LED面面观:无封装技术来袭,能否登“封”造极?
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从发展初至今,LED照明产业追求光效和成本的脚步就从未停止过,谁先冲破价格的魔咒,谁就能在市场中抢占先机。近期各大厂家相继推出的无封装技术,因省去一部分封装环节,据称至少可为灯具客户省下15%的封装成本,并且具有集中性好,可信赖度高,光学控制灵活等优势,被业界寄予颠覆成本的一道突破口。
随着各种新材料、新技术和新模式的纷至沓来,行业转型升级不断加速。无封装技术是否会引发一场新的革命?对整个产业链尤其是封装企业有何影响?记者采访了业内推出“无封装”芯片产品的厂商及主流封装企业,共同解读“无封装”技术在产业转型变革之际所引发或显著或微妙的变化。
神秘面纱:“无封装”系高度整合的封装
号称“无封装”的技术近期在业内被指“来势汹汹”,并且有革封装命之嫌。而实际上,被称为“无封装”的技术并不是省去了整个封装环节,只是省去了一道金线封装的工艺而已,仍是众多的封装形式之一。
飞利浦Lumileds市场总监周学军对此表示,事实上,目前还没有看到严格意义上的无封装LED发光器件。在优化器件的封装过程中,出现新的不同于传统封装的结构是很正常的一种进化。
上海鼎晖科技股份有限公司董事长李建胜先生向记者讲道,无封装的命题本身就是个谬论,无封装实际上是无金线封装,它只是少了一道金线封装的工艺而已,所有的package,所有的芯片植入都是封装的环节,每一个器件成型必须要经过封装这个环节,无封装芯片,并不是无封装器件,这里有本质的区别。但无封装技术无疑是一种崭新的、先进的工艺。
晶科电子有限公司总裁助理陈海英博士表示“无封装”技术跟传统的封装有一些差异,是在晶片工艺的基础上做了一些封装的动作,把封装的一些步骤结合到芯片工艺上,是芯片技术与封装技术很好的整合。
据了解,从LED照明供应链来看,LED照明产品制程分为Level0至Level5等制造过程。Level0是外延与芯片的制程;Level1是LED芯片封装;Level2是将LED器件焊接在PCB上;Level3是LED模块;Level4是照明光源;Level5则是照明系统。“无封装芯片”多是朝省略Level1的方向发展,从而在一定程度上帮助降低成本。
晶元光电股份有限公司市场行销中心协理林依达先生也提到,无封装芯片最早始于晶元光电,晶元光电2009年就开始投入ELC技术的研发,并在2010年获得了台湾的“创新科技产品奖”。免封装是一个非常广义的概念,其实免封装芯片还是要封装,就是覆晶、倒装的设计,它只是有别于大家所认知的传统封装技术和材料。但整个技术无非就是要把lm/w,或者lm/$作进一步的提升。
而杭州杭科光电股份有限公司技术总监高基伟博士表达了不同的观点,他表示,“无封装”并不是一个新技术和新产品,而是业内早就讨论了多年的白光技术实现路径之一,较早的如Epistar的ELC产品。所谓的“无封装芯片”只是封装形式略有变化,并且这个变化,目前的芯片厂和封装厂都可以实现。这个技术路线本质上包括:倒装芯片、共晶焊接、喷粉涂粉、白光调配技术。从路线涉及的核心技术来看,这些技术工艺都是基本成熟、可行的,并且有配套的自动化设备。
叫好:可大幅降低成本可信赖度高
LED不断低价化的趋势也让厂商不断思量降低生产成本方式,无封装因可省去部分封装环节,大幅降低成本而被叫好。包括台湾LED芯片厂晶电、璨圆、一条龙厂台积固态照明、隆达、国际大厂Toshiba、CREE、PhilipsLumileds都积极投入无封装产品的研发与生产。
台积电旗下台积固态照明总经理谭昌琳博士表示,虽然无封装芯片产品在工艺上面的确还需要一些考量,但半导体制程工艺可以解决这些问题,而且不用打金线,信赖度更高。另外还可以做成高压的应用,相对电源效率会提高,成本也随之降低,从整个系统来讲,具有很大的成本优势。
浙江英特来光电科技有限公司研发中心高级经理林成通讲到,倒装芯片与传统晶片最大的不同是:没有通过蓝宝石散热,可通大电流使用,同等尺寸可以实现更大的光通量,反言之尺寸可以做到更小,光学更容易匹配。另外倒装芯片封装产品寿命、可靠性得到了提升,具体体现在:散热的提升,使之寿命得到了提升;抗静电能力的提升;简化了封装工艺,提高了生产良率。
以下为几大厂商推出的产品:
不叫座:目前仍是“阳春白雪”
鼎晖董事长李建胜先生指出,无封装芯片已经在生产了,这是一个不争的事实,也有看到终端产品出来,但是目前这些产品仍然是阳春白雪。
他还表示,真正的量产不是芯片厂商的量产,而是终端用户批量接受的量产。否则这个技术只可能是科技进步的一个要素。无封装芯片,或许企业都在关注这个产品,但因为成本的关系,终端市场并没有积极的响应。
他从芯片厂商、封装厂商和应用端三个角度分析道,无封装技术的兴起,会在整个产业链引起新的浪潮,但从短期来看,不会对产业造成大的影响。在未来的两三年或者很长的时间里,无封装技术只能作为一个被小众化接受的新技术,并不会影响整个大的格局,除非这种无封装芯片产品已经非常大的量产化。
从封装的角度而言,现有的封装企业需要引入新的设备、新的工艺、新的技术,这是一笔不小的投入,也是一个严峻的课题,在过往的几年里投入大量的金线式焊接技术,很多成本并没有回来,在这个时候,就飞快地引入新的设备和技术,这对企业的发展会是一个挑战。
从使用者角度来看,有金线封装和无金线封装,最关键的是对他对性能和价格的比较,用户不在乎是金线封装还是无金线封装,而是更关心它的寿命有没有变化,成本有没有变化。目前无金线封装比金线封装的成本更高,如果性能没有显著的变化,终端用户是不会买单的。