Philips Lumileds谈晶片级封装(CSP)

晶片级封装(Chip Scale Package,CSP)成为2013年LED业界最具话题性技术，相较于CSP技术已在半导体产业行之有年，CSP在LED产业仍属先进技术，Philips Lumileds也在最新探讨CSP技术文章中谈到，CSP技术过去自在半导体(矽)的发展正是为了缩小封装体积、改善散热问题以及提升晶片可靠度，而业界已将CSP技术传统定义为封装体积与LED晶片相同，或是体积不大于LED晶片20%，且功能完整的封装元件。

CSP技术在半导体产业的蓬勃发展来自于封装体积微型化的发展与改善散热问题，因应半导体晶片不断微缩、接脚数不断增加所衍生的需求。此外，CSP技术不但减少了器件寄生，还能提高 Level 2封装的集成程度，Philips Lumileds认为，封装技术的革新必然将延伸至半导体以外产业，LED产品在空间需求的特性下，CSP技术在LED产业的发展态势已然成形。

根据Philips Lumileds研发中心高级副总裁Bhardwaj Jyoti与其团队出具的CSP专文内容，业界多将CSP技术定义为封装体积与LED晶片相同，或是封装体积不大于LED晶片20%，且功能完整的封装元件。典型的CSP技术不需要额外的次级基板(sub-mount)或是导线架，而是可以直接贴合在Level 2的载板上。CSP技术片级封装进一步将P、N电极做在芯片底部并可用表面贴合方式组装，相较于打线制程，CSP有助于封装测试与组装段标准化的推行，并且在不增加成本与复杂性的前提下进行。

而目前体积最小的CSP产品正是Flip Chip的封装元件，而这也被业界称作Wafer Level Package，根据Bhardwaj Jyoti的分析，传统Flip Chip和CSP Flip Chip的不同之处在于，CSP Flip Chip已在晶片端做出电击层重组，也因此，P、N电击可以接以回流焊或是金锡共晶方式贴合在Level 2载板上，省略中介层、次级基板，或是其他型式的额外封装制程。

Bhardwaj Jyoti指出，以目前封装制程来看，高功率封装以thin film晶片为基础，再将晶片贴合到陶瓷基板上，再进行萤光粉涂布，而中低功率封装则多以水平晶片为基础，使用导线架并且需要打线制程，或是采QFN封装型态，在喷涂萤光粉的方式进行。而CSP技术为高功率与中功率封装型态带来新选择。

LED产业不断追求越来越小的封装体积，并且要在体积更小的情况下达到相同的出光率与发光效率，简言之，在体积越小下达到相同出光与效率，“越小就越便宜”趋势成形。另一方面，根据不同的应用，LED尺寸也牵动着光学设计，特别是在超高流明装置下，像是COB产品等就可能碰到光学的限制，而CSP提供高封装密度选择，而SMD贴合方式也相当适合用于高速但同时追求低成本的自动贴合制程。

 Philips Lumileds总结CSP优点

*散热表现更佳

*高流明密度达到在同样装置达到更高流明值

*省略打线制程，产品可靠度提升

*高封装密度

*采SMD贴合，简化基板

*贴合方式具弹性