LED封装必须重视设备和工艺研究

LED封装必须重视设备和工艺研究

近几年，在科技部、信息产业部等的大力引导下，半导体照明产业人气鼎盛，其中LED封装业由于进入门槛相对较低，吸引了大批资金，取得了可喜成绩，新型LED器件不断涌现，大功率LED器件封装水平接近国际先进水平并可量产。但一个不争的事实是我国LED封装业装备依赖进口，企业规模不够大，封装工艺研究投入不足，工艺水平总体不高。这种状况严重制约了产业的发展。

目前，LED封装业机遇与挑战并存，机遇大于挑战，如果国内同仁能把握好发展机遇，坚持自主创新，一定可以实现LED封装业的大突破。在自主创新方面，必须加大封装用设备的研发和产业化力度，必须深入开展封装工艺技术的研究，而这两者又是密切相关，相互促进的。 LED封装关键设备包括芯片安放机、金线键合机、注胶机、荧光粉涂布机、塑封机、测试机、编带机、划片机等。目前国内的状况是：塑封机已成功实现国产化，性能优良，可满足产业要求；由国内一些单位通过系统集成方法研制的测试机、划片机、点胶机等，也取得了很好的成绩，再经过一个阶段的试用改进，预计2006年可以投入产业化使用；芯片安放机、金线键合机等正在研制中，距离实用还有一定差距，需要进一步投入力量进行攻关。上述这些关键设备进口价格较高，一条生产线大体在50万美元，而且国外新推出的设备如共晶焊机价格更高，单台价格超过20万美元。对刚刚起步的许多国内LED封装企业来说，昂贵的进口设备严重限制了企业扩大生产规模。没有规模，当然也就没有规模效益。同时，由于对设备研究重视不够，影响了封装工艺水平的提高。工艺技术路线决定设备选型，反过来，设备的先进性对工艺技术又产生反作用。一句话，水涨船高。

我国电子装备制造业总体水平比西方落后，这严重影响着我国电子行业的竞争力，LED产业就是个很典型的例子。为提高产业竞争力，必须强化装备制造业的自主创新，而且要把设备研制和封装工艺研究紧密结合起来，两者并重。为此提出以下几点建议：首先，政府主管部门应从战略高度认识装备制造业的重要性，加大引导和扶持力度。第二，装备制造企业和装备应用企业应紧密合作，共同研发。应用企业对工艺熟悉，知道实际需要，制造企业有设备制造方面的优势，双方若能合作，实现优势互补，一定可以在设备研制方面实现突破，这一点目前已有成功的例子。第三，自主创新不排斥对外合作，不排斥借鉴、学习和引进一切先进的技术和经验。现在业界已经深刻认识到自主创新的重要性，并积极行动起来，鼓励和支持自主创新。但自主创新不等于闭门造车，只有承认落后，才能不断进步。在发展过程中，我们还应该基于互惠互利的双赢原则，积极开展对外合作，这将大大缩短我们追赶世界先进水平的时间。第四，封装企业要高度重视对LED

封装工艺的研究，选准目标器件，加大投入力度，力争实现工艺突破。我国LED产业，从上游到下游，目前主要生产设备、生产用原材料，与外国企业基本是相同的，但产品性能却有比较大的差距，产生这一问题的原因就在于国内企业对生产工艺重视不够，研究不够，造成工艺技术落后，因而只能生产低端产品。这种情况和烹调类似，一样的原材料和装备，但只有高明的厨师才能制作出美味佳肴。这个过程中Know-how的东西太多，需要认真仔细地研究，需要经验的积累，需要对设备深入的了解和掌握，一旦突破，产品水平自然可以上一个新台阶。

据有关调查资料显示，国内目前LED市场大约为50亿元～60亿元，并以每年20%的速度增长，但国内企业市场占有率不足1/3，国际大公司仍然在国内的高亮度LED市场中占据主导地位。因此，国内LED封装企业只有不断扩大生产规模，提升技术水平，才能在不断加剧的市场竞争中得到更好发展。

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LED产业链的构成

LED产业链大致可以分为五个部分。一、原材料。二、LED上游产业，主要包括外延材料和芯片制造。三、LED中游产业，主要包括各种LED器件和封装。四、LED下游产业，主要包括各种LED的应用产品产

业。五、测试仪器和生产设备。

外延材料的测试仪器主要有x射线双晶衍射仪、荧光谱仪、卢瑟福背散射沟道谱仪等。芯片、器件测试仪器主要有LED光电特性测试仪、光谱分析仪等，主要测试参数为正反向电压、电流特性、法向光强、光强角分布、光通量、峰值波长、主波长、色坐标、显色指数等。生产设备则有MOCVD设备、液相外延炉、镀膜机、光刻机、划片机、全自动固晶机、金丝球焊机、硅铝丝超声压焊机、灌胶机、真空烘箱、芯片计数仪、芯片检测仪、倒膜机、光色电全自动分选机等。

目前全球初步形成以亚洲、北美、欧洲三大区域为中心的LED产业格局，亚洲地区以中国为代表形成产业密集区。亚洲LED照明产业竞争力不容小觑：中国拥有庞大的市场潜量及低生产成本吸引了LED投资热潮，令LED照明渗透率迅速提升；台湾LED产业链逐渐完整，日益加强两岸合作创造独有竞争优势；日本手握核心专利确立技术领先地位；韩国大集团不断切入LED照明产业，积极抢攻LED照明市场。

用LED背光取代手持装置原有的EL背光、CCFL背光，不仅电路设计更简洁容易，且有较高的抗外力性。用LED背光取代液晶电视原有的CCFL背光，不仅更环保而且显示更逼真亮丽。用LED照明取代白光灯、卤素灯等照明，不仅更光亮省电，使用也更长效，且点亮反应更快，用于煞车灯时能减少后车追撞率。所以，LED从过去只能用在电子装置的状态指示灯，进步到成为液晶显示的背光，再扩展到电子照明及公众显示，如车用灯、交通信号灯、信息广告牌、大型影视墙，甚至是投影机内的照明等，其应用仍在持续延伸。更重要的是，LED的亮度效率就如同摩尔定律（Moore＇＇s Law）一样，每24个月提升一倍，过去认为白光LED只能用来取代过于耗电的白炽灯、卤素灯，即发光效率在10～30lm/W内的层次，然而在白光LED突破60lm/W甚至达100lm/W后，就连荧光灯、高压气体放电灯等也开始感受到威胁。

(本文转自电子工程世界：http://www.eeworld.com.cn/LED/2011/0709/article_3702.html)