在傳統(tǒng)LED顯示屏領(lǐng)域，各種室內(nèi)外LED顯示屏關(guān)鍵技術(shù)基本成熟，產(chǎn)品整機(jī)在可靠性和工藝水平方面不斷改進(jìn)和完善，形成了標(biāo)準(zhǔn)化系列產(chǎn)品。行業(yè)整體技術(shù)創(chuàng)新方向主要集中在大屏幕控制、高密度顯示新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、特殊項(xiàng)目異形工程化設(shè)計(jì)、LED顯示應(yīng)用拓展產(chǎn)品以及產(chǎn)品可靠性、節(jié)能等方面。同時(shí)，全彩色室內(nèi)外顯示屏得到廣泛應(yīng)用，室外高清晰度全彩表貼技術(shù)與產(chǎn)品日趨成熟。

 隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新，LED上游產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)顯示應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展促進(jìn)作用明顯，應(yīng)用于重大工程、滿(mǎn)足特殊需求的綜合技術(shù)工程能力增強(qiáng)。室內(nèi)高密度、小間距LED顯示屏挑戰(zhàn)DLP背投、LCD等，從P2.5到P1.8再到P1.5，廣泛應(yīng)用于廣電、道路交通指揮、公安監(jiān)控、電力系統(tǒng)、軍事、水利、城市管理等各個(gè)行業(yè)。2012年6月歐洲杯上，中國(guó)LED顯示企業(yè)再次展示了中國(guó)LED顯示產(chǎn)品的風(fēng)采，又一次讓“中國(guó)制造”站在了世界舞臺(tái)的中心。2012年春晚，由LED顯示屏組成的360度夢(mèng)幻舞臺(tái)，呈現(xiàn)了一場(chǎng)視覺(jué)盛宴。

 因此，整個(gè)產(chǎn)業(yè)對(duì)材料器件的需求也有了新的變化。在芯片器件方面，對(duì)表貼器件的需求不斷提升，且要求波長(zhǎng)離散小、色彩一致性強(qiáng);抗靜電能力強(qiáng)，可靠性高;性?xún)r(jià)比高，便于成本控制。在驅(qū)動(dòng)元件方面，對(duì)刷新頻率和智能控制有了更高的要求。在電源系統(tǒng)方面，則要求節(jié)能、可靠，能實(shí)現(xiàn)冗余備份。

高壓芯片推廣亟須產(chǎn)業(yè)鏈配合

 HV芯片的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：減少了芯片固晶、打線(xiàn)的數(shù)量，降低失效概率，降低封裝成本;單顆芯片內(nèi)形成多顆微晶集成，避免了芯片間BIN內(nèi)波長(zhǎng)、電壓、亮度跨度帶來(lái)的一致性問(wèn)題;芯片由于自身的工作高電壓，容易實(shí)現(xiàn)封裝成品工作電壓接近市電，提高了驅(qū)動(dòng)電源的轉(zhuǎn)換效率;工作電流低，降低了成品應(yīng)用中的線(xiàn)路損耗;小電流驅(qū)動(dòng)，光效高，減輕了散熱壓力;無(wú)需變壓器，避免了變壓器上的能量損耗，降低了成本，節(jié)約了驅(qū)動(dòng)空間，方便燈具設(shè)計(jì)。

 GaN基LED在照明領(lǐng)域取得了前所未有的進(jìn)步，其光效和價(jià)格是LED能否得到快速推廣的關(guān)鍵因素。藍(lán)寶石襯底的正裝結(jié)構(gòu)LED以工藝簡(jiǎn)單、成本相對(duì)較低一直是GaN基LED的主流結(jié)構(gòu)。我國(guó)臺(tái)灣晶元光電最早推出HVLED，發(fā)光效率可達(dá)到160lm/W以上。中國(guó)大陸的迪源光電在大陸率先實(shí)現(xiàn)了HV芯片的量產(chǎn)，所開(kāi)發(fā)的HV芯片封裝后，光效超過(guò)110lm/W。但是，目前HV芯片還沒(méi)有大面積普及，封裝企業(yè)對(duì)HV芯片的需求較少，而HV芯片配光應(yīng)用的整體方案才能突顯HV芯片的優(yōu)勢(shì)。因此，HV芯片的制作與生產(chǎn)只是其中一個(gè)方面，更重要的是與設(shè)計(jì)、封裝、應(yīng)用等環(huán)節(jié)相結(jié)合，做好與應(yīng)用端客戶(hù)的對(duì)接和匹配工作，才能使HV芯片得以廣泛推廣。

 傳統(tǒng)正裝結(jié)構(gòu)芯片仍是當(dāng)前的主流結(jié)構(gòu)，未來(lái)的主流結(jié)構(gòu)還不明朗。而HVLED使LED照明燈具設(shè)計(jì)進(jìn)一步簡(jiǎn)便和輕薄化，符合燈具發(fā)展的方向，有望成為未來(lái)LED芯片市場(chǎng)的重要組成部分。

 新型封裝有講究

 硅襯底垂直芯片采用銀作為P電極，相比藍(lán)寶石芯片采用ITO做P電極，導(dǎo)電性能提高10倍以上，因此具有良好的電流擴(kuò)散特性，具備低電壓、高光效的特點(diǎn)，可以在大電流下工作。硅的導(dǎo)熱系數(shù)是藍(lán)寶石的5倍，良好的散熱性使硅襯底LED具有高性能和長(zhǎng)壽命。同時(shí)，硅具備理想的熱延展性，高溫下仍可保持優(yōu)良的可靠性。另外，硅襯底可以實(shí)現(xiàn)無(wú)損剝離，消除了基板和氮化鎵材料層的應(yīng)力。其N(xiāo)面朝上，單面出光，無(wú)側(cè)光，發(fā)光形貌為朗伯分布，容易匹配二次光學(xué)，更適合指向性照明。

 基于此，硅襯底垂直芯片在封裝時(shí)，一般采用陶瓷基板作為熱導(dǎo)和電性載體，可以獲得優(yōu)越的熱電效應(yīng)。底部鍍金適合銀漿固晶工藝，底部金錫合金適合共晶工藝。P電極與基板貼切接觸，熱阻小，可耐大電流使用。焊線(xiàn)少且短，性能穩(wěn)定。Molding光學(xué)Lens可以選擇30度到140度之間，指向性發(fā)光特點(diǎn)更突出。

 倒裝芯片正面無(wú)Finger線(xiàn)，發(fā)光面積大，亮度更高。采用銀反射鏡電極，導(dǎo)電率大于ITO，電流分布更均勻，可以在大電流下工作。芯片和基板用金屬AuSn合金聯(lián)接，導(dǎo)熱更好。無(wú)金線(xiàn)焊接工藝，具有更高的可靠性。

 在倒裝芯片封裝時(shí)，也是選取陶瓷基板作為熱導(dǎo)和電性載體，可以獲得優(yōu)越的熱電效應(yīng)，當(dāng)然也可以用金屬銅作為基板。芯片底部多為純錫或者金錫合金，適合共晶。P-N電極距離近，容易短路，工藝要求高。同時(shí)P-N電極與基板無(wú)縫連接，熱阻小，可耐大電流使用。無(wú)焊線(xiàn)，性能更穩(wěn)定。可選用Molding光學(xué)Lens，也可以選擇SMD和COB封裝。

微熱管陣列解決散熱難題

 相對(duì)傳統(tǒng)光源，LED具有長(zhǎng)壽命、響應(yīng)快、潛在高光效、體積小以及窄光譜等優(yōu)點(diǎn)，但也正是由于其體積小、高光效的特點(diǎn)，使得LED仍存在應(yīng)用的障礙——散熱問(wèn)題。以目前的半導(dǎo)體制造技術(shù)，大功率LED只能將約15%的輸入功率轉(zhuǎn)化為光能，而其余85%轉(zhuǎn)化成了熱能。而散熱不良將導(dǎo)致芯片加速老化，嚴(yán)重減少LED的壽命。所以，LED芯片散熱問(wèn)題成了當(dāng)前LED技術(shù)在照明工程中應(yīng)用的障礙。