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探索LED芯片、封裝及模組技術新趨勢

  LED技術的發展將主導行業的未來走向,具備技術實力的LED廠商將從競爭中脫穎而出。一方麵,技術的進步可以降低成本,提高LED在現有應用領域如照明領域的滲透率;另一方麵,LED技術的進步可以開拓新應用和新市場。

  在LED產業鏈中,LED芯片領域絕對高毛利環節,行業平均毛利率較高。芯片企業也得益於LED照明產業的不斷發展獲得長足發展。對於未來LED芯片未來發展趨勢如何?

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  有人認為,目前LED芯片技術的發展關鍵在於襯底材料和晶圓生長技術,近些年LED芯片企業在矽襯底氮化镓基LED研究上無大的突破,僅僅在主攻產能、藍寶石襯底材料及晶圓生長技術。

  不過在2016年1月被打破。2016年1月8日,由南昌大學、晶能光電(江西)有限公司、中節能晶和照明有限公司共同完成的“矽襯底高光效氮化镓基藍色發光二極管”項目榮獲2015年度唯一的國家技術發明一等獎,成為全球第三條藍光LED技術路線。在徹底打破日本公司壟斷藍寶石襯底和美國公司壟斷碳化矽襯底半導體照明技術,排除了國際LED巨頭過去十多年來精心埋下的專利地雷之後,以南昌為起點,也擁有了打開全球千億美元級市場的“金鑰匙”,未來值得期待!

  隨著LED光效的提高,一方麵芯片越做越小,在一定大小的外延片上可切割的芯片數越來越多,從而降低單顆芯片的成本,另一方麵單芯片功率越做越大,如現在是3W,將來會往5W、10W發展。這對有功率要求的照明應用可以減少芯片使用數,降低應用係統的成本。倒裝法、高電壓、矽基氮化镓仍將是半導體照明芯片的發展方向。

  在封裝環節中,有人認為,芯片級封裝、LED燈絲封裝、高顯色指數及廣色域將是未來封裝工藝的發展趨勢。采用透明導電膜、表麵粗化技術、DBR反射器技術來提升LED燈珠的光效正裝封裝仍然是技術主流;同時倒裝結構的COB/COF技術也是封裝廠家關注的重點,集成封裝式光引擎將會成為下一季研發重點。

  值得注意的是,就倒裝而言無封裝製程(CSP:chip Scale Package)這絕對是業內現在最關注的技術之一。目前很多公司在發展CSP技術,把封裝的工藝在芯片段做完,直接跳過封裝環節,交貨給應用廠商,很多封裝廠怕萬一CSP技術未來成為主流技術。目前來看CSP技術大規模量產還存在一定瑕疵,至少當下不會成為主流技術,隻能成為技術之一。

  同時,LED模組化一直都是業界關注焦點。所謂的模組化是指將光源、散熱部件、驅動電源等合成模塊,進行批量生產,按照固定參數及模具製造出標準化的LED照明產品。LED模組化不但可以解決散熱、防水、係列化、維護性、通用性等諸多大功率led照明領域的難題,還可以解決LED產業標準化問題。目前已有不少燈具廠商已將過去傳統的戶外單顆仿流明係列逐步淘汰掉,開始專注於戶外模組化照明產品的研發與生產。

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