海迪科研發(fā)新型光源WLCSP解決CSP技術(shù)屏障問題

談?wù)摿讼喈?dāng)長時間的CSP，在行業(yè)的爭論中漸漸成長。眾所周知，CSP剛出現(xiàn)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(yè)各大論壇爭論不休的話題。

經(jīng)過多年的發(fā)展，大家對于CSP技術(shù)也已經(jīng)不再處于陌生的狀態(tài)了，眾多芯片、封裝企業(yè)已經(jīng)為之付出了諸多努力。然而時至今日，由于許多難以攻克的技術(shù)問題存在，CSP技術(shù)的發(fā)展依然有些差強人意，至今沒有實現(xiàn)大范圍普及。業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，CSP市場仍處于發(fā)展階段，其大規(guī)模應(yīng)用會面臨較大的挑戰(zhàn)。

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(shù)目前主要面臨四大挑戰(zhàn)：

首先，CSP不易貼裝，上板焊接較為困難。孫智江博士表示，由于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(zhǔn)的對標(biāo)，否則容易漏電。加之傳統(tǒng)CSP熒光粉不透明，芯片在封裝體內(nèi)是否排列整齊，是否發(fā)生偏移均不可知，這樣就會加大貼裝難度；其次，CSP側(cè)面膠體寬度一般參差不齊，導(dǎo)致光色不均勻，部分產(chǎn)品甚至?xí)a(chǎn)生黃邊現(xiàn)象；再次，由于熒光粉分布均勻性、寬度、側(cè)發(fā)光難以控制，一次涂布后入Bin率低；最后，熒光粉層較厚，導(dǎo)致氣密性與散熱效果均差強人意。

四大技術(shù)難題橫亙其中，讓CSP應(yīng)用面臨兩方面的局限：一是小尺寸芯片CSP貼裝比較困難，當(dāng)前CSP應(yīng)用主要還局限于1W以上應(yīng)用；二是成本偏高，導(dǎo)致其主要在高光密度、高亮度、高指向性上充分利用CSP特征的應(yīng)用被采用，其中包括車燈、閃光燈、背光以及高端可調(diào)色溫的照明應(yīng)用等，難以延伸到其他領(lǐng)域。

針對CSP技術(shù)難題，海迪科經(jīng)過技術(shù)團隊的刻苦攻關(guān)之后，成功研發(fā)并推出了一款新型光源WLCSP，從而實現(xiàn)了CSP技術(shù)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(guī)模上進行封裝形成一個不透明的內(nèi)核，以及外面環(huán)繞的半透明熒光體?！?孫智江博士認(rèn)為，產(chǎn)業(yè)鏈銜接的環(huán)節(jié)最易產(chǎn)生技術(shù)革新。

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利于貼裝，不僅可以更加精確地控制光源與基板之間的位置，而且對于可調(diào)色溫?zé)艚z燈，在其一毫米范圍內(nèi)甚至可貼裝兩種不同CSP光源；第二，熒光粉層由厚轉(zhuǎn)薄。通常高光密度下，光源的發(fā)熱源除了傳統(tǒng)上大家關(guān)注的LED芯片外，熒光粉在下轉(zhuǎn)換發(fā)射出黃綠光的同時，也會產(chǎn)生大量的熱，所以更需要進行良好散熱，當(dāng)熒光粉膠體很厚時，散熱就會受阻?！皩τ谝话惝a(chǎn)品而言，當(dāng)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布不均導(dǎo)致的側(cè)漏藍光和黃邊現(xiàn)象等；最后，光角度可任意調(diào)節(jié)，適應(yīng)于不同應(yīng)用需求。

“小可以更小，大可以更大?！睂O智江博士總結(jié)到。他表示，WLCSP產(chǎn)品兌現(xiàn)了公司向顧客許下的“全應(yīng)用，全尺寸 ”的承諾，使CSP應(yīng)用領(lǐng)域順利突破特種照明的局限，走入通用照明領(lǐng)域。

當(dāng)被問及為何研發(fā)WLCSP光源之時，孫智江博士很干脆地回答到：“一份初心，希望CSP能真正觸及到中高端照明領(lǐng)域?！彼硎?，海迪科將繼續(xù)保持這份初心，努力研發(fā)，讓CSP技術(shù)發(fā)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(nèi)攻克行業(yè)難題？高工LED了解到，海迪科匯聚了一批多年從事半導(dǎo)體的國內(nèi)外專業(yè)人才，具有強大的研發(fā)能力。其創(chuàng)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(xué)材料學(xué)博士，在美國英特爾研發(fā)部門工作期間，曾牽頭負責(zé)過90納米研發(fā)用的SRAM存儲器的NPT（New Product Tapeout）新產(chǎn)品導(dǎo)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(fā)走向，謹(jǐn)慎篩選著哪些集成電路領(lǐng)域的框架能運用到LED行業(yè)中來，取其精華?！拔覀冎贿\用了其中一些有用的概念，但本質(zhì)上LED是分立的光電器件，最重要的還是要適應(yīng)客戶的需求?！睂O智江補充到，“LED產(chǎn)品就該做出個性來?！?/p>

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

接下來，海迪科將利用WLCSP光角度可調(diào)的優(yōu)勢，涉足全光譜應(yīng)用?！拔覀兊腃系列產(chǎn)品就可以實現(xiàn)全光譜，未來我們還會進行全光譜健康系列產(chǎn)品的研發(fā)?！睂O智江最后透露。從他自信而敏銳的眼神當(dāng)中，我們相信海迪科的WLCSP光源將能夠突破傳統(tǒng)LED光源的局限性，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(yīng)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(chǎn)業(yè)的發(fā)展。