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LED燈珠封裝原理

發布時間: 2021-04-07     瀏覽次數:1053次

  LED燈珠封裝主要是由基板、芯片、固晶膠、熒光粉、封裝膠等組成,我們先將芯片利用固晶膠黏貼于基板上,使用金線將芯片與基板作電性連接,然后將熒光粉與封裝膠混合,搭配不同熒光粉比例,以及適當的芯片波長可得到不同的顏色,最后將熒光粉與封裝膠的混合體灌入基板中,加熱烘烤使膠材固化后,即完成最基本的LED燈珠封裝。

  LED燈珠封裝主要是提供發LED燈珠芯片一個平臺,讓LED燈珠芯片有更好的光、電、熱的表現,好的封裝可讓LED燈珠有更好的發光效率與好的散熱環境,好的散熱環境進而提升LED燈珠的使用壽命。LED燈珠封裝技術主要建構在五個主要考慮因素上,分別為光學取出效率、熱阻、功率耗散、可靠性及性價比(Lm/$)。

  LED燈珠封裝四大發展趨勢

  LED燈珠封裝技術主要是往高發光效率、高可靠性、高散熱能力與薄型化發展。從芯片來看,目前最普遍的是水平式芯片,比較高端的廠商則研發垂直式芯片與覆晶型芯片,原先水平式LED燈珠使用藍寶石基板,散熱能力較差,且在高電流驅動下,光取出效率下降幅度也較大。因此,為了降低LED燈珠成本,高電流密度的芯片設計便以獲取更多的光輸出為主要研究方向,在這樣的考慮下,使用垂直式封裝的芯片便成為下一課話題,此類芯片使用硅等高散熱基板,在高電流操作下有更好的散熱效率,所以也有更高的光輸出,但由于制作流程復雜,工藝良率過低,以致于無法達到理想的高性價比,由此可知,在高瓦數封裝上,工藝良率所導致的價格因素也是一大考慮。

  LED燈珠封裝技術目前主要往高發光效率、高可靠性、高散熱能力與薄型化四個方向發展,目前主要的亮點有硅基LED燈珠和高壓LED燈珠,硅基LED燈珠之所以引起業界越來越多的關注,是因為它比傳統的藍寶石基底LED燈珠的散熱能力更強,因此功率可做得更大 高壓LED燈珠是另一大亮點,它因可大幅縮小DC-DC降壓電路的輸入輸出壓差,而進一步提升LED燈珠驅動電源的效率,這可有效降低LED燈珠燈具對散熱外殼的要求,從而降低LED燈珠燈具的總體成本

  中國LED燈珠封裝產業發展情況

  LED燈珠產業被定義為新能源產業,是當下和將來一段時間內,具有高度成長性的產業。正因如此,無論是國際還是國內,眾多企業特別是[敏感詞]大企業對LED燈珠產業投入都異常巨大,競爭的激烈程度中不僅僅表現在核心技術的開發上,更體現在產能和市場占有率的競爭。

  中國目前占全球LED燈珠封裝產量的70%,然而,中國有近2000家發光二極管封裝企業,產能非常分散,幾乎沒有一個企業能夠生成與國際級大企業比肩競爭的實力。

  目前國內的LED燈珠封裝業從技術、人才、裝備、研究領域等方面來看,單獨指標的[敏感詞]水平對比國際[敏感詞]水平并沒有多少根本性的差距,甚至整體的產值也不低,占到全球市場值的10%以上。這里面實際上根本的差距是在整體的整合太差,還沒有形成真正意義上的領軍企業和領軍企業群體,全國逾1000多家封裝企業都在較低的層次上各自為戰,各自的技術、人才、裝備優勢得不到互補也就得不到相互的促進。所以從現實角度綜合分析,封裝業在LED燈珠中有比較重要的地位,而且我們有相當多的潛在優勢,只要整合得力,這種優勢就可以轉化為競爭優勢。

  根據我國現有LED燈珠產業現狀,LED燈珠封裝產品在整個產業鏈的發展上起著舉足輕重的作用。首先我國的LED燈珠封裝技術,特別在功率LED燈珠封裝和非標準特種器件封裝技術與國外水平相比還有一定的差距,這需要投入更大的力度進行研究開發,建立有自主產權的封裝技術,趕上世界的封裝水平。只有封裝水平搞上來,才能真正使LED燈珠產業做大做強,為我國開發國際市場,參與國際市場競爭以及拓展應用產品領域和市場打下堅實的基礎。另外,只有把封裝產業做大做強,才是前工序外延、芯片的市場保障,才能促進前工序外延、芯片產業的發展。只有這樣才能使整個LED燈珠產業鏈獲得更大的發展。

  制約中國LED燈珠封裝產業發展因素

  中國LED燈珠裝企業的技術不夠強是一個非常大的制約因素

  做得好的封裝企業需要非常高的技術實力,其實封裝技術的含金量不亞于芯片生產,比如如何解決LED燈珠散熱,如何降低LED燈珠的熱阻,如何增加LED燈珠出光效率,如何增加LED燈珠的可靠性等,這些都需要非常好的技術做后盾,才可能造就一個強大的封裝企業。

  從技術上來說:一是關鍵的封裝原材料:如基板材料、有機膠、熒光粉等其性能有待提高。二是大功率LED燈珠封裝技術的散熱問題尚未完全解決。三是封裝結構針對不同應用場合應有所創新。這些技術問題有待于技術工藝的不斷提高,加以克服。

  從專利上來說:關鍵封裝技術往往與國外的封裝專利相悖,如白光封裝技術、功率LED燈珠封裝散熱技術等。如要規模化封裝生產并大量出口,必將遇到專利的糾紛。

  品牌缺失是另外一個重要限制因素

  國內外在封裝領域技術差距正在縮小,而且應用領域的機會在不斷增加,企業的規模效益也正在增加,新興品牌正在形成。但是品牌效應卻遠遠比不上國際大廠,在許多業內人士的心目中,國內產的發光二極管光源那就是低端產品的標志,缺乏認知度,所以,培養品牌是一個不可或缺的過程。

  應該說目前在我國LED燈珠產業鏈中地位最舉足輕重的還是封裝業。國內封裝業總體發展還是比較健康的,但資源整合顯然不足,低層次競爭激烈的情況較為嚴重,下一步的發展必須要解決這個問題,LED燈珠封裝業也的確到了規模化、品牌化的發展時期。

  隨著市場的日趨成熟,行業內的競爭將會進一步加劇,企業面臨的壓力將會越來越大,在激烈的市場競爭中立于不敗之地需要的不僅僅是規模,更需要的是對于本企業所處在行業的深入理解,進而形成足夠的核心競爭力,而這個核心競爭力必須與行業需求契合。

  但正是這種于國際大廠之間的差距隱藏著巨大的機會,在LED燈珠液晶電視、室內照明市場真正大規模啟動后,中國作為全世界[敏感詞]的應用市場,必將為本土的企業帶來更多的機會,像其它成熟市場一樣,中國LED燈珠封裝市場的格局一定會發生重大的改變。

  國際大公司仍然在國內的高亮度LED燈珠市場中占據主導地位。因此,國內LED燈珠封裝企業只有不斷擴大生產規模,提升技術水平,才能在不斷加劇的市場競爭中得到更好發展。

  LED燈珠封裝業不僅有著一個極好的市場發展空間,而且兼顧國內國外也有了一個較健康發展的產業平臺支持,打造國際國內一流的規模化龍頭封裝企業已完全不是空談!

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