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無封裝技術“叫好不叫座” 撬動LED產業格局尚需時日

發布者:發布時間:2013-12-27 瀏覽次數:8208次
    從發展初至今,LED照明產業追求光效和成本的腳步就從未停止過,誰先沖破價格的魔咒,誰就能在市場中搶占先機。近期各大廠家相繼推出的無封裝技術,據稱至少可為燈具客戶省下15%的封裝成本,并且具有集中性好,可信賴度高,光學控制靈活等優勢,被業界寄予顛覆成本的一道突破口。
    隨著各種新材料、新技術和新模式的紛至沓來,行業轉型升級不斷加速。無封裝技術是否會引發一場新的革命?對整個產業鏈尤其是封裝企業有何影響?記者采訪了業內推出“無封裝”芯片產品的廠商及主流封裝企業,共同解讀“無封裝”技術在產業轉型變革之際所引發或顯著或微妙的變化。
    神秘面紗:“無封裝”系高度整合的封裝
    號稱“無封裝”的技術近期在業內被指“來勢洶洶”,并且有命革封裝之嫌。而實際上,被稱為“無封裝”的技術并不是省去了整個封裝環節,只是省去了一道金線封裝的工藝而已,仍是眾多的封裝形式之一。
    上海鼎暉科技股份有限公司董事長李建勝先生向記者講道,無封裝的命題本身就是個謬論,無封裝實際上是無金線封裝,它只是少了一道金線封裝的工藝而已,所有的package,所有的芯片植入都是封裝的環節,每一個器件成型必須要經過封裝這個環節,無封裝芯片,并不是無封裝器件,這里有本質的區別。但無封裝技術無疑是一種嶄新的、先進的工藝。
    據了解,從LED照明供應鏈來看,LED照明產品制程分為Level0至Level5等制造過程。Level0是外延與芯片的制程;Level1是LED芯片封裝;Level2是將LED器件焊接在PCB上;Level3是LED模塊;Level4是照明光源;Level5則是照明系統?!盁o封裝芯片”多是朝省略Level1的方向發展,從而在一定程度上幫助降低成本。
    而杭州杭科光電股份有限公司技術總監高基偉博士表達了不同的觀點,他表示,“無封裝”并不是一個新技術和新產品,而是業內早就討論了多年的白光技術實現路徑之一,較早的如Epistar的ELC產品。所謂的“無封裝芯片”只是封裝形式略有變化,并且這個變化,目前的芯片廠和封裝廠都可以實現。這個技術路線本質上包括:倒裝芯片、共晶焊接、噴粉涂粉、白光調配技術。從路線涉及的核心技術來看,這些技術工藝都是基本成熟、可行的,并且有配套的自動化設備。
    叫好:可大幅降低成本可信賴度高
    LED不斷低價化的趨勢也讓廠商不斷思量降低生產成本方式,無封裝因可省去部分封裝環節,大幅降低成本而被叫好。包括臺灣LED芯片廠晶電、璨圓、一條龍廠臺積固態照明、隆達、國際大廠Toshiba、CREE、PhilipsLumileds都積極投入無封裝產品的研發與生產。
    臺積電旗下臺積固態照明總經理譚昌琳博士表示,雖然無封裝芯片產品在工藝上面的確還需要一些考量,但半導體制程工藝可以解決這些問題,而且不用打金線,信賴度更高。另外還可以做成高壓的應用,相對電源效率會提高,成本也隨之降低,從整個系統來講,具有很大的成本優勢。
    浙江英特來光電科技有限公司研發中心高級經理林成通講到,倒裝芯片與傳統晶片最大的不同是:沒有通過藍寶石散熱,可通大電流使用,同等尺寸可以實現更大的光通量,反言之尺寸可以做到更小,光學更容易匹配。另外倒裝芯片封裝產品壽命、可靠性得到了提升,具體體現在:散熱的提升,使之壽命得到了提升;抗靜電能力的提升;簡化了封裝工藝,提高了生產良率。
    不叫座:目前仍是“陽春白雪”
    鼎暉董事長李建勝先生指出,無封裝芯片已經在生產了,這是一個不爭的事實,也有看到終端產品出來,但是目前這些產品仍然是陽春白雪。
    他還表示,真正的量產不是芯片廠商的量產,而是終端用戶批量接受的量產。否則這個技術只可能是科技進步的一個要素。無封裝芯片,或許企業都在關注這個產品,但因為成本的關系,終端市場并沒有積極的響應。
   他從芯片廠商、封裝廠商和應用端三個角度分析道,無封裝技術的興起,會在整個產業鏈引起新的浪潮,但從短期來看,不會對產業造成大的影響。在未來的兩三年或者很長的時間里,無封裝技術只能作為一個被小眾化接受的新技術,并不會影響整個大的格局,除非這種無封裝芯片產品已經非常大的量產化。
    從封裝的角度而言,現有的封裝企業需要引入新的設備、新的工藝、新的技術,這是一筆不小的投入,也是一個嚴峻的課題,在過往的幾年里投入大量的金線式焊接技術,很多成本并沒有回來,在這個時候,就飛快地引入新的設備和技術,這對企業的發展會是一個挑戰。
    從使用者角度來看,有金線封裝和無金線封裝,最關鍵的是對他對性能和價格的比較,用戶不在乎是金線封裝還是無金線封裝,而是更關心它的壽命有沒有變化,成本有沒有變化。目前無金線封裝比金線封裝的成本更高,如果性能沒有顯著的變化,終端用戶是不會買單的。
     看上去很美撬動產業格局尚需時日
     科銳中國營業總經理兼技術總監邵嘉平博士表示隨著LED技術的不斷創新和進步,推動著LED照明產業的快速發展?!盁o封裝“芯片是對于LED技術創新和進步的有益嘗試,但最重要的是要綜合考慮一款好的LED器件能給我們帶來什么以及如何設計一款好的LED器件。
     邵博士從終端用戶的角度分析了一款好的LED器件能給我們帶來什么。他表示好的LED器件應具有更佳照明品質,更高照明性能、更低系統成本以及更快的投資回報。如果業者僅僅是考慮成本,而犧牲品質和性能的話,最終的結果將得不償失。
     而關于如何設計一款好的LED器件,他從襯底、芯片、熒光粉和封裝等整個產業鏈的角度講道,首先要選擇與GaN材料晶格匹配或接近的襯底材料、結構優異的芯片以及更高出光效率更長壽命的熒光粉材料,在封裝的過程中,則需要針對不用照明應用而優化設計。封裝不是one-size-for-all,封裝應根據實際照明應用的特點而優化改進,這樣才能夠實現更佳的結合,從而設計一款好的LED器件,更好滿足市場的需求。
     同時,他表示,LED照明仍舊蘊藏著尚未被開發的巨大發展空間,LED照明市場的大規模啟動為所有業者都開啟了嶄新的機遇。未來行業的發展需要上中下游企業繼續加強交流,合作創新,生產更佳品質的LED產品,提高消費者使用的信心,擴大LED在照明中的滲透率,做大做強整個LED照明產業。
    鼎暉董事長李建勝先生則表示,產業之間的相互滲透,是這個產業發展的必然趨勢。但術業有專攻,整個市場的取舍,須根據企業的市場份額,企業的能力和特色來做,需要有一定的技術能力,產業調配能力和商業能力。
    整個產業鏈的整合,需要經歷幾十年甚至上百年的時間,而LED的發展遠未到完全整合的程度。所以從短期來看,不會對產業造成大的影響,但從長期看,這絕對是一個封裝領域的主流工藝。
    易美芯光執行副總裁兼CTO劉國旭博士從技術和市場兩個角度談到“無封裝”技術對產業及封裝領域的影響。他談道,封裝是產業鏈中不可或缺的環節?!懊夥庋b技術”會在某些細分應用中得到應用,會取代部分的現有封裝形式;但由于在散熱,在光學,在燈具應用商的使用靈活性上都有局限,不可能全部取代傳統的SMD和COB以及集成模組封裝。
    他還表示,封裝絕不會消失。但作為封裝企業來說,要不斷創新,開發適合下游照明燈具商需求的產品,如何在中游這一供應鏈中,為客戶帶來價值。當前一些行業先行者們已在光模塊或光組件方面實現了大規模生產,使下游的客戶能夠更經濟更便捷地生產燈具,使燈具廠商發揮他們在設計,在渠道,在品牌上的核心價值。在市場與技術變化下不斷尋求自己新的機會和定位,只要進行合適的調整,未來仍然有屬于封裝企業的一片天地。
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