CSP技术屏障难突破?这一款WLCSP光源说“NO”!

CSP技术屏障难突破?这一款WLCSP光源说“NO”!

来源:HDK 发布时间:2018-07-13 17:05:59 点击数: 6

谈论了相当长时间的CSP,在行业的争论中渐渐成长。众所周知,CSP刚出现之时,便以取代原有LED封装的言论震惊四座,这也一度成为行业各大论坛争论不休的话题。

经过多年的发展,大家对于CSP技术也已经不再处于陌生的状态了,众多芯片、封装企业已经为之付出了诸多努力。然而时至今日,由于许多难以攻克的技术问题存在,CSP技术的发展依然有些差强人意,至今没有实现大范围普及。业内人士普遍认为,CSP市场仍处于发展阶段,其大规模应用会面临较大的挑战。

在海迪科(南通)光电科技有限公司(以下简称“海迪科”)董事长孙智江博士看来,CSP光源技术目前主要面临四大挑战:

首先,CSP不易贴装,上板焊接较为困难。孙智江博士表示,由于芯片正负电极间距仅90-200微米,所以芯片和锡膏需要非常精准的对标,否则容易漏电。加之传统CSP荧光粉不透明,芯片在封装体内是否排列整齐,是否发生偏移均不可知,这样就会加大贴装难度;其次,CSP侧面胶体宽度一般参差不齐,导致光色不均匀,部分产品甚至会产生黄边现象;再次,由于荧光粉分布均匀性、宽度、侧发光难以控制,一次涂布后入Bin率低;最后,荧光粉层较厚,导致气密性与散热效果均差强人意。

四大技术难题横亘其中,让CSP应用面临两方面的局限:一是小尺寸芯片CSP贴装比较困难,当前CSP应用主要还局限于1W以上应用;二是成本偏高,导致其主要在高光密度、高亮度、高指向性上充分利用CSP特征的应用被采用,其中包括车灯、闪光灯、背光以及高端可调色温的照明应用等,难以延伸到其他领域。

针对CSP技术难题,海迪科经过技术团队的刻苦攻关之后,成功研发并推出了一款新型光源WLCSP,从而实现了CSP技术的大幅升级。

何谓WLCSP?孙智江博士解释到:“WLCSP是把封装工艺和芯片工艺进一步向上游芯片工艺延伸,在晶圆规模上进行封装形成一个不透明的内核,以及外面环绕的半透明荧光体。” 孙智江博士认为,产业链衔接的环节最易产生技术革新。

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孙智江博士向高工LED介绍到,WLCSP有效解决了CSP面临的上述难题。第一, WLCSP利于贴装,不仅可以更加精确地控制光源与基板之间的位置,而且对于可调色温灯丝灯,在其一毫米范围内甚至可贴装两种不同CSP光源;第二,荧光粉层由厚转薄。通常高光密度下,光源的发热源除了传统上大家关注的LED芯片外,荧光粉在下转换发射出黄绿光的同时,也会产生大量的热,所以更需要进行良好散热,当荧光粉胶体很厚时,散热就会受阻。“对于一般产品而言,当其功率达到4w以上时,表面温度就会达到150度以上,容易光效下降,胶体开裂。而同样情况下WLCSP表面温度只有110--120度,进而提高了高可靠性”;第三,进一步提高荧光粉入bin率;第四,光色更加均匀,有效防止因荧光粉分布不均导致的侧漏蓝光和黄边现象等;最后,光角度可任意调节,适应于不同应用需求。

“小可以更小,大可以更大。”孙智江博士总结到。他表示,WLCSP产品兑现了公司向顾客许下的“全应用,全尺寸 ”的承诺,使CSP应用领域顺利突破特种照明的局限,走入通用照明领域。

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当被问及为何研发WLCSP光源之时,孙智江博士很干脆地回答到:“一份初心,希望CSP能真正触及到中高端照明领域。”他表示,海迪科将继续保持这份初心,努力研发,让CSP技术发展“一路畅通”。

2012年成立的海迪科,为何能在短短五年多时间内攻克行业难题?高工LED了解到,海迪科汇聚了一批多年从事半导体的国内外专业人才,具有强大的研发能力。其创始人孙智江博士更是国家“千人计划”专家,他曾是美国德克萨斯州州立大学材料学博士,在美国英特尔研发部门工作期间,曾牵头负责过90纳米研发用的SRAM存储器的NPT(New Product Tapeout)新产品导入小组,解决了90纳米初期零成品率问题,荣获英特尔贡献奖。

几年来,海迪科在不断的实践中思考研发走向,谨慎筛选着哪些集成电路领域的框架能运用到LED行业中来,取其精华。“我们只运用了其中一些有用的概念,但本质上LED是分立的光电器件,最重要的还是要适应客户的需求。”孙智江补充到,“LED产品就该做出个性来。”

通过在上游芯片领域深耕细作,几年来下来,填补国内空白的科研成果频频诞生,海迪科已经取得16项发明专利,目前申请的20个专利已进入审批程序,而且产品效果也远超自身的预期。

接下来,海迪科将利用WLCSP光角度可调的优势,涉足全光谱应用。“我们的C系列产品就可以实现全光谱,未来我们还会进行全光谱健康系列产品的研发。”孙智江最后透露。从他自信而敏锐的眼神当中,我们相信海迪科的WLCSP光源将能够突破传统LED光源的局限性,从而为高光密度、高指向性灯具提供更为强大的核心光源,解决了下游应用端的一些痛点,进一步推动我国高光密度、高指向LED照明产业的发展。

文章来源自:高工LED


海迪科光电科技有限公司

正瞄准第三代半导体的高端领域,重点发展第三代半导体GaN(氮化镓)高功率器件、先进显示及未来照明,推进SiC(碳化硅)智能长晶装备、晶体生长制造、晶圆材料加工制造、功率IC设计、外延芯片制造、功率芯片封装测试以及终端应用。

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