我國LED生產(chǎn)的現(xiàn)狀告訴我們一個什么道理

     LED光電產(chǎn)業(yè)是一個新興的朝陽產(chǎn)業(yè)，具有節(jié)能、環(huán)保的特點，尤其是2009年12月哥本哈根全球氣候會議的低碳減排效應，將使LED光電產(chǎn)業(yè)更加符合我們國家的能源、減碳戰(zhàn)略，而獲得更多的產(chǎn)業(yè)支持和市場需求，成為一道亮麗的產(chǎn)業(yè)發(fā)展風景。   

   LED產(chǎn)業(yè)鏈總體分為上、中、下游，分別是LED外延芯片、LED封裝及LED應用。作為LED產(chǎn)業(yè)鏈中承上啟下的LED封裝產(chǎn)業(yè)，在整個產(chǎn)業(yè)鏈中起著無可比擬的重要作用?；贚ED器件的各類應用產(chǎn)品大量使用LED器件，如大型LED顯示屏、液晶顯示器的LED背光源、LED照明燈具、LED交通燈和LED汽車燈等，LED器件在應用產(chǎn)品總成本上占了40%至70%,且LED應用產(chǎn)品的各項性能往往70%以上由LED器件的性能決定。     

    中國是LED封裝大國，據(jù)估計全世界80%數(shù)量的LED器件封裝集中在中國，分布在各類美資、臺資、港資、內資封裝企業(yè)。    

   在過去的五年里，外資LED封裝企業(yè)不斷內遷大陸，內資封裝企業(yè)不斷成長發(fā)展，技術不斷成熟和創(chuàng)新。在中低端LED器件封裝領域，中國LED封裝企業(yè)的市場占有率較高，在高端LED器件封裝領域，部分中國企業(yè)有較大突破。隨著工藝技術的不斷成熟和品牌信譽的積累，中國LED封裝企業(yè)必將在中國這個LED應用大國里扮演重要和主導的角色。    

我國LED封裝業(yè)的現(xiàn)狀與未來     下面從十個方面來論述我國LED封裝業(yè)的現(xiàn)狀與未來：   

    (一)LED封裝產(chǎn)品     LED封裝產(chǎn)品大致分為直插式(LAMP)、貼片式(SMD)、大功率(HI-POWER)三大類，三大類產(chǎn)品中有不同尺寸、不同形狀、不同顏色等各類產(chǎn)品。     我國的LED封裝產(chǎn)品經(jīng)過十多年的發(fā)展，已形成門類齊全的各類封裝型號，與國外的封裝產(chǎn)品型號基本同步，在國內基本能找到各類進口產(chǎn)品的替代產(chǎn)品。     在今后的幾年里，我國的LED封裝產(chǎn)品種類將更加齊全，與國外產(chǎn)品保持同步。  

   (二)LED封裝產(chǎn)能     中國已逐漸成為世界LED封裝器件的制造中心，其中包括臺資、港資、美資等企業(yè)在中國的制造基地。     據(jù)估算，中國的封裝產(chǎn)能(含外資在大陸的工廠)占全世界封裝產(chǎn)能的60%,并且隨著LED產(chǎn)業(yè)的聚集度在中國的增加，此比例還在上升。大陸LED封裝企業(yè)的封裝產(chǎn)能擴充較快，隨著更多資本進入大陸封裝產(chǎn)業(yè)，LED封裝產(chǎn)能將會快速擴張。

    (三)LED封裝生產(chǎn)及測試設備     LED封裝主要生產(chǎn)設備有自動固晶機、自動焊線機、自動封膠機、自動分光分色機、自動點膠機、自動貼帶機等;LED主要測試設備有IS標準儀、光電綜合測試儀、TG點測試儀、積分球流明測試儀、熒光粉測試儀、冷熱沖擊箱、高溫高濕箱等。     五年前，LED主要封裝設備是歐洲、臺灣廠商的天下，國產(chǎn)設備多為半自動設備，現(xiàn)在，除自動焊線機外，國產(chǎn)全自動設備已能批量供應，不過精度和速度有待進一步提高。LED的主要測試設備，除IS標準儀外，其它設備已基本實現(xiàn)國產(chǎn)化。     就硬件水平來說，中國規(guī)模以上的LED封裝企業(yè)是世界上最先進的。當然，一些更高層次的測試分析設備還有待進一步配備。     中國在封裝設備硬件上，由于購買了最新型和最先進的封裝設備，擁有后發(fā)優(yōu)勢，具備先進封裝技術和工藝發(fā)展的基礎。    

 (四)LED芯片     LED封裝器件的性能在50%程度上取決于芯片，50%取決于封裝工藝和輔助材料。目前中國大陸的LED芯片企

業(yè)約有十家左右，起步較晚，規(guī)模不夠大，最大的LED芯片企業(yè)年產(chǎn)值約3個億人民幣，每家平均產(chǎn)能在1至2個億。     國內中小尺寸芯片(指15mil以下)已能基本滿足國內封裝企業(yè)的需求，大尺寸(指功率型瓦級芯片)還需進口，主要來自美國、臺灣企業(yè)。     國產(chǎn)品牌的中小尺寸芯片性能與國外品牌差距較小，具有良好的性價比，能滿足絕大部分LED應用企業(yè)的需求。     國產(chǎn)大尺寸瓦級芯片還需努力，以滿足未來照明市場的巨大需求。隨著資本市場對上游芯片企業(yè)的介入，預計未來三年我國LED芯片企業(yè)將有較大的發(fā)展，將有力地促進LED封裝產(chǎn)業(yè)總體水平的提高。  

   (五)LED封裝輔助材料     LED封裝輔助材料主要有支架、膠水、模條、金線、透鏡等。目前中國大陸的封裝輔助材料供應鏈已較完善，大部分材料已能在大陸生產(chǎn)供應。高性能的環(huán)氧樹脂和硅膠以進口居多，這兩類材料主要要求耐高溫、耐紫外線、優(yōu)異折射率及良好的膨脹系數(shù)等。隨著全球一體化的進程，中國LED封裝企業(yè)已能應用到世界上最新和最好的封裝輔助材料。    

 (六)LED封裝設計     直插式LED的設計已相對成熟，目前主要在衰減壽命、光學匹配、失效率等方面可進一步上臺階。貼片式LED的設計尤其是頂部發(fā)光TOP型SMD處在不斷發(fā)展之中，封裝支架尺寸、 封裝結構設計、材料選擇、光學設計、散熱設計等不斷創(chuàng)新，具有廣闊的技術潛力。     功率型LED的設計則是一片新天地。由于功率型大尺寸芯片制造還處于發(fā)展之中，使得功率型LED的結構、光學、材料、參數(shù)設計也處于發(fā)展之中，不斷有新型的設計出現(xiàn)。     中國的LED封裝設計是建立在國外及臺灣已有設計基礎上的改進和創(chuàng)新。設計需依賴良好的電腦設計工具、良好的測試設備及良好的可靠性試驗設備，更需依據(jù)先進的設計思路和產(chǎn)品領悟力。目前中國的LED封裝設計水平還與國外行業(yè)巨頭有一定差距，這也與中國LED行業(yè)缺乏規(guī)模龍頭企業(yè)有關，缺乏有組織、有計劃的規(guī)模性的研發(fā)設計投入。    

  (七)LED封裝工藝     LED封裝工藝包括固晶參數(shù)工藝、焊線參數(shù)工藝、封膠參數(shù)工藝、烘烤參數(shù)工藝、分光分色工藝等。隨著中國LED封裝企業(yè)這幾年的快速發(fā)展，LED封裝工藝已經(jīng)上升到一個較好的水平，尤其是一些高端需求如大型LED顯示屏、廣色域液晶背光源等，中國的LED優(yōu)秀封裝企業(yè)已能滿足其需求，先進封裝工藝生產(chǎn)出來的LED已接近國際同類產(chǎn)品水平。不過，大功率LED器件的封裝工藝要求更高，我國大功率封裝工藝水平還有待進一步完善。    

 (八)LED封裝器件的性能     LED器件性能指標主要包括亮度/光通量、光衰、失效率、光效、一致性、光學分布等。     ①亮度或光通量;     由于小芯片(15mil以下)已可在國內芯片企業(yè)大規(guī)模量產(chǎn)(盡管有部分外延片來自進口)，小芯片亮度已與國外最高亮度產(chǎn)品接近，其亮度要求已能滿足95%的LED應用需求，而封裝器件的亮度90%程度上取決于芯片亮度。中大尺寸芯片(24mil以上)目前絕大部分依賴進口，每瓦流明值取決于所采購芯片的流明值，封裝環(huán)節(jié)對流明值的影響只有10%.   ②光衰;     一般研究認為，光衰與芯片關聯(lián)度不大，與封裝材料與工藝關聯(lián)度最大。影響光衰的封裝材料主要有固晶底膠、熒光膠、外封膠等，影響光衰的封裝工藝主要有各工序的烘烤溫度和時間及材料匹配等。目前，中國LED封裝工藝經(jīng)過多年的發(fā)展和積累，已有較好的基礎，在光衰的控制上已與國外一些產(chǎn)品匹敵。     ③失效率;    失效率與芯片質量、封裝輔助材料、生產(chǎn)工藝、設計水平和管理水平相關。LED失效主要表現(xiàn)為死燈、光衰過大、波長或色溫漂移過大等。根據(jù)LED器件的不同用途要求，其失效率也有不同的要求。例如指示燈用途LED可以為1000PPM(3000小時);照明用途LED為500PPM(3000小時);彩色顯示屏用途LED為50PPM(3000小時)。中國封裝企業(yè)的LED失效率整體水平有待提高?？上驳氖牵倭恐袊鴥?yōu)秀封裝企業(yè)的失效率已達到世界水平。    ④光效;     LED光效90%取決于芯片的發(fā)光效率。中國LED封裝企業(yè)對封裝環(huán)節(jié)的光效提高技術也有大量研究。如果中國在大尺寸瓦級芯片的研發(fā)生產(chǎn)上取得突破及量產(chǎn)，將會極大促進功率型封裝器件光效的提高。     ⑤一致性;     LED的一致性包括波長一致性、亮度一致性、色溫一致性、衰減一致性等前三項一致性是可以通過投料工藝控制和分光分色機篩選達到的。前三項水平來說，中國LED封裝技術與國外一致。角度一致性往往難以分選出來，需通過優(yōu)化設計、物料機械精度控制、生產(chǎn)制程嚴格控制來達到。例如，LED全彩顯示屏用途的紅、綠、藍三種橢圓形LED的角度一致性控制非常重要，決定性地影響LED全彩顯示屏的色彩品質，成為LED器件的一項高端技術。衰減一致性也與物料控制和工藝控制有關，包括不同顏色LED的衰減一致性和同一顏色LED的衰減一致性。一致性的研究是LED封裝技術的一個重要課題。中國部分LED封裝企業(yè)在LED一致性方面的技術已與國際接軌。     ⑥光學分布;     LED是一個發(fā)光器件，對于很多LED應用用途來說，LED的光形分布是一個重要指標，決定了應用產(chǎn)品二次光學的設計基礎，也直接影響了LED應用產(chǎn)品的視覺效果。

   (九)LED封裝應用方向     目前，我國的LED封裝產(chǎn)品已廣泛地應用在指示、背光、顯示、照明等應用方向，應用領域涵蓋消費類電子業(yè)、汽車業(yè)、廣告業(yè)、交通業(yè)、體育業(yè)、娛樂業(yè)、建筑業(yè)等全方位領域。我國LED封裝器件應用領域的廣度將會更加拓展，我國在LED的應用上已走在世界的前列。    

    (十)LED封裝業(yè)人才狀況     我國LED封裝業(yè)的人才是建立在消化吸收臺、港、美資LED企業(yè)的技術和管理人才基礎上再培養(yǎng)和成長起來的。行業(yè)的中、高層技術及管理人才滿足不了現(xiàn)有LED行業(yè)快速發(fā)展的需要，行業(yè)內經(jīng)驗型人才偏多，技術型、學術型人才偏少?？上驳氖?，隨著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，部分高校已設置相關光電專業(yè)進行培養(yǎng)人才，產(chǎn)學研的合作深入也為我國LED封裝企業(yè)輸送和培養(yǎng)了一批人才。    

     三、結束語     LED封裝產(chǎn)業(yè)是LED光電產(chǎn)業(yè)中承上啟下的重要環(huán)節(jié)，所有LED應用產(chǎn)品均需使用高品質的LED封裝器件。LED封裝設計工藝、及技術配方具有高新技術特點，相對上游外延芯片 領域，LED封裝產(chǎn)業(yè)的知識產(chǎn)權壁壘較少。LED照明和LED電視將成為LED封裝產(chǎn)業(yè)的強勁增長點。     我國目前的LED封裝企業(yè)規(guī)模普遍不夠大，第一陣營的封裝企業(yè)的平均銷售收入在1個億左右，與臺灣的上市封裝龍頭企業(yè)億光(2008年營收約23億人民幣)相比差距較大。隨著我國LED產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，中國的LED封裝企業(yè)增長潛力巨大。我國LED封裝產(chǎn)業(yè)迫切需要自主民族品牌，以打破國外品牌在高端應用領域的壟斷。我國LED封裝產(chǎn)品將切實受益于國家節(jié)能減排戰(zhàn)略的實施，將切實受益于金融危機中中國GDP的高位增長。     隨著我國成為全世界的LED封裝大國，中國的LED封裝技術在快速發(fā)展和進步，與世界頂尖技術的差距在縮小，并且局部產(chǎn)品有超越。我們需要加深對LED封裝產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略認識和重視。需加大在LED封裝技術研究領域方面的研發(fā)投入。我們中國LED封裝產(chǎn)業(yè)與國外的差距主要在品牌和研發(fā)投入上。可觀的研發(fā)投入才能支撐起世界認同的品牌。     隨著中國國力的增長，LED應用市場的強勁拉力，我們相信中國會由LED封裝大國成為LED封裝強國。