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| LED厂商通过多片集成提高输出功率 | |
| 时间:2008-11-3 16:04:05 来源:国际电子商情 作者: 浏览 | |
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虽然相对而言大中华区厂商是大功率LED市场中的新面孔，但他们已经在产品开发竞赛中取得巨大进步。厂商正在开发各种LED封装技术，其中最重要的是多片集成，即在一个LED中封装几个LED芯片以获得较高的功率。与此同时，这些厂商也在投入研发力量来改善散热性能、提高发光效率、提高可靠性和降低光衰减。 照明电子产品制造商日益青睐大功率LED，这让LED厂商大受鼓舞。在亮度水平相似的情况下，75lm/W的大功率LED消耗的功率只是白炽灯的20%。这些大功率LED还具有高亮度和长使用寿命的优点，并且颜色多样，使用更加安全，非常适于照明与背光应用。 大功率LED迅速抢占传统市场 StrategiesUnlimited预计，2008年全球大功率LED封装的销售收入将增长12%，2012年全球大功率LED销售收入将达到114亿美元，平均每年增长18%。信号灯和显示器，包括液晶电视背光在内，将是最大的应用领域。StrategiesUnlimited预计，固态照明(SSL)将是推动LED市场增长的主要动力，2012年其销售收入将增长到13.7亿美元。大尺寸背光到2010年将达27亿美元。 中国大陆拥有成熟的LED供应链，涵盖外延晶圆与LED芯片以及封装,重点关注中大尺寸的LCD背光、道路照明和家庭照明应用。中国工业研究网证实，2007年大陆约有20%的GaNLED芯片是本地生产的,而在五年以前，该地区的GaNLED芯片全部依靠进口。 台湾地区也有20多家供应商生产额定功率大于1W的大功率LED,主要应用包括电信、消费电子与汽车产品。这些厂商普遍在大陆设有工厂，但把研发中心留在台湾本地。 台湾地区光电科技工业协进会(PIDA)估计，2007年台湾地区LED封装营业收入是15.4亿美元。预计今年该领域将比2007年上升18%，增长到18.4亿美元。从LED芯片与封装产值来看，台湾地区排名第二，在日本之后。 香港大约有30家LED灯泡供应商，其中50%生产大功率、高亮度LED。最大的那些供应商不是在香港设有销售处的大陆公司，就是合资/外资企业。制造活动都在香港以外进行，主要是在广东省。小型供应商大多从事LED与产成品贸易。 过去数月供应商一直在积极推动大功率LED，大功率、高亮度LED的产量稳步增长，尽管其产量份额仍然很小。LED芯片的平均成本每年下降20~30%，随着LED芯片技术的发展和批量生产加快速度，预计价格将继续下跌。因此，预计LED报价将下调10~20%。包括大功率LED在内的所有类型的LED都将降价。 据FPDisplay预测，LED与CCFL背光单元的价格差距将显著缩小，如果LED背光单元的价格在2007年是CCFL的三倍，则在2008年末将只是CCFL的1.5倍，因此LED背光单元未来几个月将大量抢占传统CCFL的市场。鉴于关键元件的成本下降，LED厂商希望两、三年内大功率LED能占领主流应用领域，并成为占优势地位的照明技术。 深圳市瑞丰光电子有限公司认为LED芯片价格可能降低10~20%，而深圳市君和光电有限公司则预计今年价格可能下降50%。 去年大陆地区厂商的产能利用率是80%，多数厂商计划今年把产能扩大50%以上，以满足不断增长的需求。例如，瑞丰光电子投资约130万美元用于扩大产能，预计2008年产量将增长到五倍。君和光电的产能利用率约为60%，该公司计划年底把产能提高到60万个，预测今年销售收入将达到470万美元。方大国科光电技术有限公司正在沈阳兴建一个新的生产基地。深圳市量子光电子有限公司也表示，将投资230万美元在2009年建成一条新的自动生产线，预计届时大功率LED月产能将达到500万个。 以先进封装技术提高功率 大陆地区厂商能够大量生产1W至3W的单片大功率LED，为了提高输出功率，许多厂商开始转向多片集成，把先进的封装技术如共晶芯片键合等技术用于自己的大功率LED。该技术把粘合晶圆整合在散热装置之中，然后再进行封装。这种技术不需要使用任何膏状材料，缩短了散热通道，从而显著降低了热辐射。 瑞丰光电表示，采用共晶芯片键合技术的RF-WMPW06LS最大发光效率为120lm/W，热阻小于9℃/W，5,000小时后的光衰减小于5%，可以耐受260℃的波峰焊接。瑞丰光电子更是专注于开发发光效率高达150lm/W的新品。 量子光电与武汉大学、中南大学和杭州科技大学建立了合作关系，联手开发多片集成封装技术。该公司生产的大功率LED最新一款产品发光效率可达110lm/W，热阻为8℃/W至12℃/W。该公司还计划生产效率高达l25lm/W，热阻为4℃/W至10℃/W，衰减水平较低的大功率LED。 深圳市方大国科光电技术有限公司专注于大功率LED的生产，改善了亮度并降低了光衰减。该公司的LED封装采用铜镀银支架与硅胶材料，可以把LED的寿命延长到5万小时。该公司声称，其高亮度LED产品线所采用的全部芯片获得了多项专利。 兼顾散热性与亮度提升 在台湾地区，厂商把目光放在了改善散热性能、提高亮度和采用先进的封装上面。据华上光电介绍，热管理、可靠性与高亮度是对于AlGaInPLED芯片的一些基本要求。利用其成熟的晶圆键合技术与专门设计的外延晶圆结构，该公司为在户外使用的LED开发出了一系列高性能反射镜结构AlGaInP芯片。 华上光电生产的MS系列LED芯片采用了其获得专利的金属基板，并使用了晶圆键合技术。在620nm的亮度下发光效率可以达到50lm/W以上。该系列产品的尺寸为9mil至41mil。华上光电的14milMS芯片正向电压为2.1V，电流为20mA时亮度为120mcd至440mcd。对于41milMS芯片，正向电压为2.5V，电流为350mA时亮度为2.4cd至7.2cd。其9mil芯片面向中小型指示器，14mil芯片最适于室外照明和汽车应用。25mil和41mil等尺寸较大的芯片，可以用于一般照明与RGB背光。 多片LED封装设计也使得香港地区厂商能够开发紧凑型大功率LED，解决散热问题也使得厂商能够得到更高的亮度。他们采用了各种不同的方法，包括使用温度传感器和高导热性散热材料。 华宏集团(香港)有限公司是香港生产高亮度大功率紧凑型LED的领先厂商之一，可以供应0.5W至6W的大功率LED。他们利用自己开发的多线键合技术获得更高的光强。该公司的WW-P08D4SWUA6-001B8F是一款3W的8mm白色LED框架，光强是100lm至130lm。这款基于净水透镜的产品，在1A额定电流下工作时，典型正向电压是3.2V，最大正向电压是4V，视角为90°。 ToyoLED电子有限公司以生产标准的5mm产品为主。该公司声称其LED灯工作寿命至少是10万小时。TY-HP6WW3是其InGaNLED产品之一，是暖白色，功率为3W，光通量是40lm，色温可达3,800K。该产品的典型与最大正向电压分别是2.8V和4V，电流为350mAIF，视角是120°。 另外，ToyoLED还生产一款型号为TY-HP6UY2的Al-GaInPLED，该款产品发出的光是琥珀色，波长为590nm，功率是1W，光通量是10lm，典型与最大正向电压分别是1.8V和2.4V，电流为350mAIF，视角是120°。 该公司的LED封装能保存在-40℃至100℃的温度。它可以安装额外的散热器来确保温度处于-20~60℃之间。ToyoLED公司不建议采用折叠金属引线，因为灯会变得容易破裂。 采用先进设备和替代原料改善性能 多数大功率LED厂商表示拥有先进的测试与检查设施，并从信誉良好的供应商进口核心材料。例如，LED芯片主要采购自台湾地区、日本、韩国和美国。不过，有些厂商也从大陆地区的供应商采购LED芯片，但由于可靠性与知识产权问题，这些厂商不愿意公开承认此事。 ToyoLED拥有先进的LED生产与测试设备，包括高速自动芯片与导线焊接机以及用于电路设计与加工的设备。华宏集团利用先进的芯片处理与导线焊接设备，在自己的工厂进行半导体封装。 台湾华上光电拥有200多项关于各种产品与元件的专利，其工厂均通过了ISO9001、ISO14001和TS16949认证。 量子光电子表示，他们采用先进光谱分析系统、裸晶圆测试机、光强分布测试机、ASM芯片焊接机和K&S引线接合机，并且其芯片与封装已经获得了专利。 瑞丰光电子也采用先进的生产与测试设备，包括购自台湾地区的LED分选与着色机、香港生产的ASM芯片焊接机、本地制造的恒温与恒湿设备，以及胶体推力轴承测试机等。 其他厂商采用替代性原材料来提高效率。例如，有些厂商使用铜、铝或陶瓷代替环氧树脂充当LED基底。 | |
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