2016年六大LED封裝技術誰將獨占鼇頭？

    還記得嗎?2015年的這個時候開始，CSP技術漸漸成為一大熱門話題。那麽，2016年什麽技術將獨領風騷呢?

 

    2015年LED產品價格不斷下降， 技術創新成為提升產品性能、降低成本和優化供應鏈的一大利器。在終端價格壓力下，市場倒逼LED企業技術升級，也進一步推動了新技術的應用和普及速度。

 

    技術創新始終是企業增加產品價值的重要砝碼。一方麵，CSP芯片級封裝、倒裝LED、去電源化模組技術逐漸成熟並實現規模化量產，受到行業的廣泛關注，下一步重點是提高性價比;另一方麵，EMC、COB及高壓LED的市場持續爆發，未來的增長空間將聚焦於細分市場。

 

    CSP芯片級封裝

 

    提及2015年最熱門的LED技術，非CSP莫屬。CSP因承載著業界對封裝小型化的要求和性價比提升的期望而備受關注。目前，CSP正逐漸被應用於手機閃光燈、顯示器背光等領域。

 

    值得一提的是，2015年CSP成為直下式電視背光設計重要的器件。隨著電視機從2K到4K，清晰度越高，對光源光通量要求就越高，傳統中功率器件亮度已不能很好地滿足其要求。而無封裝芯片由於能減少發光麵積、提高光密度，使光效更高，極大地優化係統結構，在背光領域的滲透率不斷提高。

 

    然而，CSP要廣泛應用於照明領域，還麵臨著技術和性價比兩大挑戰。一方麵，CSP比傳統芯片體積更小，對貼片設備的精度要求更高，這要求封裝企業對產品線進行改造或更換設備;另一方麵，相對於SMD產品，CSP光效(lm/W)與性價比(lm/$)優勢還不明顯，大多數照明廠家持觀望態度。

 

    簡而言之，現階段國內CSP芯片級封裝還處在研究開發期，將沿著提高性價比的軌跡發展。隨著CSP產品規模效應不斷釋放，性價比將進一步提高，未來一兩年會有越來越多的照明客戶接受CSP產品。

 

    去電源化模組

 

    近幾年，“去電源化”發展得如火如荼，那麽“去電源化”到底是什麽?“去電源化”就是將電源內置，減少電解電容、變壓器等部分器件，將驅動電路與 LED燈珠共用一個基板，實現驅動與LED光源的高度集成。與傳統LED相比，去電源方案更簡單，更易於自動化與批量化生產;同時，可以縮小體積，降低成本。

 

    “去電源化”方案的低成本優勢促使其迅速發展，現在約占LED照明市場10%的份額，主要集中應用在以洗牆燈為代表的對光品質要求不高的場所。隨著技術進步，去電源化產品在應用領域上會向吸頂燈、麵板燈以及筒燈等高品質照明燈飾領域延伸，預計未來1~2年，可占到30%~40%的市場份額。

 

    就目前而言，電源化產品還存在“頻閃”和不穩定性等方麵的問題。這導致去電源化產品隻能用在戶外遠距離照明，而無法用在室內高端照明場所。一旦頻閃瓶頸被突破，去電源化技術將衝擊整個電源生態圈。從長遠來看，去電源化由於具有較高性價比將有較大的市場發展空間。

 

    倒裝LED技術

 

    “倒裝芯片+芯片級封裝”是一個完美組合。倒裝LED憑借高密度、高電流的優勢，近兩年成為晶元光電、普瑞光電、三安光電、德豪潤達、晶科電子等LED芯片企業研究的熱點和LED行業發展的主流方向。

 

    當前CSP封裝是基於倒裝技術而存在的。相較正裝，倒裝LED免去了打金線的環節，可將死燈概率降低90%以上，保證了產品的穩定性，優化了產品的散熱能力。同時，它還能在更小的芯片麵積上耐受更大的電流驅動、獲得更高光通量及薄型化等特性，是照明和背光應用中超電流驅動的最佳解決方案。

 

    從“光源體積更小、光效更高”的角度來看，倒裝LED無疑是未來的發展趨勢。目前，倒裝芯片技術已經相對成熟，光效持續提升，已經進入起量階段。 2019年倒裝LED出貨額占比可增加至32%。隨著越來越多LED廠商投入倒裝LED技術領域逐漸形成規模經濟，將有機會促使成本進一步下滑，預估 2017年倒裝LED將達到55億美元的規模。

 

    現階段，良率不高、工藝製程方麵尚不成熟，加大了倒裝芯片的市場化難度。未來，芯片與封裝需要通力合作，製造出低成本、高效率、高性能的倒裝LED以滿足市場需求。

 

    EMC封裝

 

    EMC是指環氧塑封料，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，在對散熱要求苛刻的球泡燈領域、對抗UV要求比較高的戶外燈具領域及要求高穩定性的背光領域有突出優勢。

 

    EMC自從2014年在LED封裝領域開始引進使用後，在室內照明得到大幅發展，迅速成為與SMD和COB相“抗衡”的主流產品。

 

    據了解，EMC目前主要有3030、5050、7070等幾種型號，其中3030性價比已經相當突出。2015年光亞展上，隨處可見的3030封裝產品，除了國內瑞豐、斯邁得、鴻利、天電以及億光，還有歐司朗、首爾等國際大咖都布局3030。

 

    斯邁得項目總監張路華認為，目前從封裝產業技術趨勢來看，EMC會以3030為中心向兩個方向發展：一個是往小的方向走，主打國內PCT的市場;另一個封裝趨勢是往大的方向走，主打COB的市場。比如，3~5瓦的產品，EMC的成本比COB的便宜很多，但可以達到相同的效果。預計未來 5050/7070會替換COB的15瓦以內的產品。

 

    高壓LED封裝

 

    當前LED價格戰廝殺激烈，電源在LED整燈中的成本中占比突出，如何節省驅動成本成了LED驅動電源企業關注的焦點。高壓LED可以有效降低電源成本，被認定為行業未來的發展趨勢之一。

 

    目前，提高LED亮度普遍的做法是放大芯片尺寸或加大操作電流，但不易在根本上解決問題，甚至可能會引發新的問題，如電流不均、散熱不暢、Droop Effect等，但高壓芯片提供了較佳的解決方案。

 

    高壓芯片的原理其實是采用了化整為零的概念，將尺寸較大的芯片分解成一顆顆光效高且發光均勻的小芯片，並通過半導體製程技術整合在一起，讓芯片的麵積充分利用，更有效地達到亮度提升的目的。從整燈的角度而言(如路燈)，高壓芯片搭配IC電源，電源承受的電壓差變小，除了增加使用壽命外，也可以減少係統的成本。

 

    COB集成封裝

 

    COB集成光源因更容易實現調光調色、防眩光、高亮度等特點，能很好地解決色差及散熱等問題，被廣泛應用與商業照明領域，受到眾多LED封裝廠商的青睞。

 

    自2010年開始，COB逐漸被市場所接受，尤其在2012年，國內主流封裝廠對COB光源技術的研發力度逐漸加大，市場對COB光源接受度越來越高，性價比也日趨合理。

 

    直到2015年，COB在商業照明領域發展迅速，尤其配合反光杯或透鏡的形式，已經成為目前定向照明主流解決方案，且帶來的光品質的提升，目前單個大功率器件無法匹敵。COB光源也一躍成為中功率商照燈具的首選光源。

 

    自2014年開始，以Philips Lumileds、普瑞、西鐵城、三星為首的國際知名大廠，陸續在高光效COB領域推出新品，以期打造高品質、高光效的COB格局。同時，國內外COB之間的差距進一步縮小，預計，國產COB企業或將完全實現對常規進口COB產品的全麵替代。

 

    現階段COB正麵臨著定製化需求的過程，未來COB市場將會向標準化產品方向發展。由於COB上下遊的配套設施比較成熟，性價比也較高，一旦通用性解決，將進一步加速規模化。