2016年六大LED封装技术谁将独占鳌头？

    还记得吗?2015年的这个时候开始，CSP技术渐渐成为一大热门话题。那么，2016年什么技术将独领风骚呢?

 

    2015年LED产品价格不断下降， 技术创新成为提升产品性能、降低成本和优化供应链的一大利器。在终端价格压力下，市场倒逼LED企业技术升级，也进一步推动了新技术的应用和普及速度。

 

    技术创新始终是企业增加产品价值的重要砝码。一方面，CSP芯片级封装、倒装LED、去电源化模组技术逐渐成熟并实现规模化量产，受到行业的广泛关注，下一步重点是提高性价比;另一方面，EMC、COB及高压LED的市场持续爆发，未来的增长空间将聚焦于细分市场。

 

    CSP芯片级封装

 

    提及2015年最热门的LED技术，非CSP莫属。CSP因承载着业界对封装小型化的要求和性价比提升的期望而备受关注。目前，CSP正逐渐被应用于手机闪光灯、显示器背光等领域。

 

    值得一提的是，2015年CSP成为直下式电视背光设计重要的器件。随着电视机从2K到4K，清晰度越高，对光源光通量要求就越高，传统中功率器件亮度已不能很好地满足其要求。而无封装芯片由于能减少发光面积、提高光密度，使光效更高，极大地优化系统结构，在背光领域的渗透率不断提高。

 

    然而，CSP要广泛应用于照明领域，还面临着技术和性价比两大挑战。一方面，CSP比传统芯片体积更小，对贴片设备的精度要求更高，这要求封装企业对产品线进行改造或更换设备;另一方面，相对于SMD产品，CSP光效(lm/W)与性价比(lm/$)优势还不明显，大多数照明厂家持观望态度。

 

    简而言之，现阶段国内CSP芯片级封装还处在研究开发期，将沿着提高性价比的轨迹发展。随着CSP产品规模效应不断释放，性价比将进一步提高，未来一两年会有越来越多的照明客户接受CSP产品。

 

    去电源化模组

 

    近几年，“去电源化”发展得如火如荼，那么“去电源化”到底是什么?“去电源化”就是将电源内置，减少电解电容、变压器等部分器件，将驱动电路与 LED灯珠共用一个基板，实现驱动与LED光源的高度集成。与传统LED相比，去电源方案更简单，更易于自动化与批量化生产;同时，可以缩小体积，降低成本。

 

    “去电源化”方案的低成本优势促使其迅速发展，现在约占LED照明市场10%的份额，主要集中应用在以洗墙灯为代表的对光品质要求不高的场所。随着技术进步，去电源化产品在应用领域上会向吸顶灯、面板灯以及筒灯等高品质照明灯饰领域延伸，预计未来1~2年，可占到30%~40%的市场份额。

 

    就目前而言，电源化产品还存在“频闪”和不稳定性等方面的问题。这导致去电源化产品只能用在户外远距离照明，而无法用在室内高端照明场所。一旦频闪瓶颈被突破，去电源化技术将冲击整个电源生态圈。从长远来看，去电源化由于具有较高性价比将有较大的市场发展空间。

 

    倒装LED技术

 

    “倒装芯片+芯片级封装”是一个完美组合。倒装LED凭借高密度、高电流的优势，近两年成为晶元光电、普瑞光电、三安光电、德豪润达、晶科电子等LED芯片企业研究的热点和LED行业发展的主流方向。

 

    当前CSP封装是基于倒装技术而存在的。相较正装，倒装LED免去了打金线的环节，可将死灯概率降低90%以上，保证了产品的稳定性，优化了产品的散热能力。同时，它还能在更小的芯片面积上耐受更大的电流驱动、获得更高光通量及薄型化等特性，是照明和背光应用中超电流驱动的最佳解决方案。

 

    从“光源体积更小、光效更高”的角度来看，倒装LED无疑是未来的发展趋势。目前，倒装芯片技术已经相对成熟，光效持续提升，已经进入起量阶段。 2019年倒装LED出货额占比可增加至32%。随着越来越多LED厂商投入倒装LED技术领域逐渐形成规模经济，将有机会促使成本进一步下滑，预估 2017年倒装LED将达到55亿美元的规模。

 

    现阶段，良率不高、工艺制程方面尚不成熟，加大了倒装芯片的市场化难度。未来，芯片与封装需要通力合作，制造出低成本、高效率、高性能的倒装LED以满足市场需求。

 

    EMC封装

 

    EMC是指环氧塑封料，具有高耐热、抗UV、高度集成、通高电流、体积小、稳定性高等特点，在对散热要求苛刻的球泡灯领域、对抗UV要求比较高的户外灯具领域及要求高稳定性的背光领域有突出优势。

 

    EMC自从2014年在LED封装领域开始引进使用后，在室内照明得到大幅发展，迅速成为与SMD和COB相“抗衡”的主流产品。

 

    据了解，EMC目前主要有3030、5050、7070等几种型号，其中3030性价比已经相当突出。2015年光亚展上，随处可见的3030封装产品，除了国内瑞丰、斯迈得、鸿利、天电以及亿光，还有欧司朗、首尔等国际大咖都布局3030。

 

    斯迈得项目总监张路华认为，目前从封装产业技术趋势来看，EMC会以3030为中心向两个方向发展：一个是往小的方向走，主打国内PCT的市场;另一个封装趋势是往大的方向走，主打COB的市场。比如，3~5瓦的产品，EMC的成本比COB的便宜很多，但可以达到相同的效果。预计未来 5050/7070会替换COB的15瓦以内的产品。

 

    高压LED封装

 

    当前LED价格战厮杀激烈，电源在LED整灯中的成本中占比突出，如何节省驱动成本成了LED驱动电源企业关注的焦点。高压LED可以有效降低电源成本，被认定为行业未来的发展趋势之一。

 

    目前，提高LED亮度普遍的做法是放大芯片尺寸或加大操作电流，但不易在根本上解决问题，甚至可能会引发新的问题，如电流不均、散热不畅、Droop Effect等，但高压芯片提供了较佳的解决方案。

 

    高压芯片的原理其实是采用了化整为零的概念，将尺寸较大的芯片分解成一颗颗光效高且发光均匀的小芯片，并通过半导体制程技术整合在一起，让芯片的面积充分利用，更有效地达到亮度提升的目的。从整灯的角度而言(如路灯)，高压芯片搭配IC电源，电源承受的电压差变小，除了增加使用寿命外，也可以减少系统的成本。

 

    COB集成封装

 

    COB集成光源因更容易实现调光调色、防眩光、高亮度等特点，能很好地解决色差及散热等问题，被广泛应用与商业照明领域，受到众多LED封装厂商的青睐。

 

    自2010年开始，COB逐渐被市场所接受，尤其在2012年，国内主流封装厂对COB光源技术的研发力度逐渐加大，市场对COB光源接受度越来越高，性价比也日趋合理。

 

    直到2015年，COB在商业照明领域发展迅速，尤其配合反光杯或透镜的形式，已经成为目前定向照明主流解决方案，且带来的光品质的提升，目前单个大功率器件无法匹敌。COB光源也一跃成为中功率商照灯具的首选光源。

 

    自2014年开始，以Philips Lumileds、普瑞、西铁城、三星为首的国际知名大厂，陆续在高光效COB领域推出新品，以期打造高品质、高光效的COB格局。同时，国内外COB之间的差距进一步缩小，预计，国产COB企业或将完全实现对常规进口COB产品的全面替代。

 

    现阶段COB正面临着定制化需求的过程，未来COB市场将会向标准化产品方向发展。由于COB上下游的配套设施比较成熟，性价比也较高，一旦通用性解决，将进一步加速规模化。