受益于下游應用市場的急速擴張,LED產業從今年第二季度開始逐漸回暖,來自于照明應用,以及手機、平板電腦、大尺寸電視等背光市場的強勁需求,推動了LED封裝行業在生產規模和制造工藝上的新一輪創新。LED專業機構的調查報告顯示,2012年全球LED封裝產值約為102.8億美元,預計到2013年,該數值將增至112.7億美元,年增長率為9.6%,其中,LED封裝應用于照明領域的比重將進一步提升到26.4%,達到29.8億美元左右。
從市場應用來看,目前用量較大的LED封裝產品還是以SMD貼片型為主,由于性價比因素的影響,中小功率產品的使用量也更多,封裝種類沒有太大的變化,但規格型號在慢慢收縮,并往標準品的軌道上發展。尤其是針對當前較為熱門的照明應用開發,江蘇穩潤光電有限公司執行副總經理周峰指出,LED光源成本約占整個燈具的30-40%,市場對價格因素較為敏感,在市場競爭和成本考量的作用下,LED封裝正由原來的小功率逐漸往中高功率拓展,原來普遍使用的0.06W開始向0.2W或0.5W甚至更高轉變,單顆光源光通量由原來的8流明提高到現在的23流明、55流明甚至更高。
在產品供應上,有廠商表示,LED封裝價格在經歷了最近兩年的迅速下調之后,除照明市場的降價較快以外,今后一段時期內封裝產品的降價幅度將有所放緩,市場基本保持穩定。擺在所有封裝企業面前的一道課題是,如何才能滿足高效、高性價比的需求?它要求LED封裝體積縮小、光質量更佳、有利于散熱,且單顆LED必須能操作較高瓦數。在這一趨勢下,優化封裝技術和制造流程,提高發光效率,并降低LED封裝的生產成本,無疑成為了時下行業開發的主要方向。
COB封裝正式進入實用階段
針對背光、照明這兩大LED市場推動引擎,在對LED封裝的需求上既存在著共同點——光效的不斷提升,以及最佳的產品性價比;同時也有各自不同的要求。晶科電子(廣州)有限公司應用開發總監陳海英分析道,背光市場對LED封裝的需求,還表現在對單顆器件發光強度的要求越來越高,這導致單個封裝器件的輸入功率越來越大,發出的光通量也越來越大,這是背光從整機方案上面降成本的需求。為此,LED器件需要提升材料的耐熱性,滿足高功率輸入下的可靠性保證,并且提升芯片耐大電流沖擊的能力,滿足單體高光通輸出表現下的價格條件。
“而LED照明除了每美元流明(lm/$)的光效要求之外,在光質量上的要求日益提高。光質量表現為兩個方面,一是光的顏色,色彩還原性,跟日光光譜的相似程度等;另外則是燈具二次配光的需求,滿足燈具對眩光、光斑、照度、均勻性等要求。光譜質量的需求推動了封裝材料以及封裝工藝在光的顏色質量上的進步,而配光需求更多地推動了COB這種產品形態在照明里面的滲透,特別是COB封裝進一步壓縮了芯片到光引擎之間的制造流程,因而也提高了產品的性價比。”陳海英表示。
與此同時,LED照明終端產品對高瓦數的需求也是目前較為明顯的一個趨勢。億光電子工業股份有限公司產品研發管理事業處處長金海濤指出,由于市場對高瓦數與光質量的要求越來越高,使得COB封裝型式目前在整個照明市場的應用上逐漸占據主流位置。特別是在天花燈、筒燈與射燈部分,COB對于指向性光源產品來說具有單一光源的優點,且可以實現高瓦數或高電壓,因此更能符合高能效、單一光源的設計需求,且在效果上也更能突顯出與傳統光源的類似性。
在產品的實際開發中,現階段億光電子在照明封裝上已由一般的中低功率組件逐漸轉為COB形式,現有的3~25WCOB系列不但可以直接鎖在散熱模塊上,進而省下SMT步驟,還通過大發光面積、低電阻及低電流密度等特性提供更多的散熱空間,更便于組裝在燈具上,創造出更低的成本結構。據介紹,億光電子的COB系列均已通過LM80測試,以展現其耐用性和高效率的性能表現,未來在產品規劃上,億光電子將進一步著眼于強調高能效、高壓、高演色性與高性價比等方向。
晶科電子則以基于倒裝技術的無金線技術平臺為核心研發方向,今年該公司重拳推出了“芯片級LED照明整體解決方案”,即在LED芯片制成工藝中,通過新型芯片級工藝,完成一部分傳統封裝工藝或者節省傳統封裝工藝環節,使LED最終的封裝體積縮小,性能更加穩定。其“易系列”和倒裝陶瓷基COB產品(FCOB)采用APT倒裝焊接專*技術,實現了單芯片及多芯片模組的無金線、無固晶膠封裝,具有高亮度、高光效、高可靠性、低熱阻、顏色一致性好等特性。目前,晶科電子在大功率和中功率上投入的產能較多,大功率產能約為10KK/月;中功率產能約為80KK/月,年底目標是擴充到100KK/月,主要供應大尺寸電視機背光及LED照明市場。