LED面面觀:無(wú)封裝技術(shù)來(lái)襲,能否登“封”造極?
從發(fā)展初至今,LED照明產(chǎn)業(yè)追求光效和成本的腳步就從未停止過(guò),誰(shuí)先沖破價(jià)格的魔咒,誰(shuí)就能在市場(chǎng)中搶占先機(jī)。近期各大廠家相繼推出的無(wú)封裝技術(shù),因省去一部分封裝環(huán)節(jié),據(jù)稱(chēng)至少可為燈具客戶(hù)省下15%的封裝成本,并且具有集中性好,可信賴(lài)度高,光學(xué)控制靈活等優(yōu)勢(shì),被業(yè)界寄予顛覆成本的一道突破口。
隨著各種新材料、新技術(shù)和新模式的紛至沓來(lái),行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)不斷加速。無(wú)封裝技術(shù)是否會(huì)引發(fā)一場(chǎng)新的革命?對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈尤其是封裝企業(yè)有何影響?記者采訪了業(yè)內(nèi)推出“無(wú)封裝”芯片產(chǎn)品的廠商及主流封裝企業(yè),共同解讀“無(wú)封裝”技術(shù)在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型變革之際所引發(fā)或顯著或微妙的變化。
神秘面紗:“無(wú)封裝”系高度整合的封裝
號(hào)稱(chēng)“無(wú)封裝”的技術(shù)近期在業(yè)內(nèi)被指“來(lái)勢(shì)洶洶”,并且有革封裝命之嫌。而實(shí)際上,被稱(chēng)為“無(wú)封裝”的技術(shù)并不是省去了整個(gè)封裝環(huán)節(jié),只是省去了一道金線封裝的工藝而已,仍是眾多的封裝形式之一。
飛利浦Lumileds市場(chǎng)總監(jiān)周學(xué)軍對(duì)此表示,事實(shí)上,目前還沒(méi)有看到嚴(yán)格意義上的無(wú)封裝LED發(fā)光器件。在優(yōu)化器件的封裝過(guò)程中,出現(xiàn)新的不同于傳統(tǒng)封裝的結(jié)構(gòu)是很正常的一種進(jìn)化。
上海鼎暉科技股份有限公司董事長(zhǎng)李建勝先生向記者講道,無(wú)封裝的命題本身就是個(gè)謬論,無(wú)封裝實(shí)際上是無(wú)金線封裝,它只是少了一道金線封裝的工藝而已,所有的package,所有的芯片植入都是封裝的環(huán)節(jié),每一個(gè)器件成型必須要經(jīng)過(guò)封裝這個(gè)環(huán)節(jié),無(wú)封裝芯片,并不是無(wú)封裝器件,這里有本質(zhì)的區(qū)別。但無(wú)封裝技術(shù)無(wú)疑是一種嶄新的、先進(jìn)的工藝。
晶科電子有限公司總裁助理陳海英博士表示“無(wú)封裝”技術(shù)跟傳統(tǒng)的封裝有一些差異,是在晶片工藝的基礎(chǔ)上做了一些封裝的動(dòng)作,把封裝的一些步驟結(jié)合到芯片工藝上,是芯片技術(shù)與封裝技術(shù)很好的整合。
據(jù)了解,從LED照明供應(yīng)鏈來(lái)看,LED照明產(chǎn)品制程分為L(zhǎng)evel0至Level5等制造過(guò)程。Level0是外延與芯片的制程;Level1是LED芯片封裝;Level2是將LED器件焊接在PCB上;Level3是LED模塊;Level4是照明光源;Level5則是照明系統(tǒng)?!盁o(wú)封裝芯片”多是朝省略Level1的方向發(fā)展,從而在一定程度上幫助降低成本。
晶元光電股份有限公司市場(chǎng)行銷(xiāo)中心協(xié)理林依達(dá)先生也提到,無(wú)封裝芯片最早始于晶元光電,晶元光電2009年就開(kāi)始投入ELC技術(shù)的研發(fā),并在2010年獲得了臺(tái)灣的“創(chuàng)新科技產(chǎn)品獎(jiǎng)”。免封裝是一個(gè)非常廣義的概念,其實(shí)免封裝芯片還是要封裝,就是覆晶、倒裝的設(shè)計(jì),它只是有別于大家所認(rèn)知的傳統(tǒng)封裝技術(shù)和材料。但整個(gè)技術(shù)無(wú)非就是要把lm/w,或者lm/$作進(jìn)一步的提升。
而杭州杭科光電股份有限公司技術(shù)總監(jiān)高基偉博士表達(dá)了不同的觀點(diǎn),他表示,“無(wú)封裝”并不是一個(gè)新技術(shù)和新產(chǎn)品,而是業(yè)內(nèi)早就討論了多年的白光技術(shù)實(shí)現(xiàn)路徑之一,較早的如Epistar的ELC產(chǎn)品。所謂的“無(wú)封裝芯片”只是封裝形式略有變化,并且這個(gè)變化,目前的芯片廠和封裝廠都可以實(shí)現(xiàn)。這個(gè)技術(shù)路線本質(zhì)上包括:倒裝芯片、共晶焊接、噴粉涂粉、白光調(diào)配技術(shù)。從路線涉及的核心技術(shù)來(lái)看,這些技術(shù)工藝都是基本成熟、可行的,并且有配套的自動(dòng)化設(shè)備。
叫好:可大幅降低成本可信賴(lài)度高
LED不斷低價(jià)化的趨勢(shì)也讓廠商不斷思量降低生產(chǎn)成本方式,無(wú)封裝因可省去部分封裝環(huán)節(jié),大幅降低成本而被叫好。包括臺(tái)灣LED芯片廠晶電、璨圓、一條龍廠臺(tái)積固態(tài)照明、隆達(dá)、國(guó)際大廠Toshiba、CREE、PhilipsLumileds都積極投入無(wú)封裝產(chǎn)品的研發(fā)與生產(chǎn)。
臺(tái)積電旗下臺(tái)積固態(tài)照明總經(jīng)理譚昌琳博士表示,雖然無(wú)封裝芯片產(chǎn)品在工藝上面的確還需要一些考量,但半導(dǎo)體制程工藝可以解決這些問(wèn)題,而且不用打金線,信賴(lài)度更高。另外還可以做成高壓的應(yīng)用,相對(duì)電源效率會(huì)提高,成本也隨之降低,從整個(gè)系統(tǒng)來(lái)講,具有很大的成本優(yōu)勢(shì)。
浙江英特來(lái)光電科技有限公司研發(fā)中心高級(jí)經(jīng)理林成通講到,倒裝芯片與傳統(tǒng)晶片最大的不同是:沒(méi)有通過(guò)藍(lán)寶石散熱,可通大電流使用,同等尺寸可以實(shí)現(xiàn)更大的光通量,反言之尺寸可以做到更小,光學(xué)更容易匹配。另外倒裝芯片封裝產(chǎn)品壽命、可靠性得到了提升,具體體現(xiàn)在:散熱的提升,使之壽命得到了提升;抗靜電能力的提升;簡(jiǎn)化了封裝工藝,提高了生產(chǎn)良率。
以下為幾大廠商推出的產(chǎn)品:
不叫座:目前仍是“陽(yáng)春白雪”
鼎暉董事長(zhǎng)李建勝先生指出,無(wú)封裝芯片已經(jīng)在生產(chǎn)了,這是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí),也有看到終端產(chǎn)品出來(lái),但是目前這些產(chǎn)品仍然是陽(yáng)春白雪。
他還表示,真正的量產(chǎn)不是芯片廠商的量產(chǎn),而是終端用戶(hù)批量接受的量產(chǎn)。否則這個(gè)技術(shù)只可能是科技進(jìn)步的一個(gè)要素。無(wú)封裝芯片,或許企業(yè)都在關(guān)注這個(gè)產(chǎn)品,但因?yàn)槌杀镜年P(guān)系,終端市場(chǎng)并沒(méi)有積極的響應(yīng)。
他從芯片廠商、封裝廠商和應(yīng)用端三個(gè)角度分析道,無(wú)封裝技術(shù)的興起,會(huì)在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈引起新的浪潮,但從短期來(lái)看,不會(huì)對(duì)產(chǎn)業(yè)造成大的影響。在未來(lái)的兩三年或者很長(zhǎng)的時(shí)間里,無(wú)封裝技術(shù)只能作為一個(gè)被小眾化接受的新技術(shù),并不會(huì)影響整個(gè)大的格局,除非這種無(wú)封裝芯片產(chǎn)品已經(jīng)非常大的量產(chǎn)化。
從封裝的角度而言,現(xiàn)有的封裝企業(yè)需要引入新的設(shè)備、新的工藝、新的技術(shù),這是一筆不小的投入,也是一個(gè)嚴(yán)峻的課題,在過(guò)往的幾年里投入大量的金線式焊接技術(shù),很多成本并沒(méi)有回來(lái),在這個(gè)時(shí)候,就飛快地引入新的設(shè)備和技術(shù),這對(duì)企業(yè)的發(fā)展會(huì)是一個(gè)挑戰(zhàn)。
從使用者角度來(lái)看,有金線封裝和無(wú)金線封裝,最關(guān)鍵的是對(duì)他對(duì)性能和價(jià)格的比較,用戶(hù)不在乎是金線封裝還是無(wú)金線封裝,而是更關(guān)心它的壽命有沒(méi)有變化,成本有沒(méi)有變化。目前無(wú)金線封裝比金線封裝的成本更高,如果性能沒(méi)有顯著的變化,終端用戶(hù)是不會(huì)買(mǎi)單的。