LED封裝作為上下游產(chǎn)業(yè)端的連接點(diǎn),起著(zhù)承上啟下的關(guān)鍵作用。在LED高光效化、功率化、高可靠性和低成本的發(fā)展下,對封裝的要求隨之提高。由此,封裝行業(yè)近年來(lái)一直處于新材料、新工藝的快速驅動(dòng)及發(fā)展階段,新興封裝形式、技術(shù)層出不窮,諸如EMC、COB、倒裝、CSP……誰(shuí)將成為王者?
新興封裝形式百家爭鳴
商照寵兒—COB
COB技術(shù)具有光線(xiàn)柔和、線(xiàn)路設計簡(jiǎn)單、高成本效益、節省系統空間、散熱效果顯著(zhù)、高封裝及輸出密度等優(yōu)點(diǎn)。雖然它還存在著(zhù)芯片整合亮度、色溫調和與系統整合的技術(shù)問(wèn)題,但它帶來(lái)的光品質(zhì)提升效果是目前市場(chǎng)上單個(gè)大功率器件無(wú)法匹敵的,在照明用LED光源市場(chǎng)具有相當大的發(fā)展潛力。
因此,全球LED封裝企業(yè)不斷地對COB封裝技術(shù)進(jìn)行升級,持續優(yōu)化COB光源的產(chǎn)品壽命、可靠性與關(guān)鍵的發(fā)光效率。MCOB、AC-COB、倒裝COB等號稱(chēng)“高品質(zhì)、高效率、高性?xún)r(jià)比”的新興COB技術(shù)隨之涌現。
據了解,COB封裝的球泡燈已經(jīng)占據了LED燈泡40%左右的市場(chǎng)。它在商照領(lǐng)域的明顯優(yōu)勢使之成為目前定向照明主流解決方案,未來(lái)或將成為封裝領(lǐng)域的中流砥柱。
性?xún)r(jià)比之王—EMC
EMC實(shí)則是一種封裝材料的變更。它具有高耐熱、抗UV、高度集成、通高電流、體積小、穩定性高等特點(diǎn),在對散熱要求苛刻的球泡燈領(lǐng)域、對抗VU要求比較高的戶(hù)外燈具領(lǐng)域及要求高穩定性的背光領(lǐng)域有突出優(yōu)勢。
EMC自從2014年在LED封裝領(lǐng)域開(kāi)始引進(jìn)使用后,在室內照明得到大幅發(fā)展,迅速成為與SMD和COB相“抗衡”的主流產(chǎn)品。
據了解,EMC目前主要有3030、5050、7070等幾種型號,其中3030性?xún)r(jià)比已經(jīng)相當突出,光效與COB相差無(wú)幾。而5050、7070可分別替換3-7W、7-15W COB產(chǎn)品,并可使光源成本節省30%以上。
而后出現EMC的升級版——硅膠材質(zhì)的SMC,耐熱性、抗UV性都比EMC的環(huán)氧材質(zhì)提升了一個(gè)等級,未來(lái)可能會(huì )應用于倒裝芯片。雖然其成本提升但功率也相應提升,并且制作過(guò)程可延用原來(lái)EMC的封裝工藝。
目前,路燈廠(chǎng)家已經(jīng)在陸續地導入EMC、SMC的封裝產(chǎn)品,未來(lái)在中小功率的應用方面也會(huì )有一席之地。
大功率優(yōu)勢明顯—倒裝芯片
倒裝芯片具小尺寸、功能性能增強、高可靠性、散熱快的優(yōu)點(diǎn),但發(fā)展早期由于成本等原因,下游終端市場(chǎng)保持沉寂,近幾年的技術(shù)突破使其應用范圍越來(lái)越廣,所占市場(chǎng)份額迅速提升。大部分封裝企業(yè)已經(jīng)將此封裝技術(shù)作為重點(diǎn)研發(fā)、創(chuàng )新的方向。
目前倒裝LED技術(shù)在大功率產(chǎn)品上和集成封裝的優(yōu)勢較大,但在中小功率的應用上,成本競爭力并不強,且工藝顛覆帶來(lái)的前段設備成本提高還需要一段時(shí)間消化。
背光市場(chǎng)提速—CSP
無(wú)可厚非,CSP是時(shí)下封裝行業(yè)最具話(huà)題性的封裝形式,它光效低、焊接困難、光色一致性、成本價(jià)格高,但發(fā)光面小、高光密度、顏色均勻、體積小可增加應用端靈活性、成本下降空間潛力大,尤其在LED球泡燈、LED燈管等具極佳設計靈活度,成為各大企業(yè)爭相搶奪的藍海市場(chǎng)。
現階段,CSP在LED背光領(lǐng)域、手機閃光領(lǐng)域的市場(chǎng)份額正保持增速提升,但在照明領(lǐng)域依然少有企業(yè)能實(shí)現量產(chǎn)。因為在同等光效的前提下,CSP無(wú)論是光效還是性?xún)r(jià)比對于已經(jīng)成熟的中功率SMD來(lái)說(shuō)優(yōu)勢還不明顯。并且目前大部分CSP是基于倒裝芯片上開(kāi)發(fā),而倒裝芯片的良率和光效尚未達到正裝芯片的效果。同時(shí),生產(chǎn)CSP的企業(yè)還不夠多,規模效應不明顯,成本未能下降到普及范圍。
顏色一致性高—RP
(遠程熒光封裝技術(shù))RP封裝技術(shù)的相對性能較為突出:一是熒光粉體遠離LED芯片,熒光粉不易受PN結發(fā)熱的影響,延長(cháng)光源的壽命;二是熒光粉遠離芯片設計的結構有利于光的取出,提高光源發(fā)光效率。三是光色空間分布均勻,顏色一致性高。
近年來(lái),紫外激發(fā)的遠程封裝技術(shù)引起人們的高度關(guān)注,相比傳統紫外光源,擁有獨一無(wú)二的優(yōu)勢,包括功耗低、發(fā)光響應快、可靠性高、輻射效率高、壽命長(cháng)、對環(huán)境無(wú)污染、結構緊湊等諸多優(yōu)點(diǎn)。但目前來(lái)說(shuō)相對進(jìn)展緩慢,研發(fā)投入的企業(yè)為數不多。
高度集成—AC LED
今年,SMD+IC、AC-COB成為各大封裝企業(yè)的主推產(chǎn)品,國內封裝企業(yè)尤為突出。似乎“封裝企業(yè)不再主推封裝,反而是‘跨界’做AC模塊,做集成類(lèi)光源”。
AC LED可減少燈具驅動(dòng)成本20%-30%,有效避免因驅動(dòng)電源造成LED燈的損壞,并符合簡(jiǎn)單化、高度集成的發(fā)展趨勢,但散熱差、穩定性低、頻閃等問(wèn)題致使其遲遲未能真正市場(chǎng)化。近兩年AC LED技術(shù)得到突破,尤其是首爾半導體在這一領(lǐng)域不遺余力的推進(jìn),其產(chǎn)品已經(jīng)能改善AC LED本身的光頻閃問(wèn)題,而且可以實(shí)現智能照明功能。
各封裝形式相互交叉
正因為有各種封裝形式的百家爭鳴,才有封裝產(chǎn)業(yè)的良性競爭健康發(fā)展。封裝技術(shù)多樣化是技術(shù)創(chuàng )新的結果,也是為了適應LED不同領(lǐng)域或場(chǎng)所的不同應用需求而產(chǎn)生。每一種封裝形式都有其特定的應用優(yōu)勢并形成針對性的市場(chǎng),不能蓋棺而論哪一種封裝形式將成為主流,在相當長(cháng)一段時(shí)間每種封裝形式都將會(huì )各自占據一部分市場(chǎng)。
“COB、EMC、倒裝、CSP等技術(shù)各有優(yōu)勢,而且相互之間是交集關(guān)系而不是孤立關(guān)系,如COB、CSP側重封裝形式,EMC側重封裝材料,而倒裝主要是芯片類(lèi)型及其對應的芯片安放方式,所以它們相互交叉和融合。”國星光電副總經(jīng)理、研發(fā)中心主任李程博士如是說(shuō)。
佛山市中昊光電科技有限公司副總經(jīng)理王進(jìn)華亦持同樣觀(guān)點(diǎn):“他們在封裝應用領(lǐng)域會(huì )有所交叉,但各有特色。”
福建天電光電有限公司孫家鑫博士從每種封裝形式的應用領(lǐng)域來(lái)分析,“COB適合商照類(lèi)燈具,注重光色和光品質(zhì);倒裝適合應用在手機閃光燈以及路燈等方面;CSP在LED背光領(lǐng)域、手機閃光燈的市場(chǎng)一直在增長(cháng);EMC在市場(chǎng)容量最大的替代型燈類(lèi)市場(chǎng)占據較大的市場(chǎng)份額,如燈泡、燈管、面板燈、筒燈等已在大量使用EMC燈珠。
昭信光電常務(wù)副總經(jīng)理吳大可則認為EMC比較符合中國行業(yè)發(fā)展現狀,它屬于技術(shù)改良,“COB嚴格不是封裝形式的創(chuàng )新,它是基于成本壓力的大功率光源模塊。CSP對中小型企業(yè)影響不大,一般都是處于市場(chǎng)跟風(fēng)的路徑,相反大企業(yè)有先發(fā)壓力,亟待在先進(jìn)技術(shù)上先發(fā)制人。”
“未來(lái)哪個(gè)封裝形式更適合市場(chǎng),主要還是取決于市場(chǎng)對價(jià)格的接受度。”木林森股份有限公司市場(chǎng)總監孫少峰總結道。
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