LED照明企业抢占“风口”的又一利器。

晶电相关负责人表示,“今年关于CSP的许多技术问题已经得到解决,因此也带动了CSP LED需求的快速增长。”

成本问题成最大制约因素

据最新数据显示,截止三季度末,全球CSP LED的月出货量已经从今年初的500万颗增长至2.3亿颗,意味着市场的需要量在不断攀升。

一方面,LED照明企业纷纷布局CSP技术和产品,另一方面,市场却并未出现大规模接纳CSP产品的迹象。从理论上讲,由于CSP封装尺寸大大减小,可使灯具设计更加灵活,结构更加紧凑简洁,CSP比SMD更具有性能优势。但是从应用端来看,技术的成熟度和产品的性价比仍然是制约市场选择的关键因素。

“随着CSP光效的不断提升,良率和工艺的不断成熟,今年上半年用于照明领域的CSP成本下降是必然。”鸿利光电副总经理王高阳表示。

晶元光电研发中心创新应用群协理许嘉良认为,CSP与当初传统LED的发展趋势相似,如2835、3030、5630等都是先应用于背光领域,因为背光领域的转换速度快,在这一领域成熟后才会被应用于其他领域。

模组化能否打通应用障碍

“这是LED领域新技术应用发展的普遍规律:由背光切入到照明领域,在技术上并不存在可用于背光而并不能用于照明的问题。”许嘉良指出,CSP切入到照明领域最大的问题是成本高。在照明领域是以成本挂帅,而在背光领域,它的成本不仅是看单纯的光,而是整个设计模组的成本,所以CSP在此的应用速度较快。

现阶段,CSP在LED背光、手机闪光灯市场份额有所提升,但在照明市场应用却很少,其中传统贴装设备还无法满足CSP小尺寸芯片的精细要求,使之一些传统灯具组装厂对CSP的接受程度并不高。

晶能光电CTO赵汉民博士认为,一方面,在通用照明领域,普通封装产品的价格已经做到极低,而CSP产品采用的是倒装芯片,价格稍高;另一方面,CSP体积小,贴片需要较高的精度,所以在贴片环节还有一定的技术难度。

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