尽管LED产业于2012年面临不少发展瓶颈,甚至大规模洗牌,但未来发展态势仍旧是正面的。全球市场研究机构TrendForce旗下研究部门LEDinside驻深圳分析师整理中国以及全球LED产业趋势,从LED专利、产业洗牌、芯片产能过剩、大厂整并、创新人才等十大面向提供深度解析。
作者:管理员 来源:本站 浏览数:395 发布时间:2013/3/25 9:50:35
近年来由于LED价格不断下滑、发光效率不断提高,使得LED得以进入照明市场,然而其普及速度仍然受到LED价格较高、产业标准未定、与光形、寿命、可靠度等技术问题的影响,与预期有所差距。基本上,LED照明若想进一步普及,每瓦流明及每美元流明都必需达到一定的水平,尤其是目前的每美元300~500流明必需大幅提高至每美元1,000流明,这样才能加速普通消费者对于LED家用照明的接受度,进而大幅提升LED照明的市场渗透率。
据台湾工研院IEK资料指出,2011年LED照明市场规模仅55.6亿欧元,预估未来在LED特性提升、价格持续下滑以及节能政策的共同推动下,2016年该市场将成长至322亿欧元左右,2010-2016年的复合增长率达46%。对于LED照明供应链而言,目前除了面临的市场挑战外,技术挑战也有不少,其中在封装技术方面,首先要解决的就是热阻抗问题。
COB封装技术仍是主流
目前市场上多倾向于采用倒装封装(Flip-Chip)技术来降低芯片层(Chip Level)的热阻抗。有别于传统的LED封装固晶方式,倒装封装是将芯片直接翻转对位于基板上的金凸块(Bump),再藉由外加能量达到固晶目的。该技术有助于缩短LED生产工艺在高温烘烤的时间,以减低物料的热应力,且工艺简化,易于良率管控。此外,由于芯片所产生的热经由金凸块传导至基板上,因此导热效果佳,并能去除芯片上电极遮挡的出光面积,使得出光量增加。
倒装技术虽然有种种优点,但是,倒装技术的初期投资金额相当可观,且每小时产量(Unit per hour,UPH)不及传统工艺,因此,一些厂商对于是否投入倒装封装生产工艺仍多有顾虑。
以LED封装大厂亿光电子工业股份有限公司为例,该公司目前就是以COB (Chip on Board, 芯片直接封装)技术为主。亿光电子研发二处协理林治民表示,就1~2W以上的高功率封装而言,COB是现阶段较为适用的封装技术。COB的做法是将裸芯片直接黏在电路板或基板上,其中包含芯片黏着、导线连接及封胶技术等工艺。相较于传统的LED封装工艺,COB的特性为热阻低,因此能提高稳定性,现阶段亿光的COB封装主要采用陶瓷基板。在芯片方面,考虑成本及良率等因素,亿光目前仍多采用小型芯片规格。
以亿光“炬”COB LED系列为例,该系列采用3.7W的陶瓷多晶封装,具有高散热效果(Rth<1.8℃/W) ,以及在色温3000K下可表现出每瓦大于100lm且演色性(CRI)更超过80的效能,且在色温的变化上不只符合美国国家标准ANSI,同时也符合Energy Star的规范。
在技术表现上,COB“炬”系列可以直接锁在散热模块上,进而省下SMT的步骤,这样可以提供更多的散热空间、更容易组装在灯具上,进而创造更低的成本结构。此外,该系列使用小尺寸芯片,适当的芯片排列间距可降低芯片的电流密度。在基板材料方面,该系列采用陶瓷基板,用在灯具光源上可以有更高的可靠性和更好的散热表现。
不过,林治民表示,由于倒装封装技术具有散热佳、出光面积增大、小型化及良率高的优势,因此在倒装技术的成本与COB技术进一步拉近之后,亿光将会导入倒装封装技术。