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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


添加时间:2016-10-19 | 返回首页
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  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。
 
  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/$。
 
  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。
 
  背光CSP打头阵效果显现
 
  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。
 
  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。
 
  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。
 
  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。
 
  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。
 
  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。”
 
  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。
 
  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。”
 
  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。
 
  “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。
 
  模组化能否打通应用障碍
 
  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。
 
  按照三星LED的披露信息,此次推出的CSP模组是三星首次将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。
 
  一直以来,CSP封装有着自己的技术壁垒,如:CSP产品尺寸小,机械强度先天不足,材料分选测试过程难度大,SMT贴装技术要求较高等等。因此,CSP免封装对于灯具厂家的应用属于全新的课题,仍有许多问题尚待解决。
 
  CSP可使封装简易化,因此,封装企业必须不断创新并调整,充分发挥自身的中游优势,在上下游两面延伸中寻找自身价值。并在模组化、功能化、智能化LED应用中为下游客户提供解决方案与附加值。
 
  从照明企业来看,现有贴片设备无法满足CSP的精度要求,需要用到管芯安放、排列机的精度。
 
  据国星光电内部人士透露,公司NS-CSP系列采用独家专利陶瓷薄膜衬底技术(C-TFS),将倒装芯片固晶于厚度极薄的精密陶瓷薄膜上,利用陶瓷高强度、低膨胀系数特性缓冲芯片外延层与外部线路,实现CSP器件高可靠性工作。
 
  “CSP技术将带来模组技术的革命,为用户解决大量成本。”华普永明总经理陈凯强调。
 
  过去CSP的普及问题最大障碍之一是产品规格尺寸的不统一。2835等传统SMD产品的快速起量,正是得益于规格尺寸的标准化。
 
  易美芯光执行副总裁刘国旭表示:“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。”
 
  鸿利光电总经理王高阳表示,“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。”
 
  “因为同一款标准化的LED模块可以同时有很多家生产厂家选择,另外标准化的LED模块产品也可以很方便地进行批量生产。”一位业内人士表示。
 
  由于LED模块明确规定了不同应用场合的输出流明、显色指数、系统发光效率、色温一直性和视角宽度等参数,故对提升LED灯具的应用品质有很大的提高和有效的保障。
 
  中昊光电总经理王孟源表示,封装后面不应该一直朝着独立式的角度去看,应该看做是一个整体式的,就是说封装最后需要跟芯片厂合作,为下游提供最终的半成品或者所谓的光源的产品形态。“
 
  同时,模组化产品也为下游灯具制造厂商带来了更多的设计空间和有限研发资源的合理利用。
 
  三星此次推出的CSP模组还提供颜色可调功能。传统的可调模块需要至少两颗LED,负责高色温和低色温,从而达到可调色温的功能。
 
  东昊光电子副总经理陈江表示,在通用照明领域,如何结合CSP封装的优点,在灯具设计上进行创新,制作特色化的产品,提高产品的竞争力,满足市场的差异化需求,是当下CSP封装厂家和灯具厂家应当考虑的。
 
  比如,照明中功率2835和3030,以及背光中功率4014、5630,已被行业接受成为尺寸标准,若CSP在芯片尺寸及外观尺寸上以及配光角度上能逐渐形成标准化,可能发展会更快一些。
 
  当记者问及,未来CSP直接以模组形式供应给下游照明企业的契机点时,张路华表示,“当CSP的性价比可以与市场主流2835、3030这些抗衡,以及终端照明厂商对贴片技术的精准度大幅度得到提高。”

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