LED-Gehäusetechnik Gamechanger Chip Scale Packages?

In der LED-Technik fassen Chip Scale Packages langsam Fuß. Was das für Hersteller und Anwender bedeutet, war Diskussionsgegenstand auf dem LED professional Symposium.

Die LED-Technik ist in Bezug auf eine effiziente Lichterzeugung bereits sehr weit entwickelt. Die nächsten großen Fortschritte erwarten Technikverantwortliche und Marktanalysten daher auch nicht unbedingt bei den Chips oder den Farbkonvertern (Phosphoren), sondern bei der LED-Gehäusetechnik. Ein Kandidat, der auf dem diesjährigen LED professional Symposium (LpS) in Bregenz häufig genannt wurde, sind die Chip Scale Packages (CSP). Diese Gehäusetechnik wird in der Halbleitertechnik generell weitläufig genutzt, ist bisher im LED-Bereich aber nur wenig verbreitet.

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Gehäusetechnik für LEDs

Chip Scale Packages

Schätzungen des französischen Marktforschungsunternehmens Yole Développement zufolge, wurden LEDs im CSP-Gehäuse in etwa 1 Prozent der 2016 verkauften LED-Module eingesetzt. Innerhalb der nächsten 5 Jahre, so schätzen die Yole-Analysten, wird dieser Anteil deutlich zunehmen und auf knapp 6 Prozent steigen.

Eine Gehäusetechnik für Halbleiterhersteller

Unter den Begriff fallen LEDs – also Chip mit Gehäuse – deren Grundfläche nicht größer als 120 Prozent der LED-Chipfläche ist. Manche Vertreter sind komplett randlos und damit flächenmäßig beinahe identisch zum Chip. Entsprechend klein kann der Modulentwickler die Abstände zwischen den Chips wählen, wenn mehrere CSP-LEDs aneinandergereiht werden. Hohe Lichtströme aus einer sehr kleinen Lichtaustrittsfläche sind damit möglich – einer der Gründe, weshalb Yole von einer schnellen Verbreitung der Technik ausgeht.

Vielleicht noch wichtiger ist die Einschätzung, dass die Produktion von CSP-LEDs vollständig bzw. zu einem großen Teil von fähigen Chipherstellern übernommen werden kann. Viele der separat ausgeführten Produktionsschritte für das Gehäuse wurden hier durch Halbleiterprozesse ersetzt oder entfallen ganz. Lediglich das Fertigungsequipment zum Aufbringen der Farbkonverter und das entsprechende Fachwissen der Gehäusefertiger sind weiterhin unverzichtbar.

Für große Unternehmen mit eigener Gehäusefertigung bedeuten CSP-LEDs eine Vereinfachung des LED-Herstellungsprozesses (beispielsweise entfällt das Drahtbonden) und Einsparungen in ihrem Maschinenpark. Reine Chipfertiger sind nur noch zu kleinen Teilen, eventuell nach einer gewissen Lernkurve auch gar nicht mehr auf die Dienste von Gehäusefertigern angewiesen. Letztere werden damit vermutlich die Leidtragenden sein. Damit könnte die Gehäusetechnik theoretisch zum Gamechanger in der Wertschöpfungskette werden.