LED封装发展趋势及CSP技术前景与挑战

比来几年来，随着LED在器件材料、芯片工艺、封装制程手艺等方面的研讨不竭行进，特别是倒转芯片的逐渐幼稚与荧光粉涂覆手艺的多样化，一种新的芯片尺寸级封装CSP(Chip Scale Package)手艺应运而生。由于其单元面积的光通量最大化(高光密度)和芯片与封装BOM成本最大比(低封装成本)使其无望在lm/$上翻开倾覆性的冲破口。近期，CSP在业界引发较大群情，它既是浩瀚封装方式的一种，也被行业寄与希冀，被认为是一种“终究”封装方式。
1、白光LED封装现状
当前，照明已成为LED首要市场鞭策力。从LED照明市场渗入渗出景象可以看出，LED照明市场大致经历了交换灯、集成LED灯具、和下一代聪明照明利用三个生长阶段。据多家行业阐明公司展望，到2020年在LED照明市场渗入渗出率将会抵达70%，LED集成光源将在灯具设想中饰演越来越首要的脚色。
纵观白光LED封装的生长过程，为顺应LED利用需求的不竭更新，LED封装也随之经历了从高功率封装到中小功率封装的重心偏移。而鞭策这一生长趋向的首要启事，正是受0.2W～0.9W中低功率LED适合分散性(diffuse)光源需求;液晶电视LED背光的快速工业化;球泡灯和灯管等交换灯为代表的照明市场的快速渗入渗出;和5630、4014、2835、3030等PLCC的尺度化构成等市场利用的鞭策。同时，随着商业照明和非凡照明多样化需求，下一个封装趋向是高密度封装，而COB、CSP正是完成高密度封装的代表方式。
1、中低功率SMD仍将饰演首要脚色
畴昔几年里，中小功率LED芯片功能得以快速提升，封装成本不竭改良，使其在光效(lm/W)特别在性价比(lm/$)方面更优于陶瓷高功率封装。加上其适合分散性(diffuse)光源的利用，在线性与面光源中仍会成为支流。同时，随着EMC和SMC等耐高温、耐黄化材料在QFN支架中的导入，支架封装正向中高功率扩大，已冲破2W级，唆使陶瓷大功率封装向更大功率(3W～5W)利用推动。
2、COB鼎力渗入渗出商照市场
与此同时，另外一封装方式COB逐渐在松散型发光面、高光密度利用中体现出其奇异的优势。COB可将多颗芯片间接阵列排布在高反射金属或陶瓷基板上，免去了单颗LED的分立式封装后再集成;COB封装设想复杂，具有较好的光型及色空间平均性;其高反射金属或陶瓷基板材料的改良，有用处理了光效寿命等靠得住性成绩，使其在MR16、PAR Reflector等商照利用中快速渗入渗出。随着倒装芯片的幼稚和无金线对设想带来的矫捷性，和基板材料散热与反射率的提升，将几十颗以至几百颗LED集成到一致基板上已成为能够，由此也进一步完成了高光密度、超高功率LED封装，使交换陶瓷金卤灯成为能够。
3、大功率分立式LED进一步小型化
畴昔几年，Lumileds、Cree、OSRAM等大功率LED供给商纷繁出力改良原有陶瓷封装手艺，仰仗其进步前辈的大功率倒装芯片或垂直构造芯片，逐渐使封装小型化，以着落由于高贵的陶瓷基板及较低的临盆效率带来的成本压力，并提升芯片承受大电流密度的才干。好比，Cree公司的X-lamp系列，在不着落、以至提高光通量的条件下从本来的3535变到2525，再进一步增添到1616，趋近了芯片本人的尺寸，或称为Near Chip Scale Package(NCSP)。而下一代分立(Discrete)大功率LED的自然演进也许将是完全免去陶瓷基板的CSP。
2、下一代白光封装趋向
什么是CSP封装?与NCSP有哪些不合?又具有哪些优势?IPC尺度J-STD-012对CSP封装的界说是封装体的面积不大于芯双方面积的20%。
1、CSP与 NCSP (免基板vs带基板)
当陶瓷基板的尺寸做到和芯片尺寸几近一样巨细时，其逐渐落空了帮忙LED散热(热分散)的功用。相反，若是去掉陶瓷基板，则去掉了一层热界面，无益于热的快速传导到线路板。同时，随着倒装芯片的幼稚，陶瓷基板作为绝缘材料对PN电极线路的再漫衍(re-distribution)的功用已不再需求。除在机械构造和热收缩失配上对LED起到必然呵护感化，陶瓷基板对芯片的电隔离和热传导的首要功用已根基损失。