2013年7月我国LED照明行业的发展机遇分析

在传统LED显示屏领域，各种室内外LED显示屏关键技术基本成熟，产品整机在可靠性和工艺水平方面不断改进和完善，形成了标准化系列产品。行业整体技术创新方向主要集中在大屏幕控制、高密度显示新产品开发、特殊项目异形工程化设计、LED显示应用拓展产品以及产品可靠性、节能等方面。同时，全彩色室内外显示屏得到广泛应用，室外高清晰度全彩表贴技术与产品日趋成熟。

随着技术的不断创新，LED上游产业发展对显示应用产业的发展促进作用明显，应用于重大工程、满足特殊需求的综合技术工程能力增强。室内高密度、小间距LED显示屏挑战DLP背投、LCD等，从P2.5到P1.8再到P1.5，广泛应用于广电、道路交通指挥、公安监控、电力系统、军事、水利、城市管理等各个行业。2012年6月欧洲杯上，中国LED显示企业再次展示了中国LED显示产品的风采，又一次让“中国制造”站在了世界舞台的中心。2012年春晚，由LED显示屏组成的360度梦幻舞台，呈现了一场视觉盛宴。

因此，整个产业对材料器件的需求也有了新的变化。在芯片器件方面，对表贴器件的需求不断提升，且要求波长离散小、色彩一致性强;抗静电能力强，可靠性高;性价比高，便于成本控制。在驱动元件方面，对刷新频率和智能控制有了更高的要求。在电源系统方面，则要求节能、可靠，能实现冗余备份。

高压芯片推广亟须产业链配合

HV芯片的优点主要表现在以下几个方面：减少了芯片固晶、打线的数量，降低失效概率，降低封装成本;单颗芯片内形成多颗微晶集成，避免了芯片间BIN内波长、电压、亮度跨度带来的一致性问题;芯片由于自身的工作高电压，容易实现封装成品工作电压接近市电，提高了驱动电源的转换效率;工作电流低，降低了成品应用中的线路损耗;小电流驱动，光效高，减轻了散热压力;无需变压器，避免了变压器上的能量损耗，降低了成本，节约了驱动空间，方便灯具设计。

GaN基LED在照明领域取得了前所未有的进步，其光效和价格是LED能否得到快速推广的关键因素。蓝宝石衬底的正装结构LED以工艺简单、成本相对较低一直是GaN基LED的主流结构。我国台湾晶元光电最早推出HVLED，发光效率可达到160lm/W以上。中国大陆的迪源光电在大陆率先实现了HV芯片的量产，所开发的HV芯片封装后，光效超过110lm/W。但是，目前HV芯片还没有大面积普及，封装企业对HV芯片的需求较少，而HV芯片配光应用的整体方案才能突显HV芯片的优势。因此，HV芯片的制作与生产只是其中一个方面，更重要的是与设计、封装、应用等环节相结合，做好与应用端客户的对接和匹配工作，才能使HV芯片得以广泛推广。

传统正装结构芯片仍是当前的主流结构，未来的主流结构还不明朗。而HVLED使LED照明灯具设计进一步简便和轻薄化，符合灯具发展的方向，有望成为未来LED芯片市场的重要组成部分。

新型封装有讲究

硅衬底垂直芯片采用银作为P电极，相比蓝宝石芯片采用ITO做P电极，导电性能提高10倍以上，因此具有良好的电流扩散特性，具备低电压、高光效的特点，可以在大电流下工作。硅的导热系数是蓝宝石的5倍，良好的散热性使硅衬底LED具有高性能和长寿命。同时，硅具备理想的热延展性，高温下仍可保持优良的可靠性。另外，硅衬底可以实现无损剥离，消除了基板和氮化镓材料层的应力。其N面朝上，单面出光，无侧光，发光形貌为朗伯分布，容易匹配二次光学，更适合指向性照明。

基于此，硅衬底垂直芯片在封装时，一般采用陶瓷基板作为热导和电性载体，可以获得优越的热电效应。底部镀金适合银浆固晶工艺，底部金锡合金适合共晶工艺。P电极与基板贴切接触，热阻小，可耐大电流使用。焊线少且短，性能稳定。Molding光学Lens可以选择30度到140度之间，指向性发光特点更突出。

倒装芯片正面无Finger线，发光面积大，亮度更高。采用银反射镜电极，导电率大于ITO，电流分布更均匀，可以在大电流下工作。芯片和基板用金属AuSn合金联接，导热更好。无金线焊接工艺，具有更高的可靠性。

在倒装芯片封装时，也是选取陶瓷基板作为热导和电性载体，可以获得优越的热电效应，当然也可以用金属铜作为基板。芯片底部多为纯锡或者金锡合金，适合共晶。P-N电极距离近，容易短路，工艺要求高。同时P-N电极与基板无缝连接，热阻小，可耐大电流使用。无焊线，性能更稳定。可选用Molding光学Lens，也可以选择SMD和COB封装。

微热管阵列解决散热难题

相对传统光源，LED具有长寿命、响应快、潜在高光效、体积小以及窄光谱等优点，但也正是由于其体积小、高光效的特点，使得LED仍存在应用的障碍——散热问题。以目前的半导体制造技术，大功率LED只能将约15%的输入功率转化为光能，而其余85%转化成了热能。而散热不良将导致芯片加速老化，严重减少LED的寿命。所以，LED芯片散热问题成了当前LED技术在照明工程中应用的障碍。