CSP技術屏障難突破?這一款WLCSP光源說「NO」!

談論了相當長時間的CSP,在行業的爭論中漸漸成長。眾所周知,CSP剛出現之時,便以取代原有LED封裝的言論震驚四座,這也一度成為行業各大論壇爭論不休的話題。

經過多年的發展,大家對於CSP技術也已經不再處於陌生的狀態了,眾多芯片、封裝企業已經為之付出了諸多努力。然而時至今日,由於許多難以攻克的技術問題存在,CSP技術的發展依然有些差強人意,至今沒有實現大範圍普及。業內人士普遍認為,CSP市場仍處於發展階段,其大規模應用會面臨較大的挑戰。

在海迪科(南通)光電科技有限公司(以下簡稱“海迪科”)董事長孫智江博士看來,CSP光源技術目前主要面臨四大挑戰:

首先,CSP不易貼裝,上板焊接較為困難。孫智江博士表示,由於芯片正負電極間距僅90-200微米,所以芯片和錫膏需要非常精準的對標,否則容易漏電。加之傳統CSP熒光粉不透明,芯片在封裝體內是否排列整齊,是否發生偏移均不可知,這樣就會加大貼裝難度;其次,CSP側面膠體寬度一般參差不齊,導致光色不均勻,部分產品甚至會產生黃邊現象;再次,由於熒光粉分佈均勻性、寬度、側發光難以控制,一次塗布後入Bin率低;最後,熒光粉層較厚,導致氣密性與散熱效果均差強人意。

四大技術難題橫亙其中,讓CSP應用面臨兩方面的侷限:一是小尺寸芯片CSP貼裝比較困難,當前CSP應用主要還侷限於1W以上應用;二是成本偏高,導致其主要在高光密度、高亮度、高指向性上充分利用CSP特徵的應用被採用,其中包括車燈、閃光燈、背光以及高端可調色溫的照明應用等,難以延伸到其他領域。

針對CSP技術難題,海迪科經過技術團隊的刻苦攻關之後,成功研發並推出了一款新型光源WLCSP,從而實現了CSP技術的大幅升級。

何謂WLCSP?孫智江博士解釋到:“WLCSP是把封裝工藝和芯片工藝進一步向上游芯片工藝延伸,在晶圓規模上進行封裝形成一個不透明的內核,以及外面環繞的半透明熒光體。” 孫智江博士認為,產業鏈銜接的環節最易產生技術革新。

CSP技术屏障难突破?这一款WLCSP光源说“NO”!

孫智江博士向高工LED介紹到,WLCSP有效解決了CSP面臨的上述難題。第一, WLCSP利於貼裝,不僅可以更加精確地控制光源與基板之間的位置,而且對於可調色溫燈絲燈,在其一毫米範圍內甚至可貼裝兩種不同CSP光源;第二,熒光粉層由厚轉薄。通常高光密度下,光源的發熱源除了傳統上大家關注的LED芯片外,熒光粉在下轉換髮射出黃綠光的同時,也會產生大量的熱,所以更需要進行良好散熱,當熒光粉膠體很厚時,散熱就會受阻。“對於一般產品而言,當其功率達到4w以上時,表面溫度就會達到150度以上,容易光效下降,膠體開裂。而同樣情況下WLCSP表面溫度只有110--120度,進而提高了高可靠性”;第三,進一步提高熒光粉入bin率;第四,光色更加均勻,有效防止因熒光粉分佈不均導致的側漏藍光和黃邊現象等;最後,光角度可任意調節,適應於不同應用需求。

“小可以更小,大可以更大。”孫智江博士總結到。他表示,WLCSP產品兌現了公司向顧客許下的“全應用,全尺寸 ”的承諾,使CSP應用領域順利突破特種照明的侷限,走入通用照明領域。

CSP技术屏障难突破?这一款WLCSP光源说“NO”!

當被問及為何研發WLCSP光源之時,孫智江博士很乾脆地回答到:“一份初心,希望CSP能真正觸及到中高端照明領域。”他表示,海迪科將繼續保持這份初心,努力研發,讓CSP技術發展“一路暢通”。

2012年成立的海迪科,為何能在短短五年多時間內攻克行業難題?高工LED瞭解到,海迪科匯聚了一批多年從事半導體的國內外專業人才,具有強大的研發能力。其創始人孫智江博士更是國家“千人計劃”專家,他曾是美國德克薩斯州州立大學材料學博士,在美國英特爾研發部門工作期間,曾牽頭負責過90納米研發用的SRAM存儲器的NPT(New Product Tapeout)新產品導入小組,解決了90納米初期零成品率問題,榮獲英特爾貢獻獎。

幾年來,海迪科在不斷的實踐中思考研發走向,謹慎篩選著哪些集成電路領域的框架能運用到LED行業中來,取其精華。“我們只運用了其中一些有用的概念,但本質上LED是分立的光電器件,最重要的還是要適應客戶的需求。”孫智江補充到,“LED產品就該做出個性來。”

通過在上游芯片領域深耕細作,幾年來下來,填補國內空白的科研成果頻頻誕生,海迪科已經取得16項發明專利,目前申請的20個專利已進入審批程序,而且產品效果也遠超自身的預期。

接下來,海迪科將利用WLCSP光角度可調的優勢,涉足全光譜應用。“我們的C系列產品就可以實現全光譜,未來我們還會進行全光譜健康系列產品的研發。”孫智江最後透露。從他自信而敏銳的眼神當中,我們相信海迪科的WLCSP光源將能夠突破傳統LED光源的侷限性,從而為高光密度、高指向性燈具提供更為強大的核心光源,解決了下游應用端的一些痛點,進一步推動我國高光密度、高指向LED照明產業的發展。


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