半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展日新月異,技術(shù)也在不斷向前,從芯片、器件、封裝、模組,行業(yè)人士不斷努力,那么目前技術(shù)有何新進(jìn)展?
2014年11月6日,第十一屆中國國際半導(dǎo)體照明展覽會暨論壇(SSLCHINA2014)之“芯片、器件、封裝與模組技術(shù)(Ⅰ)”技術(shù)分會在廣州廣交會威斯汀酒店舉行。
會上, LUMINOUS 項(xiàng)目經(jīng)理陳瑞添、晶元光電股份有限公司市場行銷中心處長陸宏遠(yuǎn)、 Philips Lumileds照明亞太區(qū)市場總監(jiān)周學(xué)軍、華燦光電股份有限公司副總裁王江波、易美芯光(北京)科技有限公司執(zhí)行副總裁劉國旭、有研稀土新材料股份有限公司博士劉榮輝、晶科電子(廣州)有限公司萬垂銘、半導(dǎo)體照明研發(fā)中心副教授劉志強(qiáng)等來自產(chǎn)業(yè)鏈不同環(huán)節(jié)的嘉賓帶來了精彩報告,圍繞著高壓LED、倒裝LED、熒光粉市場、技術(shù)變化等LED關(guān)鍵技術(shù)和行業(yè)熱點(diǎn)話題展開探討。北京大學(xué)深圳研究院副教授金鵬主持了本次會議。
市場繼續(xù)UP
LED在光效上的發(fā)展速度非常快,而且還在持續(xù)的發(fā)展當(dāng)中,無論是從光效還是壽命來看,都超過了傳統(tǒng)照明的解決方案。LED在照明市場的滲透率也逐漸提升。
周學(xué)軍表示,至2020年,LED照明在整體照明市場的比重可能會達(dá)到80%。通用照明領(lǐng)域,未來四五年依舊會有很好的發(fā)展。從LED照明收入分布來看,2013-2018年,超大功率和高功率的增長會比較快。
發(fā)力創(chuàng)新應(yīng)用
目前LED芯片技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到一定水平,不過,業(yè)內(nèi)人士仍在努力提升LED芯片的效率及可靠性,同時降低成本,而高壓芯片和倒裝芯片依舊是此次會上的熱點(diǎn)話題,嘉賓們也分享了各自的研究進(jìn)展。
高壓LED是LED照明的技術(shù)分支,有助于減少封裝成本,降低工藝過程的成本,隨著研究的進(jìn)行,高壓LED的可靠性以及良率也在提升。陸宏遠(yuǎn)指出,高壓LED具有改善效率下降(efficiency droop)等特點(diǎn),在戶外照明應(yīng)用越來越受歡迎。王江波也表示,降低系統(tǒng)成本的方案中,高壓LED是選擇之一
倒裝芯片LED業(yè)界也一直很受關(guān)注。陸宏遠(yuǎn)同時介紹了PEC倒裝芯片(Pad Extension Chip)的特點(diǎn)以及應(yīng)用。據(jù)了解,PEC倒裝芯片具有低正向電壓、低熱阻、免打線等特點(diǎn)。應(yīng)用于封裝COB、燈條等中,背光上目前已經(jīng)有一些機(jī)種在使用。
芯片級封裝技術(shù)繼續(xù)受關(guān)注
“變是唯一的不變”,芯片級封裝是近年來,行業(yè)內(nèi)熱議的話題,曾有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,隨著芯片級封裝技術(shù)的興起,芯片廠商將來可能跳過封裝廠商,向下游應(yīng)用供應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)件。而隨著芯片級封裝等新技術(shù)興起,產(chǎn)業(yè)鏈整合正在加速。
此次會上,晶科電子(廣州)有限公司的萬垂銘做了“芯片級封裝技術(shù)的發(fā)展及趨勢”的報告。他表示,在市場需求量迅速提升,對價格下降的壓力越來越大的情況下,芯片級尺寸封裝技術(shù)(Chip Scale Package, “CSP”)的發(fā)展成為趨勢。而倒裝芯片技術(shù)路線可以完美的實(shí)現(xiàn)上下游技術(shù)垂直整合,是實(shí)現(xiàn)芯片級封裝的主流技術(shù)路線。LED未來芯片市場三分天下,倒裝芯片會是其中之一。
“目前市場趨勢來看,日韓、歐美、臺灣等公司陸續(xù)推出倒裝LED芯片及芯片級封裝的產(chǎn)品,進(jìn)一步證明了由倒裝芯片實(shí)現(xiàn)的芯片級封裝產(chǎn)品未來巨大的發(fā)展?jié)摿屯怀龅募夹g(shù)優(yōu)勢。隨著LED照明市場逐漸趨于成熟和其他各種應(yīng)用市場的來臨,相信未來芯片級封裝LED產(chǎn)品有很大的市場空間。”萬垂銘說。
劉國旭也表示,封裝作為LED價值鏈的中游,直接影響著終端產(chǎn)品的性價比,光品質(zhì),色彩還原性,及可靠性。使用晶圓級封裝(WLP)以及白光倒裝芯片來實(shí)現(xiàn)芯片尺寸封裝(CSP),將把直下式電視背光中LED的顆數(shù)降低50%,從而降低系統(tǒng)成本。
熒光粉技術(shù)、市場新變化
熒光粉是LED照明的重要環(huán)節(jié),伴隨著LED照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,LED熒光粉也在不斷發(fā)展。
其中,對于光效和色溫,尤其是LED的顯色指數(shù),熒光粉是非常關(guān)鍵的因素。劉榮輝表示,隨著LED技術(shù)的發(fā)展,高顯色、低色溫的照明以及異軍突起的燈絲燈都對熒光粉提出了不同的要求,而無論LED用于照明還是顯示,沒有好的熒光粉很難做出高品質(zhì)的LED照明或者是背光源器件。
其中,燈絲燈將白熾燈與LED的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來,雖然目前對于燈絲燈業(yè)內(nèi)看法不一,不過,燈絲燈要實(shí)現(xiàn)白熾燈的效果對熒光粉也有獨(dú)特的要求,需要對熒光粉進(jìn)行改善。“改善之后無論是功率增大還是電流增大,它的發(fā)光效率都優(yōu)于傳統(tǒng)熒光粉,”劉榮輝說。
2014年隨著封裝技術(shù)的進(jìn)步,以及熒光粉性能的提升,LED熒光粉市場也發(fā)生了變化。數(shù)據(jù)顯示,2014年全球熒光粉的需求量在80~100噸。總體來看,LED熒光粉與傳統(tǒng)熒光粉有不同的特點(diǎn),而且其成本占整個封裝產(chǎn)品成本的比例比較低。LED技術(shù)的發(fā)展要求LED熒光粉企業(yè)不斷進(jìn)行技術(shù)改革。
此外,LED的效率下降問題是很長一段時間業(yè)內(nèi)需要解決的問題,會上,王江波表示,要解決Droop效應(yīng)問題,需要對外延材料做研究,做些優(yōu)化。劉志強(qiáng)指出,Droop效應(yīng)和材料里面的缺陷密度相關(guān)。
智能照明是業(yè)內(nèi)的熱點(diǎn),周學(xué)軍認(rèn)為,雖然目前已有根據(jù)不同的場景來進(jìn)行光的調(diào)節(jié),可以通過手機(jī)去控制等的應(yīng)用,“但實(shí)際上,真正‘殺手級’的應(yīng)用并沒有在市場出現(xiàn),而未來可以期待這種應(yīng)用的出現(xiàn),”周學(xué)軍說。