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CSP优势在利基市场,晶元级制程带来产业分流趋势

2016-02-19 11:04:09 新茂科技(深圳)有限公司 阅读

LED 台厂新世纪光电近年来在 CSP 产品的发展和出货,已经在日本与欧美海外市场逐渐发酵,日前笔者访谈了新世纪光电总经理陈政权,为业界读者分析与探究新世纪光电在覆晶 (Flip-chip)技术发展下做到的 CSP 晶圆级封装 LED 产品,究竟有哪些优势与未来可应用的利基型市场。


CSP LED产品结构的真正优势

陈政权总经理指出,新世纪从多年前自主开发的覆晶 LED 技术开始布局,已经在海内外都申请了相关专利,覆晶与 CSP 相关的核心专利高达一百多篇,现有的产品出货以及客户的后续合作和配合,确确实实有发挥到 CSP 封装产品的先天优势和后天调校技术。但 CSP 封装产品不是为了要取代掉现有 LED 封装供应鍊的存在,而是让业界有机会走向不同风貌的产业分流趋势。

他进一步解释,传统的 LED 封装有很多种形式,从高功率 LED 采用的打线、基板、电路板模式,到 PLCC、COB 封装等等,业界因应 LED 背光与 LED 照明的应用特性,开发了多种封装体形式给市场上使用。而发展到 CSP LED 封装时,这是一种 LED 封装结构的升级与变化,解决了传统 LED 封装在节省成本下,面临的收光角度、可靠度、亮度、机构强度的问题。

市场上有一些 LED 厂商进行的 CSP LED 产品,只是覆晶结构,加上了有荧光粉的封胶,就以 CSP 产品的风貌销售,但他认为这并不是真正良好的 CSP 封装,因为这种 LED 没有足够的结构保护 LED 芯片本身,产品的可靠度、信赖性就会碰到问题,市场上也存在着不同声音的反馈,迫使厂商设法要改善相关的设计。而新世纪光电采用的 CSP 产品结构,透过晶圆封装 (Wafer Level Package) 制程将支架整合于内,并且有相当好的光学设计空间,采用更小芯片面积,可以比拟 PLCC 封装产品的可靠度,而且不需要打线,优点就变成更小的晶圆面积、拥有支架来强化结构且晶圆阶段就做好的制程,产品的厚度也比现有的市售产品要薄很多。

更重要的是,新世纪花了很多心血和精力在相关良率、制程的规划和研发上,因此在晶圆级封装制程的部份,已经做到非常好的良率,现有在4吋机台上的表现已经非常好,供应给客户的反应也佳。


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产品设计解决方案 (Design-in Solutions) 与单位面积发光效率最佳化

陈政权说明,CSP LED技术的产品最大优点是新世纪帮客户做的客制化设计,由于涉及到光学设计,CSP LED产品光学设计随着减去支架,产品更小,产品的单位面积流明度大幅增加,可以增加产品的设计弹性。从最终端客户要求来说,产品减薄、光学设计弹性增加,产品可靠度稳定,因此CSP LED 更能提供设计上的解决方案 (Design-in Solutions)。

新世纪的产品设计解决方案是怎样的呢?

以LED手电筒来说,我们知道市场上的代表作品就是美国厂商的LED高功率芯片,只要搭配好光学的透镜,做好LED手电筒的结构,厂商出货和客户使用的流程是很顺利的。但现行的LED元件比较大颗,如果LED手电筒厂商想要相同瓦数,更小的LED元件尺寸,更远的照射有效距离,该怎办呢?新世纪在这个市场已经有解决方案,可以提供更小尺寸,比方说四分之一或更小的白光芯片,这样应用在投射、照射光源就有很好的光学设计,收光可以更好,单位面积的发光效率也佳。

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而LED背光方面,新世纪已经提供给客户超薄,只有0.3mm(目前一般规格后度为0.6mm)厚度的CSP LED元件,可以让最新型更薄的直下式液晶电视采用这种LED封装体,改善薄度与效率的问题。另一方面,侧光式液晶电视的部份,已经有品牌大厂,采用薄型的康宁玻璃导光版,新世纪也可以提供可搭配的新世纪1810 CSP LED产品,尺寸非常小,因此电视可以做得更薄,而电流为200mA、电压3V,在25℃测试温度之下,光通量为72 lm,表现相当不错。

非取代现有LED封装供应鍊,而是走向产业分流

对于新世纪光电而言,这种CSP LED并不是要取代现有的LED封装供应鍊,由于LED产业面临到市场变化,产业与技术出现分流趋势。既存产业发展出规模经济,大者恒大的厂商存在,小的厂商需要寻找出属于自己的市场经营与销售。

CSP LED产品应用在传统背光与照明市场上,虽然会遇到与原来产品价格竞争,但是在特殊照明与车用照明市场,客户拥有更高的设计弹性。特殊商业照明,天井灯、投射灯、手电筒、手机闪光灯等投射类的产品要求光学设计,因此采用CSP LED产品可达到收光功能,单位面积的光通量 (lm/mm) 能达到最佳的利用。

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随着车用市场的发展与耕耘,新世纪也通过TS 16949 认证,并且已经切入海内外大厂的售后车灯(AM)市场,并且以该公司在车用LED方面的经验和产品结构优势,和车灯厂商合作设计,确实有稳定的订单,对未来的发展有帮助。

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新世纪提供厂商客户解决方案,若客户满意后,新世纪可以从芯片、封装提供到模块方案,也会和不同的 LED 封装厂商配合与合作,换言之,新世纪在这方面的经营策略是弹性的,并不是要取代 LED 封装厂,而是和 LED 封装厂、终端应用厂商有更深入的合作,大家各自分流分工,透过 CSP 这样的产品结构,找出适当的利基型市场,发挥这方面的最大综效。

未来新世纪在 CSP LED 封装的出货比重会越来越高,该公司传统型的 LED 营收占比会变少,虽然对短期内的整体营收不会有特别显著的成长,但长期和不同客户配合与合作的经验,导入设计思维的解决方案,能够让新世纪光电找到适合规模的长期营运路线转往较佳的产品毛利组合,对 LED 台厂来说,也是值得探讨的方向与议题。

       日前,新茂科技已经研发出了CSP AC LED光引擎模组

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