近年來(lái)，隨著LED在器件材料、芯片工藝、封裝制程技術(shù)等方面的研究不斷進(jìn)步，尤其是倒轉(zhuǎn)芯片的逐漸成熟與熒光粉涂覆技術(shù)的多樣化，一種新的芯片尺寸級(jí)封裝CSP(Chip Scale Package)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。由于其單元面積的光通量化(高光密度)以及芯片與封裝BOM成本比(低封裝成本)使其有望在lm/$上打開(kāi)顛覆性的突破口。近期，CSP在業(yè)界引起較大議論，它既是眾多封裝形式的一種，也被行業(yè)寄予期望，被認(rèn)為是一種“終極”封裝形式。
一、白光LED封裝現(xiàn)狀
       當(dāng)前，照明已成為L(zhǎng)ED主要市場(chǎng)推動(dòng)力。從LED照明市場(chǎng)滲透情況可以看出，LED照明市場(chǎng)大致經(jīng)歷了替換燈、集成LED燈具、以及下一代智慧照明應(yīng)用三個(gè)發(fā)展階段。據(jù)多家行業(yè)分析公司預(yù)測(cè)，到2020年在LED照明市場(chǎng)滲透率將會(huì)達(dá)到70%，LED集成光源將在燈具設(shè)計(jì)中扮演越來(lái)越重要的角色。
       縱觀白光LED封裝的發(fā)展過(guò)程，為適應(yīng)LED應(yīng)用需求的不斷更新，LED封裝也隨之經(jīng)歷了從高功率封裝到中小功率封裝的重心偏移。而推動(dòng)這一發(fā)展趨勢(shì)的主要原因，正是受0.2W～0.9W中低功率LED適合擴(kuò)散性(diffuse)光源需求;液晶電視LED背光的快速產(chǎn)業(yè)化;球泡燈和燈管等替代燈為代表的照明市場(chǎng)的迅速滲透;以及5630、4014、2835、3030等PLCC的標(biāo)準(zhǔn)化形成等市場(chǎng)應(yīng)用的推動(dòng)。同時(shí)，隨著商業(yè)照明和特殊照明多樣化需求，下一個(gè)封裝趨勢(shì)是高密度封裝，而COB、CSP正是實(shí)現(xiàn)高密度封裝的代表形式。
1、中低功率SMD仍將扮演重要角色
       過(guò)去幾年里，中小功率LED芯片性能得以迅速提升，封裝成本不斷改善，使其在光效(lm/W)尤其在性價(jià)比(lm/$)方面更優(yōu)于陶瓷高功率封裝。加上其適合擴(kuò)散性(diffuse)光源的應(yīng)用，在線性與面光源中仍會(huì)成為主流。同時(shí)，隨著EMC和SMC等耐高溫、耐黃化材料在QFN支架中的導(dǎo)入，支架封裝正向中高功率擴(kuò)展，已突破2W級(jí)，迫使陶瓷大功率封裝向更大功率(3W～5W)應(yīng)用推進(jìn)。
2、COB大力滲透商照市場(chǎng)
        與此同時(shí)，另一封裝形式COB逐漸在緊湊型發(fā)光面、高光密度應(yīng)用中體現(xiàn)出其的優(yōu)勢(shì)。COB可將多顆芯片直接陣列排布在高反射金屬或陶瓷基板上，免去了單顆LED的分立式封裝后再集成;COB封裝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，具有較好的光型及色空間均勻性;其高反射金屬或陶瓷基板材料的改善，有效解決了光效壽命等可靠性問(wèn)題，使其在MR16、PAR Reflector等商照應(yīng)用中迅速滲透。隨著倒裝芯片的成熟和無(wú)金線對(duì)設(shè)計(jì)帶來(lái)的靈活性，以及基板材料散熱與反射率的提升，將幾十顆甚至幾百顆LED集成到同一基板上已成為可能，由此也進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了高光密度、功率LED封裝，使替代陶瓷金鹵燈成為可能。
3、大功率分立式LED進(jìn)一步小型化
        過(guò)去幾年，Lumileds、Cree、OSRAM等大功率LED供應(yīng)商紛紛著力改進(jìn)原有陶瓷封裝技術(shù)，憑借其先進(jìn)的大功率倒裝芯片或垂直結(jié)構(gòu)芯片，逐漸使封裝小型化，以降低由于昂貴的陶瓷基板及較低的生產(chǎn)效率帶來(lái)的成本壓力，并提升芯片承受大電流密度的能力。比如，Cree公司的X-lamp系列，在不降低、甚至提高光通量的前提下從原來(lái)的3535變到2525，再進(jìn)一步減少到1616，趨近了芯片本身的尺寸，或稱(chēng)為Near Chip Scale Package(NCSP)。而下一代分立(Discrete)大功率LED的自然演進(jìn)或許將是免除陶瓷基板的CSP。
二、下一代白光封裝趨勢(shì)
        什么是CSP封裝?與NCSP有哪些不同?又具有哪些優(yōu)勢(shì)?IPC標(biāo)準(zhǔn)J-STD-012對(duì)CSP封裝的定義是封裝體的面積不大于芯片面積的20%。
1、CSP與 NCSP (免基板vs帶基板)
       當(dāng)陶瓷基板的尺寸做到和芯片尺寸幾乎一樣大小時(shí)，其逐漸失去了幫助LED散熱(熱擴(kuò)散)的功能。相反，如果去掉陶瓷基板，則去掉了一層熱界面，有利于熱的快速傳導(dǎo)到線路板。同時(shí)，隨著倒裝芯片的成熟，陶瓷基板作為絕緣材料對(duì)PN電極線路的再分布(re-distribution)的功能已不再需要。除了在機(jī)械結(jié)構(gòu)和熱膨脹失配上對(duì)LED起到一定保護(hù)作用，陶瓷基板對(duì)芯片的電隔離和熱傳導(dǎo)的重要功能已基本喪失。

        免去基板同時(shí)是傳統(tǒng)陶瓷封裝固晶所需的GGI或AuSn共晶焊接可以改為低成本的SAC焊錫。并借助倒裝芯片，免去金線及焊線步驟，降低了封裝成本。