Samsungs CSP-Technologie reduziert die Abmessungen herkömmlicher LED-Packages erheblich, indem sie innovative Flip-Chip-Technologie mit sogenannter Phosphor-Coating-Technologie kombiniert und so Metallverbindungen und Plastikmodule überflüssig macht. Dies ermöglicht flexiblere und kompaktere Designs bei der Herstellung von LED-Beleuchtungsmodulen oder Lampen und senkt zugleich die Produktions- und Betriebskosten von LED-Beleuchtungssystemen.
Samsungs CSP-Technologie bietet darüber hinaus Flexibilität bei der Anpassung der Größe der lichtemittierenden Oberfläche und der Helligkeit, um die unterschiedlichen Anforderungen diverser Beleuchtungsanwendungen, darunter Glühlampen, Strahler, Deckenleuchten und Straßenbeleuchtungen, zu erfüllen.
"Unsere neuen Chip-Scale-Produkte überwinden die wesentlichen Einschränkungen bezüglich der Leistungsfähigkeit herkömmlicher LED-Packages. Durch die Erweiterung unseres CSP-Angebots bieten wir dem LED-Beleuchtungsmarkt eine höhere Wertschöpfung und liefern die Grundlage für neue Möglichkeiten im Bereich LED-Beleuchtung. Außerdem können unsere Kunden von einer höheren Design-Flexibilität profitieren," erklärt Jacob Tarn, Vizepräsident des LED-Teams, von Samsung.
Das neue CSP-Angebot wurde durch Modelle mit einer Reihe von Nennleistungen erweitert, angefangen bei LED-Packages mit 0,6W, 3W und 10W. Die neuen Packages komplettieren Samsungs CSP-Technologie-Roadmap, die auf der Lightfair International 2015 parallel zu Samsungs Kommerzialisierungsplan der CSP-Technologie angekündigt wurde.
Samsungs CSP-Technologie bietet darüber hinaus Flexibilität bei der Anpassung der Größe der lichtemittierenden Oberfläche und der Helligkeit, um die unterschiedlichen Anforderungen diverser Beleuchtungsanwendungen, darunter Glühlampen, Strahler, Deckenleuchten und Straßenbeleuchtungen, zu erfüllen.
"Unsere neuen Chip-Scale-Produkte überwinden die wesentlichen Einschränkungen bezüglich der Leistungsfähigkeit herkömmlicher LED-Packages. Durch die Erweiterung unseres CSP-Angebots bieten wir dem LED-Beleuchtungsmarkt eine höhere Wertschöpfung und liefern die Grundlage für neue Möglichkeiten im Bereich LED-Beleuchtung. Außerdem können unsere Kunden von einer höheren Design-Flexibilität profitieren," erklärt Jacob Tarn, Vizepräsident des LED-Teams, von Samsung.
Das neue CSP-Angebot wurde durch Modelle mit einer Reihe von Nennleistungen erweitert, angefangen bei LED-Packages mit 0,6W, 3W und 10W. Die neuen Packages komplettieren Samsungs CSP-Technologie-Roadmap, die auf der Lightfair International 2015 parallel zu Samsungs Kommerzialisierungsplan der CSP-Technologie angekündigt wurde.
Mid-Power, 0,6W-Class CSP-LED-Packages – LM101A und LM102A
LM101A und LM102A sind Samsungs neue Mid-Power CSP-Packages für LED-Beleuchtung. Auf Basis der Flip-Chip-Technologie zeichnen sich beide Varianten durch schlanke Formfaktoren und einfache Package-Strukturen aus, die ihre Wettbewerbsfähigkeit verbessern. Beide Modelle bieten zwei Spannungsoptionen – 3V und 6V. Die neuen CSP-Packages eignen sich damit für zahlreiche Applikationen, darunter Glühlampen, Hallen- und Industriebeleuchtung, Deckenleuchten (Downlighting) und Strahler.
Neben ihren kleinen Formfaktoren bieten die Mid-Power CSP-LED-Packages auch große Abstrahlwinkel und ermöglichen somit eine noch größere Design-Flexibilität. Die Packages LM101A und LM102A sind in allen Farbtemperaturen mit den drei CRI-Werten 70, 80 und 90 verfügbar.
High-Power, 3W-Class CSP-LED-Package – LH181A
Beim CSP-Package LH181A handelt es sich um ein High-Power-Modell, das gegenüber Samsungs 3W-Class keramikbasiertem High-Power LED-Package einen um etwa 12 Prozent höheren Lichtstrom bei einem Maximalstrom von 1,5A liefert. Das Modell LH181A bietet einen typischen Lichtstrom von rund 162lm/W (bei 350mA, Ra70, 5.000K).
Die Grundfläche des LH181A misst 1,91mm x 1,91mm. Sie ist damit etwa 30 Prozent kleiner als die von Samsungs keramikbasierter LED-Lösung. Aufgrund seiner kleinen Abmessungen ermöglicht das Package wesentlich kleinere Beleuchtungsdesigns und einen besseren Lumen/Dollar-Wert. Dies kann speziell in Anwendungen für den Außenbereich und in Strahlern nützlich sein.
Das CSP-Package LH181A bietet einen großen Strahlungswinkel von 140 Grad und eignet sich damit auch für Straßenbeleuchtungen, indem man eine Linse als sekundäre Optik hinzufügt.
CSP-Arrays – LH204A und LH309A
Samsungs CSP-Arrays LH204A und LH309A sind High-Power LED-Lösungen mit Leistungen von 5 bis 10W. Beim LH204A handelt es sich um ein 2x2-Array mit CSP LED-Chips der 5W-Klasse, das für 12V ausgelegt ist. Das LH309A ist ein 3x3-Chip-Array für 26V in der 10W-Klasse.
Die CSP-Arrays bieten eine hohe Lichtqualität. Diese wird mit einer Phosphorschicht auf der flexiblen Leiterplatte (FX) erreicht, auf der winzige CSP LED-Chips mit geringem Wärmewiderstand angeordnet sind. Der Einsatz einer dünnen FX-Leiterplatte mit flexiblem Film betont das dünne Design der angeordneten CSP LED-Chips. Die CSP-Arrays eignen sich für Strahler-Applikationen, die mit nur einer Lichtquelle eine hohe Lichtqualität verlangen.
CSP-Lösung der nächsten Generation - PoW (Phosphor on Wafer) LED-Package
Samsungs Phosphor-on-Wafer (PoW) LED-Package-Technologie erschließt die Vorteile des CSP LED-Packaging und überwindet zugleich Einschränkungen hinsichtlich Kostenreduzierung durch ein Upgrade des Chip-Fertigungsprozesses durch den Einsatz von 8-Zoll-GaN-on-Si-Wafern statt 4-Zoll-Saphir-Wafern. Dieser Übergang ermöglicht qualitativ höherwertige CSP LED-Packages durch Elimination des Chip-Neuanordnungsprozesses. Der Grund dafür ist, dass die Phosphorschichten direkt und vor dem Dicing auf der Oberfläche der GaN-on-Si-Wafer aufgebracht werden können. Im Vergleich dazu müssen Saphir-Wafer zunächst in Chips zersägt (Dicing) und vor dem Aufbringen der Phosphorschicht (Coating) neu angeordnet werden.
Das Angebot an Samsungs CSPs im Überblick
LM101A und LM102A sind Samsungs neue Mid-Power CSP-Packages für LED-Beleuchtung. Auf Basis der Flip-Chip-Technologie zeichnen sich beide Varianten durch schlanke Formfaktoren und einfache Package-Strukturen aus, die ihre Wettbewerbsfähigkeit verbessern. Beide Modelle bieten zwei Spannungsoptionen – 3V und 6V. Die neuen CSP-Packages eignen sich damit für zahlreiche Applikationen, darunter Glühlampen, Hallen- und Industriebeleuchtung, Deckenleuchten (Downlighting) und Strahler.
Neben ihren kleinen Formfaktoren bieten die Mid-Power CSP-LED-Packages auch große Abstrahlwinkel und ermöglichen somit eine noch größere Design-Flexibilität. Die Packages LM101A und LM102A sind in allen Farbtemperaturen mit den drei CRI-Werten 70, 80 und 90 verfügbar.
High-Power, 3W-Class CSP-LED-Package – LH181A
Beim CSP-Package LH181A handelt es sich um ein High-Power-Modell, das gegenüber Samsungs 3W-Class keramikbasiertem High-Power LED-Package einen um etwa 12 Prozent höheren Lichtstrom bei einem Maximalstrom von 1,5A liefert. Das Modell LH181A bietet einen typischen Lichtstrom von rund 162lm/W (bei 350mA, Ra70, 5.000K).
Die Grundfläche des LH181A misst 1,91mm x 1,91mm. Sie ist damit etwa 30 Prozent kleiner als die von Samsungs keramikbasierter LED-Lösung. Aufgrund seiner kleinen Abmessungen ermöglicht das Package wesentlich kleinere Beleuchtungsdesigns und einen besseren Lumen/Dollar-Wert. Dies kann speziell in Anwendungen für den Außenbereich und in Strahlern nützlich sein.
Das CSP-Package LH181A bietet einen großen Strahlungswinkel von 140 Grad und eignet sich damit auch für Straßenbeleuchtungen, indem man eine Linse als sekundäre Optik hinzufügt.
CSP-Arrays – LH204A und LH309A
Samsungs CSP-Arrays LH204A und LH309A sind High-Power LED-Lösungen mit Leistungen von 5 bis 10W. Beim LH204A handelt es sich um ein 2x2-Array mit CSP LED-Chips der 5W-Klasse, das für 12V ausgelegt ist. Das LH309A ist ein 3x3-Chip-Array für 26V in der 10W-Klasse.
Die CSP-Arrays bieten eine hohe Lichtqualität. Diese wird mit einer Phosphorschicht auf der flexiblen Leiterplatte (FX) erreicht, auf der winzige CSP LED-Chips mit geringem Wärmewiderstand angeordnet sind. Der Einsatz einer dünnen FX-Leiterplatte mit flexiblem Film betont das dünne Design der angeordneten CSP LED-Chips. Die CSP-Arrays eignen sich für Strahler-Applikationen, die mit nur einer Lichtquelle eine hohe Lichtqualität verlangen.
CSP-Lösung der nächsten Generation - PoW (Phosphor on Wafer) LED-Package
Samsungs Phosphor-on-Wafer (PoW) LED-Package-Technologie erschließt die Vorteile des CSP LED-Packaging und überwindet zugleich Einschränkungen hinsichtlich Kostenreduzierung durch ein Upgrade des Chip-Fertigungsprozesses durch den Einsatz von 8-Zoll-GaN-on-Si-Wafern statt 4-Zoll-Saphir-Wafern. Dieser Übergang ermöglicht qualitativ höherwertige CSP LED-Packages durch Elimination des Chip-Neuanordnungsprozesses. Der Grund dafür ist, dass die Phosphorschichten direkt und vor dem Dicing auf der Oberfläche der GaN-on-Si-Wafer aufgebracht werden können. Im Vergleich dazu müssen Saphir-Wafer zunächst in Chips zersägt (Dicing) und vor dem Aufbringen der Phosphorschicht (Coating) neu angeordnet werden.
Das Angebot an Samsungs CSPs im Überblick
- LM101A
Lichtausbeute: 149lm/W
Produktionsplan: Massenproduktion im Januar 2016
Applikationen: Glühbirne, Halle, Strahler, D/L - LM102A
Lichtausbeute: 135lm/W
Produktionsplan: Massenproduktion im März 2016
Applikationen: Glühbirne, Halle, Strahler, D/L - LH181A
Lichtausbeute: 162lm/W
Produktionsplan: Q2 2016
Applikationen: Straße, Tunnel, Halle - LH204A, LH309A
Lichtausbeute: 124lm/W, 127lm/W
Produktionsplan: Q2 2016
Applikationen: MR, PAR, D/L - PoW
Lichtausbeute: 8-Zoll-Wafer-Technologie
Produktionsplan: Q4 2016
Applikationen: Alle
