CSP的这几个男人性功能分几个阶段是怎么设置的

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CSP火爆背后的尴尬,尴尬背后的价值
【灯具灯饰网日网讯】
今天,又提CSP,为了与各位达成统一认知,先不厌其烦地先对CSP下定义:是一种封装形式,即:ChipScaackage芯片级别封装,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。
业界人都知道,CSP曾经很火爆,只是最近略显尴尬,为此,我决定不吝笔墨,来写写我眼中的CSP的现在和未来。
CSP封装目的
为了缩小封装体积、提升晶片可靠度、改善晶片散热:
1、有效缩减封装体积,小、薄而轻,迎合了目前应用微小型化的趋势,设计应用更加灵活,打破了传统尺寸给设计带来的限制。不同的芯片的尺寸可以随意设计芯片级封装的外形大小,不需要在外形上面进行严格的限制。
2、在相等的情况,减少发光面可提高光密度,同样器件体积可以提供更大功率;所以在很多很多高光密度的方案采用CSP方案或者倒装芯片COB方案。
3、无需金线、、固晶胶等,减少中间环节中的热层,可耐大电流,安全性、可靠性,半年到一年快速发展,性价比就上来了。
CSP五大应用领域
个人认为,CSP有以下值得一说的五大应用领域:
1、:需要光补偿电子设备,比如手机相机等。
2015年全球智能手机14.329亿部,如果每台手机至少用1pcs,一般使用2pcs正白暖白相互光补偿,提高照相质量。相机也有更高的要求,虽然数量和手机差异很大,好在定位高端,毛利率会相对不错。全世界每年的智能手机市场几乎都在递增,前景也是一片光明。CSP在手机领域是最先应用的领域。现在高端市场主要是日本光源,中端市场主要是台韩光源,中低端主要是大陆科技创新企业。虽然相对照明是一个比较小众市场,但胜在智能设备的持续增长,市场相对是蓝海。(注:手机出货数据来源于IDC去年公布数据)
2、照明领域:内饰灯或者改装车灯(非前大灯)、摩托车、自行车夜行灯。
说起汽车照明,大家都想到的可能是、lumileds以及TG。但是今天我要说的是内饰和外饰灯、或者改装的汽车外置。每台汽车里面在前排或者后排均有照明用的内饰车灯,部分汽车有,越野车户外。同样摩托车以及自行车均可以应用类似方案。
3、背光领域:电视背光、手机背光、显示器背光以及很多仪器仪表背光。
说到电视背光领域,不得不说直下式方案,目前很多厂商都采用CSP做直下式方案取代现在的3030直下式电视背光方案。虽然现在对比SMD方案只有微弱的性能价格优势,但我相信在未来半年到一年的时间内,随着倒装芯片价格的降低以及光电参数的优化,CSP的优势就会马上体现出来。届时光学配套件更加成熟与快速发展,相信很快就到取代SMD方案,不论是直下或者侧入式背光方案。
4、照明领域:面板灯、阵列式(可取代COB)、、、DOB引擎光源等等。
这个血海一片的市场,也是LED最大蛋糕市场。COB都是白菜价格了,SMDLED是白菜中的白菜价格。CSP一直在这个领域蠢蠢欲动,就是没有找到好的切入契机。首先价格昂贵,其次新东西技术需要改善(后面谈瓶颈的时候再具体说这个问题)。
但是我非常看好CSP在照明的应用,首先现在只要是LEDchip公司都在研发倒装芯片技术,稍等时日,很多问题就会迎刃而解,价格也会像蓝宝石水平结构的正装芯片那样变成廉价。
CSP有点像俄罗斯方块那样,凭借小巧的身材以及高功率,随便进行数量和功率拼接。CSP灯具设计更适合个性化以及多功能化。
在很小的MCPCB上面组合正白、暖白,完成调光调色的技术方案布局,或者几个CSP布局成一个紧密的方形发光面,直接取代COB;
如果把CSP设计为6V,完全可以取代3030,对比3030有更高的功率上升空间,以及更小的结构需求;
若把CSP设计成9V,又可以取代2835。通过把6V和9V的CSP进行阵列排布,直接可以拼接能36V等典型电压的COB模块,还可以自己拼接9V/12V等和GU10小定向类低压;
而且CSP发光面同比COB小很多,可以做成更小的角度,比如6-8°,12°等小角度。那是COB和SMD(拼接)都能实现的设计。
现在1W高端CSP价格和中高端3030的价格接近,但是对比成熟的3030,亟待提成,但是差异也不会太大。与9V1W的2835价格会有点差异,但是后续倒装芯片下来以后,我相信快直接取代SMDLED。
5、舞领域、投影领域、手电领域等特殊应用领域。
这些领域要求LED侧面不发光面,所以我们需要对倒装芯片侧面进行钝化处理,让光直接从正面出来,再在芯片上面涂布,让它们成为白光、绿光、红光,或者不涂布直接为蓝光,通过RGB混色原理进行舞、投影领域的光机设计。通过对倒装芯片表面进行二次moding成形为透镜,直接可以用于领域,取代现在的XPG等方案。
火爆背后的尴尬
应用领域广泛,也曾火爆,但没有实质性的产品很好地体现,为什么?我认为有如下原因:
1、首先是价值,价值决定价格。如果用CSP来取代现在最便宜的,那么的它的价值就是和SMD接近,价格也就接近。但是目前SMDLED已经是价格血海茫茫,用CSP去取代低附加值的产品,尚待时日。但是目前倒装芯片价格与水平结构的芯片越来越接近。而且没有了、金线和减少胶水用量、已经封装程序大大减少了制造成本随之大大减少,所以CSP取代SMD已经是趋势,也是它的存在和发展的价值所在。我认为在以后的1年内CSP一定会快速发展,逐步取代现在的SMDLED。
2、CSP完全可以由芯片厂商设计生产制造,但芯片厂商会考虑是否会影响现有产业布局,增加固定资产和人员投入。而封装公司也会有类似顾虑,封装大厂和应用大厂目前也在观望,下级市场反馈不利,就导致上游市场没有前进的动力。应用大厂一定是采购最成熟和最具有性价比的LED,不管SMD还是CSP。所以应用大厂一直默默地关注此事的发展,和封装大厂一样先做技术储备与应用储备,想方设法使价格下来和性能大幅度提成,并将信息反馈给芯片制造商和外延制造商,共同推动性价比的发展。
另外很多封装大厂,购买了很多设备,如果全部CSP以后,很多设备就不用了,完全搁置和浪费了,这样可能面临产业转型风险,或现倒闭潮。所以他们的现在的心情还是很矛盾的,但是挡不出市场发展的趋势。CSP只是时间和契机问题。
3、配套设备和配套光电套件、结构条件还不完善。CSP的SMT作业,需要专门的封装固晶机才能精确定位,否则应用工厂的SMT设备是达不到芯片级的SMT精确度的。但是封装固晶机价格昂贵,现有SMT设备就会浪费,所以如何能解决这个工艺应用问题,就需要设备厂商发力了,能便宜精确的SMT设备应该是现在遇到的实际难题之一。同理,CSP配套的MCPCB,以及光学套件现在还需要丰富,要不客户仍旧需要定制透镜。所以这一步需要边缘厂商共同推进。随着市场的推动,我认为同样只是时间早晚的问题。科技进步的太快,配套也需要快速发展。
4、CSP很多技术瓶颈尚待解决:
1)CSP制作精度要求非常高、工艺控制水准要求也是十分严苛、生产设备成本昂贵;体积小→生产工艺要求高→对生产设备的精度以及操控人员的水平要求随之升高→生产设备价格的高低决定了精度的高低→量产良率和成本为最大考量。在整个CSP生产工艺流程中,每一个工艺步骤,对技术、设备、人才都有较高的要求,而以下几个难点值得一提:A、芯片与芯片之间的距离控制;B、芯片与衬底之间的位置匹配度控制;C、外延芯片波长范围的掌控;D、厚度的均匀性控制;E、点胶控制技术;F、密封性。
2)CSP制作完成以后,我们发现光效与理论值相差甚远。对比最廉价的水平结构封装的3030或者2835在同功率下都不能表现出优势。目前行业人士一直就倒装芯片进行优化,现在光效越来越高(除了本身CSP电压低以外,光通量一直在持续增长)。这个过程就像高蓝光芯片在市场推动下,对比前几年出现了翻天覆地的变化。我认为这是一个新产品的必经之路。稍假时日,就会在各项参数上面表现出极大的优势。
3)前面我们说CSP高可靠性等,其实就有一个前提,即确保CSP在应用的时候材料匹配、SMT工艺可靠性等应用技术细节必须是完美的。但是目前CSP与共晶焊料,还有下面的MCPCB在热匹配上亟待加强:或者从芯片结构角度进行加强,或者从材料过度特性进行加强。否则就有可能在热态和冷态交替时芯片裂开,或者出现芯片内部结构暗伤。另外就是对CSP进行贴片作业时,精度影响可靠性,轻微的移动就可能导致CSP出现虚焊等。还有CSP过完共晶焊接(低端的可能就是回流焊)芯片与下面MCPCB的连接是否存在空洞率,目前也是一个难点。高端产品通过X-RAY去检测。低端产品可能成本制约,只能看运气,做成灯具后老化进行初步检测。所以这个环节,我们要保证期高可靠性,从材料和工艺上面,还有检测手段上面进行优化。
4)最后就是专利问题。目前LED专利大战已经爆发,日亚和亿光相互厮杀,到处烽烟起。所以中国LED相关企业都比较谨慎,不敢大力推广专利全新的领域,避免专利之战殃及池鱼。我觉得CSP有可能直接就绕过基于蓝宝石的GaN、AG等现在LED的核心专利。但是现在倒装技术核心专利主要还是在lumileds以及另外一家韩国芯片厂。好在我们落后不算太晚,尽量快速布局中国以及发达国家的核心专利,争取倒装CSP能昂首挺胸走出国门。
尴尬背后的价值
虽然遇冷,但CSP有巨大的潜在市场和价值:
1、首先是一种趋势。越小越亮越便宜,就是LED一种趋势,谁也拦不住。从技术和产品演化角度来看,CSP就是一种终端,必然会取代朗伯型封装和SMD封装。CSP应运而生,是天意也是趋势,是必然。
2、既然是最终趋势,肯定是SMDLED和POWERLED全部的市场,那么这个市场就是如今的几千亿的LED市场份额。这个是半导体企业必须争取的市场,CSP逐步成为霸主以及垄断的角色。
3、CSP应用太广阔了,几乎可以囊括所有LED应用领域,其实其它封装形式所不能达到的。所以越来越多的领域会逐步使用CSP,照明、背光、Flash、显示等等。
4、CSP对于整个LED产业链都简化了很多,比较适合规模化和自动化。首先对于外延和芯片来说,这个设备变化不大,不需要投入太多的资本。但是封装这个产业链来说,设备投入少了一大截,所以我觉得封装这个环节就如LED前几年那么一样,雨后春笋的林立起来。对于应用来说,越小越省材料和成本,更适合自动化生产,推动LED普及。
总之,技术一直在进步,成本一直在优化,而且发展速度极快,CSP的性能与价格优势,在2016年以后就会逐步取代现有方案,成为主流中的一员。我们期待这一天的到来。
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股票代码:831246
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>&CSP2000-Y
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CSP2000-Y系列微机保护及自动装置广泛吸取国内外现有技术和经验,在技术上改革创新,应用了本公司最新发明专利技术,在国内外保护行业中创微小型保护装置带防跳功能的先河。其产品(系列)涵盖了35KV及以下电压等级的输配电线路及主设备的保护控制系统,并提供了各个电压等级的变电站自动化的完整解决方案。
CSP2000-Y系列微机保护及自动装置由高集成度、总线不出芯片单片机、高精度电流电压互感器、高绝缘强度出口中间继电器、高可靠开关电源模块等部件组成。具有集成度高、保护配置齐全、干扰能力强、功耗小、抗恶劣环境等特点。
1.2 综合技术特点
&&&&&&&& 采用最新型高集成度单片机开发平台,总线不出芯片,抗干扰性能好。
&&&&&&&& 采用统一的硬件框架、软件平台,产品一致性好。
&&&&&&&& 采用本公司最新发明专利技术,增加了防跳功能、故障闭锁合闸回路功能及失压闭锁合闸回路功能,该功能可以通过内部控制字选择投入或退入,并与断路器防跳没有任何冲突;而传统防跳功能投入或退出不可选择,与断路器防跳相冲突。
&&&&&&&& 模拟量输入、开关量输入、电源输入及通信接口部分采用了变压器隔离、光电隔离、TVS保护的抗干扰措施,使得装置的抗干扰能力特别强。
&&&&&&&& 装置具备完善的自检功能,当发现装置工作不正常时可靠闭锁保护出口,保证装置不会误动。
&&&&&&&& 功能齐全,装置设计12路开入量信号采集,增加了防跳功能等,完全能满足自动化系统对保护装置的要求,这是国内外同类微机保护装置无法相比的。
&&&&&&&& 面板直接显示一次接线图,并同步显示所有开关状态。
&&&&&&&& 采用专业时钟芯片,由单独的晶振支持,带有备用电池,时钟即使在装置掉电后也能正确走时,大容量的存储器使装置能准确记录一百个各种故障信息。
&&&&&&&& 软件采用模块化设计,具有多种冗余措施,并经过了长时间的现场运行考验,程序稳定可靠。
&&&&&&&& 具有高速光电隔离RS485通讯接口,通讯稳定可靠,并向用户提供开放的通讯协议,方便实现综合自动化。
&&&&&&&& 采用128&64大屏幕汉字液晶显示屏,多层菜单显示,显示信息丰富,人机界面十分友好,无需复杂培训即可完成调试工作。
主要技术指标
1.3.1 工作环境条件
环境温度:&&&&& -20&C & +60&C
相对湿度:&&&&& 5%&95%
大气压力:&&&&& 86&106Kpa
1.3.2主要电气技术参数
电源:&&&&&&&&& 交直流两用70V~240V或20V~70V(订货时注明)
允许偏差 &20% ,纹波系数不大于5%
交流电流:&& 额定5A 或1A(订货注明)
交流电压:&&&& 100V (线电压)
额定频率:&&&& 50Hz
功率消耗:&&&& 直流回路 <8W
&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 交流回路 <0.5VA/相(In=1A)
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& <1VA/相(In=5A)
&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 交流电压回路& <0.5VA/相(在额定电压下)
精确测量范围: 相电流 0.1In & 20In
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 零序电流 0.1A& &10A
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 电压& 5V & 170V
测量精度:电流& &&1%整定值
&&&&&&&&&&&&&&& 电压 &&1%整定值
间定值误差: 在1.5倍定值下&& <40ms&10ms(无延时段)
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& <&2%+35ms(延时段)
开入回路:直流24V,5mA(装置内部提供)
开出接点:可持续接通AC220V,8A电流(纯阻性负载)
绝缘电阻、介质强度和冲击电压
绝缘电阻:&50 M&O
介质强度:2KV,50Hz,1min
冲击电压:5KV,(1.2/50)&s
符合DL/T478-.1规定
符合DL/T478-.2规定
1.3.6 碰撞
符合DL/T478-.3规定
1.3.7 抗电磁干扰性能
能承受频率为1MHz及100KHz,电压幅值共模2500V,差模1000V的衰减震荡波脉冲干扰试验。
能承受IEC标准Ⅳ级、试验电压6kV的静电放电试验。
能承受IEC标准Ⅳ级、干扰场强10V/m的辐射电磁场干扰试验。
能承受IEC标准Ⅳ级的快速瞬变干扰试验。
1.3.8 过载能力
2倍额定电流:连续工作
10倍额定电流:16S
20倍额定电流:1S
1.3.9引用标准:
符合电力自动化研究院企业标准Q/DZ313-1998
1.4.1CSP2000-Y系列型号说明
线路保护装置
三段式相间过流保护及后加速功能、反时限过流保护、过负荷保护、低电压保护、过电压保护、定时限零序过流保护、反时限零序过流保护、零序电压保护、三相一次重合闸、PT断线告警、跳闸回路断线告警、防跳功能、故障闭锁合闸回路功能、失压闭锁合闸回路功能、100条故障事故记录、大屏幕液晶、中文汉字显示、RS485通讯接口
CSP2000S-Y
变压器保护装置
定时限过流、限时速断、速断、差动保护,反时限过流保护、高压侧定时限零序电流保护、高压侧反时限零序过流保护、低压侧定时限零序过流保护、低压侧反时限零序过流保护、过负荷保护、本体保护、PT断线告警、跳闸回路断线告警、防跳功能、故障闭锁合闸回路功能、失压闭锁合闸回路功能、100条故障事故记录、大屏幕液晶、中文汉字显示、RS485通讯接口
CSP2000T-Y
线路备自投保护装置
三段式相间过流保护及后加速功能、反时限过流保护、过负荷保护、低电压保护、过电压保护、定时限零序过流保护、反时限零序过流保护、备自投功能:可选择母联备自投和线路备自投、PT断线告警、跳闸回路断线告警、防跳功能、故障闭锁合闸回路功能、失压闭锁合闸回路功能、100条故障事故记录、大屏幕液晶、中文汉字显示、RS485通讯接口
CSP2000B-Y
环网柜备自投装置
备用电源自动投切、工作电源自动恢复、无压、无流失电判据、PT断线告警、故障事件记录和查询、开关分合闸遥控、光电隔离RS485通讯、大屏幕液晶/中文汉字显示
CSP2000BH-B
微机电动机保护装置
电流速断保护、过电流保护、过热保护堵转保护、负序定时限过流保护、负序反时限过流保护、零序过流保护:告警/跳闸可以选择、启动时间过长保护:告警/跳闸可以选择、过电压保护:告警/跳闸可以选择、低电压保护:告警/跳闸可以选择、过负荷保护:告警/跳闸可以选择、PT断线告警同时闭锁低电压、联锁跳闸功能、联锁合闸功能、跳闸回路断线告警、防跳功能、故障闭锁合闸回路功能、失压闭锁合闸回路功能、故障事件记录和查询、开关分合闸遥控、光电隔离RS485通讯、大屏幕液晶、中文汉字显示
CSP2000M-Y
PT保护及自动切换装置
母线绝缘监视、PT自动切换、低电压保护、PT断线告警、过电压保护、故障事件记录和查询、开关分合闸遥控、光电隔离RS485通讯、大屏幕液晶/中文汉字显示
CSP2000P-Y
电容器保护装置
限时电流速断保护、过电流保护、过电压保护、欠电压保护、零序电压(不平衡电压)保护、过压自退、欠压自投、PT断线告警、跳闸回路断线告警、断路器失灵告警、外部接口保护、防跳功能、故障闭锁合闸回路功能、失压闭锁合闸回路功能、故障事件记录和查询、开关分合闸遥控、光电隔离RS485通讯、大屏幕液晶、中文汉字显示
CSP2000C-Y
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