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LED產業急需突破封裝環節

中國LED產業急需突破關鍵點——LED封裝。近年來LED產業開始逐漸從喧囂的照明革命中冷靜下來,中國LED產業發展日趨成熟和理智。發光二極管(LED)的發光效能,也在過往的十年間已大幅提升,從過去的20流明每瓦增加到最近的150流明每瓦,當前高功率LED已達到適用于大規模通用半導體照明的地步。并且半導體照明擁有諸如節能、環保、長效等主要優點,是非常值得推廣的新一代照明光源,而LED封裝 就是達到以上性能的關鍵技術,也正是中國LED產業急需突破的關鍵點。日前從高交會電子展主辦方創意時代了解到,為了幫助本土LED照明企業尋求關鍵技術的突破,在照明革命中擺脫與西方企業技術差距上的拖累,在第十二屆高交會電子展(ELEXCON2010)期間,創意時代邀請來自香港科技大學的李世瑋教授,坐鎮“高亮度LED封裝工作坊”,為與會者答疑解惑,介紹照明光源的演進與發展趨勢,并詳細論述LED的封裝結構,講授的范圍包括芯片的互連技術、熒光粉的涂裝、塑封的制程、和散熱材料與熱管理;有關LED的光學設計、光學分析、以及光學檢測等技術問題,也一一得到詳加說明。
另外本次工作坊還探討高亮度LED陣列和模組,在通用和特殊照明工程上的應用,并分析相關案例。課程最后將會介紹半導體照明的展望與技術路線圖,并討論有關專利方面的議題。LED產業鏈總體分為上、中、下游,分別是LED外延芯片、LED封裝及LED應用。作為LED產業鏈中承上啟下的LED封裝產業,在整個產業鏈中起著無可比擬的重要作用。在業內廣泛關注的LED照明領域,封裝技術的進步尤其顯得重要。封裝技術的差異可直接影響了LED產品的質量,良好的封裝和散熱技術,可以使LED工作在結溫60℃以下,壽命可以超過5萬小時。而差的封裝技術則會使LED壽命縮短一半以上。據調研機構iSuppli預測,2006年-2012年,全球LED市場銷售額復合增長率約為14.6%,而未來大尺寸LCD背光源、汽車照明及通用照明等新興領域的應用,將刺激LED加速增長,預計到2012年,LED市場規模將達到123億美元。目前芯片光效的提升使一些高效LED路燈 整燈效率能夠達到80lm/W以上,已具備節能的優勢,而其可靠性和使用壽命則需要依靠封裝技術去進一步改善。LED封裝技術大都是在分立器件封裝技術基礎上發展與演變而來的,但卻有很大的特殊性。
一般情況下分立器件的管芯被密封在封裝體內,封裝的作用主要是保護管芯和完成電氣互連。而LED封裝則是完成輸出電信號,保護管芯正常工作,輸出:可見光的功能,既有電參數,又有光參數的設計及技術要求,無法簡單地將分立器件的封裝用于LED。而目前制約我國LED封裝產業發展的原因,從技術上來說:一是關鍵的封裝原材料:如基板材料、有機膠(硅膠、環氧樹脂)、熒光粉等其性能有待提高。二是大功率LED封裝技術的散熱問題尚未完全解決。三是封裝結構針對不同應用場合應有所創新。這些技術問題有待于技術工藝的不斷提高,加以克服。當外延芯片技術提升后,芯片成本迅速下降。但是分立式芯片后端工藝、傳統封裝工藝成為系統成本的瓶頸。事實上封裝技術的含金量不亞于芯片生產,如何解決LED散熱、如何降低LED的熱阻、如何增加LED出光效率、如何增加LED的可靠性等?這些問題橫亙在LED產業發展道路上的“攔路虎”,都在本次高亮度LED封裝工作坊中一一探討解決之道,有興趣的企業和工程師現在仍可登陸高交會電子展官方網站索取資料,獲得與LED封裝大師知識交流的機會。目前LED企業面臨大好機遇:良好的政策環境、旺盛的市場需求和廣闊的發展空間,只要能克服來自技術創新、標準化、知識產權和規模效益等方面的挑戰,打造國際國內一流的規模化龍頭封裝企業將不再是夢想!
 

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