OFweek半導體照明網訊 “替代燈及商用照明市場,將會成為未來照明產業新亮點”陳文成博士對OFweek半導體照明網編輯如此講道。倒裝芯片、免封裝技術、智能照明等話題成為行業關注焦點,我們也在本屆光亞展現場專訪了歐司朗光電半導體固態照明應用技術高級經理陳文成博士,一起就行業熱點話題展開深入探討。
LED封裝:倒裝技術“葡萄”已熟?
倒裝技術并不是一個新的技術,其實很早之前就存在了。倒裝技術不光用在LED行業,在其他半導體行業里也有用到。目前LED芯片封裝技術已經形成幾個流派,不同的技術對應不同的應用,都有其獨特之處。

歐司朗光電半導體固態照明應用技術高級經理陳文成博士
近期,倒裝技術成為業內談論的焦點,那么該技術是否成熟?對于這個問題陳文成博士有自己的見解:“首先,評價一個技術是否成熟,不僅是看光效能達到多少,還要關注光品質能達到多少;第二,看整個成本能降到多少;第三,關注可靠性。不同技術,可靠性是不一樣的。”通過以上三個方面,我們就能判斷一個技術成熟度達到多少,對于倒裝技術也是如此。總體來說,并不是一種技術成熟后所有LED都必須采用,每一種技術都有其獨特的應用市場。
正裝、倒裝和垂直技術各領“風騷”
目前LED芯片結構主要有三種流派,最常見的是正裝結構,還有垂直結構和倒裝結構。正裝結構由于p,n電極在LED同一側,容易出現電流擁擠現象,而且熱阻OFweek半導體照明網較高,而垂直結構則可以很好的解決這兩個問題,可以達到很高的電流密度和均勻度。未來燈具成本的降低除了材料成本,功率做大減少LED顆數顯得尤為重要,垂直結構能夠很好的滿足這樣的需求。這也導致垂直結構通常用于大功率LED應用領域,而正裝技術一般應用于中小功率LED。陳文成補充道:“由于正裝結構LED芯片技術已經非常成熟,成本比較低,適用于大規模生產,在替代燈及室內照明領域具有很大的潛力。”
而倒裝技術也可以細分為兩類,一類是在藍寶石芯片基礎上倒裝,藍寶石襯底保留,利于散熱,但是電流密度提升并不明顯;另一類是倒裝結構并剝離了襯底材料,可以大幅度提升電流密度。
“歐司朗在垂直芯片結構上進一步做了優化,有別于一般的倒裝技術,采用的是UX3結構,不管是在可靠性還是品質上都經受住了考驗。”陳文成強調到。
免封裝非中游封裝廠“終結者”
免封裝技術在國內炒得比較熱,陳文成對OFweek半導體照明網編輯解釋道:“免封裝技術并不是指沒有封裝,而是指在芯片級別封裝或者晶元級別封裝,可以簡化整個生產流程。封裝對于LED的光型和可靠性來講非常關鍵,目前免封裝尚存在一些技術挑戰。免封裝發光角度比較大,不是標準朗伯型,配合透鏡就顯得不太適合。所以在有些對可靠性和二次光學配光要求比較高的應用方面,還是只能采用常規的封裝方式,甚至是用陶瓷封裝方式。業內比較看好的免封裝的發展方向可能是在燈管方面,因為它本來就要求把光打散到較大的角度。”
對于業界關于“以后大家都做免封裝,封裝行業就會消失”的擔憂多余的,免封裝可以作為一個新的技術方向,它在某些特定的應用上是有優勢的,但對大部分應用來講,原來的封裝形式還是非常有必要的。
OLED和LED是天賦各異的“兄妹”
2010年到2012年間,OLED炒得異常火熱。在2012年的法蘭克福照明展上,基本上所有的大牌燈具廠商都展示了OLED照明產品。由于OLED產品的價格比較高,所以一直未得到普及。反觀LED照明已經得到大規模應用,OLED想要與LED競爭顯得不太現實。陳文成表示:“OLED照明未來有可能在高附加值產品應用方面取得突破,例如汽車、藝術燈具等。通用照明方向目前還并不適用于高成本的OLED。”
OLED肯定不會取代LED,因為OLED與LED是著不同的特點。OLED是面光源,很柔和,不刺眼,比較適合一些非重點照明。LED是點狀光源,發光強度高,可以配合透鏡、反光杯進行重點照明。OLED跟LED可以簡單的比作一對兄妹,LED就像快進入青壯年的“哥哥”,已經壯大起來了、整個發展狀況也好;而OLED現在還處于嬰兒期。
OLED的整個特性也決定了它不會跟LED產生直接的競爭或替代關系。如果OLED能夠將成本降下來,以后OLED與LED可能會起到相輔相成的作用。在一些比較高端的應用場合,例如藝術性照明、汽車照明上,OLED更具特色;但是大部分現有應用還是會采用LED。
LED光效不是“數字游戲”
LED光效實際上跟電流密度有很大關系,實驗室追求的是純粹的LED光效,一般實驗室發布的LED光效數據,只會標注驅動電流和色溫水平,而芯片尺寸, 顯色指數及具體的色坐標范圍則不會提供,同時溫度也會對光效造成影響,這些因素都必須考慮進去。陳文成表示:“歐司朗并不太關注理想狀態下的光效數據,而是更為關注為客戶提供更有實際應用價值的產品。例如我們會告訴客戶,1W的芯片,在3000K色溫、顯指80,節溫85度的時候,光效可以達到多少?相較于片面宣傳高光效,歐司朗更注重的是可靠性及高品質。”
LED光效提升有很多方法,最簡單的方法就是把芯片尺寸做大、電流密度降低。但OFweek半導體照明網在實際應用方面價值不大,因為通常把芯片做大、電流做小,性價比就會很低。如果想在同等密度條件下去實現LED光效提升,一般會從以下幾個方面考慮:第一,芯片結構,就是芯片本身的光效,即藍光光效;第二,熒光粉光效;第三,從封裝里萃取出來的效率。這幾個環節基本上就決定了LED光效提升的大概水平。
歐司朗從晶元、芯片、熒光粉再到封裝,都整合在自己的產業鏈里面,可以通過優化每一個環節促使LED光效實現最大的提升。材料是光效提升最根本因素,但通常新材料開發并沒有那么簡單,現在LED光效提升主要是在現有材料的基礎上進行一些優化、改善,這也使得LED短期內不會有一個非常突變的光效提升。
智能照明改善生活品質
我們都知道,一個家庭不同階段對照明的需求是不一樣的。首先肯定是用得上、用得起,然后才是節能、省錢。照明產業發展到一定程度,創造出更好的氛圍、更多花樣成為新的需求。智能照明不僅僅只是有這些附加值,它還能進一步提升節能效果和改善生活品質。無論是6月份的廣州國際照明展還是4月份的法蘭克福照明展,智能照明都表現的異常搶眼。歐司朗在今年的法蘭克福照明展上,也推出了專門用于家居的智能照明產品。陳文成表示:“歐司朗智能照明產品主要分成兩類,一類是家居,另一類是類似于辦公照明,比較專業化的應用。”
歐司朗在傳統照明方面市場占比較高,同時還擁有控制、驅動、模組、燈具等一系列LED的技術,這對于發展智能照明尤為重要。歐司朗可以更好地整合智能照明所需要的各個技術環節,還可以更容易地了解客戶的真實需求,從而開發出更適合于客戶需要的智能照明產品。
陳文成表示:“我們理解的智能照明,并不只是停留在好玩或者花哨上面。我們總是討論怎么來控制光,但實際上光也能間接控制人。歐司朗有一個照明團隊重點研究光是怎樣影響人的情緒,健康已經生理節奏。人的眼睛里面除了有視覺感光細胞外,還有一種非視覺感光細胞會影響人的褪黑激素……只有更加深入地知道人體是怎么樣被光影響的,我們才能反過來更好地去控制光,然后合理地去應用光,改善整體的照明品質或者生活品質。”
LED技術的發展萬變不離其“宗”,首先是源頭之“宗”,即必須遵循各項技術、材料自身的特性,在此基礎上尋求突破和改進。其次是盡頭之“宗”,各項技術的發展都是為了創造出更適合、更舒服的光源服務的,其終極目標是為了打造最佳的照明環境,提升生活品質。隨著整個LED技術的提升、光的品質提升,LED照明市場將大開。陳文成博士表示:“從2013年到2018年整個LED照明市場的增長速度將會非常快,歐司朗對于未來LED照明市場非常看好!”