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| 对话刘胜：中国企业如何抢占封装领域制高点 | |
| 时间:2009-10-23 13:59:36 来源:中国半导体照明网 作者: 浏览 | |
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我国LED封装企业众多，许多专家都认为封装是国内和国际差距比较小的领域，同时也是最有可能获得核心专利的领域，存在着广阔的发展空间和前景。在第六届中国国际半导体照明展览会暨论坛上，中国半导体照明网有幸采访了LED封装产业专家，IEEE组件封装与制造技术学会杰出技术成就奖获得者，武汉光电国家实验室微光机电系统研究部、华中科技大学微系统研究中心主任刘胜教授，请他对LED产业，特别是封装产业进行了分析，提出了未来LED技术发展路线图，供业内参考。 中国半导体照明网：首先恭喜刘胜教授获得IEEE组件封装与制造技术学会杰出技术成就奖，这也是大陆专家首次获此奖项，请您谈谈您的感想。 刘胜教授：我们一直致力利用建模仿真的方法对电子封装、光电封装以及LED封装制造和应用中的各种问题进行分析，并发展了一系列的在线和离线检测和验证工具，包括相关的仪器。杰出技术成就奖是因我们开创性的将界面断裂力学和接触力学应用于因温度载荷、水分的吸收和蒸发（包括爆米花效应）而产生的粘附和分层表征的工艺及可靠性建模以及其他可靠性模型而获奖。工艺及可靠性建模仿真和检测验证同样在LED领域有重要的作用。MOCVD腔体设计到材料外延生长、芯片电流分布、LED制造和测试使用以及多工况情况下的变形、应力、损伤预测和验证等都需要进行建模仿真。我本人及所领导的团队一直致力于工艺力学及可靠性建模仿真的相关工作。80年代主要是进行飞机结构设计，90年代初主要是集成电路的封装结构，90年代末主要是微传感器和光通信领域。我们所做的工作的目的是为了减少对过去经验的依赖，从根本上改变过去试制-测试-改进这个传统的制造方法，减少设计的迭代次数，缩短产品的开发周期，帮助企业加速把产品推向市场。这个思路即使在微电子制造界，在国外我所领导的研究团队也是公认的开拓者之一。因此感到很高兴，觉得获得这个奖是对我们中国人的一种承认，同时感到也是一种压力。因为这个方法的完善还需要很多工作，因为有许多新的材料、结构和应用在不断涌现，而且国际竞争越来越激烈，在这个全球人才不断融合的时代，我们要不断培养和吸引更多人才，加强和企业界的合作。 中国半导体照明网：您从来不孤立看待LED产业，强调的是多学科的融合，LED可以和那些学科交叉发展？ 刘胜教授：LED本身就是一个学科交叉的产物，它从外延生长、芯片制造、封装和应用这个产业链来看，每一个产业均需要不同学科的介入。举例来说，MOCVD设计需要机电、流体力学、固体力学、热学、物理化学、光学、半导体物理、控制、测量等等方面学科的介入。即使大家认为简单的系统应用实质上也需要电源、散热、光学设计、传感器集成、电磁兼容甚至空气动力学设计。在大家最容易忽略的系统可靠性方面，每一个方面都很重要，在本人和罗小兵教授合作的即将出版的《面向照明应用的LED封装》书中，美国飞利浦Lumileds照明的前CTO，同时也是美国工程院院士，02年美国国家奖章获得者George Craford 为本书作序，序中他也认为系统设计者必须了解整个系统的各个方面，否则系统可靠性可能将成为最弱的一环。即使将来LED应用到各行各业，也必须对各行各业有全面的了解才能有好的应用。 中国半导体照明网：产学研合作对产业发展至关重要，您作为学者怎么看待这个问题？您最欣赏什么样的企业？ 刘胜教授：产学研合作在国外比较容易，因为国外企业的研发实力普遍较强，而高校主要做一些前瞻性的研究，或者帮助企业攻克一些技术难关，啃硬骨头。但目前中国相当多的企业还是处于一种模仿阶段，低层次重复多，因此，在国内应该加强产学研合作。 我欣赏的企业应该是有一个比较强的研发团队，而且对中短期（3-5年）产业技术路线有比较好的规划，同时能有一定的危机意识，大概能预测将来的产品走向，制定出比业内公认的产品路线图先进一些的计划。据我不完全了解，国内的佛山国星光电，佛山昭信光电和昭信集团，宁波的升谱等一批企业已经在封装方面开始投入资金进行深入研发。 中国半导体照明网：从规模上，可以说我国LED产业还没有绝对意义上的大厂，您觉得企业应该从哪些角度努力？ 刘胜教授：在美国，据说通用汽车曾经是87家汽车制造厂组合而成，实际上我们国家的许多厂的价值并不高，有几个方法来建立我国的LED大厂。一个是通过合并收购、互换股权、交换专利等方式，加强主要LED厂之间的合作。因此从该方面说，企业应该加强专利意识，真正想做大做强，一定要了解业内同行专利和专有技术，发展出自己的独有的专有技术，否则发展到一定程度，肯定会有知识产权纠纷。另外一个方式是，企业可以与龙头企业或者具有较强研发实力的高校、科研单位合作，市场端的公司要和大企业合作。传统照明企业有着靠近用户端的优势，专注市场资源可以把企业迅速做大起来，在适当时候通过正确评价公司价值，应该有一些合并形成中国的龙头企业。 中国半导体照明网：国内封装与国外相比没有明显的差距，是最有可能通过自主创新占据制高点的领域，您觉得和国外相比，我国的封装产业有哪些优势和不足？ 刘胜教授：国内目前的封装大部分其实也仅仅是模仿现有的国外的封装形式，国内封装在性能上目前与国外差距虽然不大，但是在这些封装结构专利没有失效之前，并不能排除国外企业利用打官司来打压国内企业，也不排除国外企业找国内企业代工或者通过类似方式收集专利侵权证据。但是同时，封装也是一个有很大创新空间的领域，尤其是一些高端封装。封装模块依据应用不同，需求不同，在流明效率、显色指数、散热性能上都有不同的要求，例如在汽车照明领域。我们提出的LED路线图中，依据不同应用应采用不同封装形式，传统二次配光增加了菲涅尔损失、材料损失，我们已经成功突破了扩展光源的透镜设计难关，设计出来具有特定照明功能同时效率并没有减少的一次透镜系统。 当前国内封装企业最大的优势是产品的成本低，性价比高。但是国内产品在可靠性方面仍然落后于国外，满足国外多达十八个可靠性测试步骤的没几家完成，并且国内即使有测试，其测试标准也远低于国外同行标准。另外在失效分析、封装基础材料和配套方面，国内还存在很多不足。在封装设计方面，有简单的光学设计，但是热学设计、可靠性设计依然不足，在我们即将出版的书里面会涉及到这一部分。但是，现在一个可喜的现象是国内的封装和应用企业正在迅速增加，并开发和应用了多种封装形式的LED，相信国内可以通过封装应用领域的创新弥补国内在芯片和外延上的不足。 中国半导体照明网：能不能透露下未来的封装技术路线图？ 刘胜教授：在2007年的SSL论坛上，我们已经提出过一个简单的路线图。总的来讲，LED未来的封装路线有两个，一个是直接白光LED芯片，我们在2006年提出，现在从国际封装大厂的产品来看，证实我们是正确的。直接白光LED芯片是将芯片制造和封装制造通过在晶圆级的荧光粉涂覆联系在一起，缩短封装的制造工序和时间，提高产品一致性。另外一个是更广泛意义上的系统封装，通过将LED在应用中的各种元器件组合到一个封装模块中，缩减产品尺寸，简化LED在应用中的装配过程，从而提高LED产品的可靠性，同时也能有效的降低成本。在2009年SSL论坛上，美国DOE的专家曾指出2015年，散热翅片的成本可能成为整个LED灯具成本中比重最大的一部分。但是，通过系统封装的方法，也有可能颠覆该结论。 总而言之，中国是可以通过充分发挥中国人自己的智慧站在半导体照明的前列的，相信通过整个联盟不懈的努力，LED将能加速应用于照明领域，为LED照明应用开创更加光明的未来。 | |
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