LED產(chǎn)業(yè)變革加劇上下游需合力應對
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2013年7月5日，在工業(yè)和信息化部電子信息司的指導下，中國半導體照明/LED產(chǎn)業(yè)與應用聯(lián)盟、中國電子報社在北京主辦了“2013年中國LED供應鏈大會”。本次大會以LED產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)的合作共贏、協(xié)同發(fā)展為主題進行了深入探討，來自工業(yè)和信息化部電子信息司、北京市經(jīng)信委等部門的有關領導，LED外延與芯片制造、器件封裝、產(chǎn)品應用、專用設備與材料等產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)代表近200人參加了會議。本報特摘登主要觀點，以饗讀者。
中國光學光電子行業(yè)協(xié)會副理事長、LED顯示應用行業(yè)協(xié)會理事長關積珍
技術創(chuàng)新推動應用需求
在傳統(tǒng)LED顯示屏領域，各種室內(nèi)外LED顯示屏關鍵技術基本成熟，產(chǎn)品整機在可靠性和工藝水平方面不斷改進和完善，形成了標準化系列產(chǎn)品。行業(yè)整體技術創(chuàng)新方向主要集中在大屏幕控制、高密度顯示新產(chǎn)品開發(fā)、特殊項目異形工程化設計、LED顯示應用拓展產(chǎn)品以及產(chǎn)品可靠性、節(jié)能等方面。同時，全彩色室內(nèi)外顯示屏得到廣泛應用，室外高清晰度全彩表貼技術與產(chǎn)品日趨成熟。
隨著技術的不斷創(chuàng)新，LED上游產(chǎn)業(yè)發(fā)展對顯示應用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展促進作用明顯，應用于重大工程、滿足特殊需求的綜合技術工程能力增強。室內(nèi)高密度、小間距LED顯示屏挑戰(zhàn)DLP背投、LCD等，從P2.5到P1.8再到P1.5，廣泛應用于廣電、道路交通指揮、公安監(jiān)控、電力系統(tǒng)、軍事、水利、城市管理等各個行業(yè)。2012年6月歐洲杯上，中國LED顯示企業(yè)再次展示了中國LED顯示產(chǎn)品的風采，又一次讓“中國制造”站在了世界舞臺的中心。2012年春晚，由LED顯示屏組成的360度夢幻舞臺，呈現(xiàn)了一場視覺盛宴。
因此，整個產(chǎn)業(yè)對材料器件的需求也有了新的變化。在芯片器件方面，對表貼器件的需求不斷提升，且要求波長離散小、色彩一致性強;抗靜電能力強，可靠性高;性價比高，便于成本控制。在驅動元件方面，對刷新頻率和智能控制有了更高的要求。在電源系統(tǒng)方面，則要求節(jié)能、可靠，能實現(xiàn)冗余備份。
同方光電科技有限公司副總經(jīng)理郭德博
高壓芯片推廣亟須產(chǎn)業(yè)鏈配合
HV芯片的優(yōu)點主要表現(xiàn)在以下幾個方面：減少了芯片固晶、打線的數(shù)量，降低失效概率，降低封裝成本;單顆芯片內(nèi)形成多顆微晶集成，避免了芯片間BIN內(nèi)波長、電壓、亮度跨度帶來的一致性問題;芯片由于自身的工作高電壓，容易實現(xiàn)封裝成品工作電壓接近市電，提高了驅動電源的轉換效率;工作電流低，降低了成品應用中的線路損耗;小電流驅動，光效高，減輕了散熱壓力;無需變壓器，避免了變壓器上的能量損耗，降低了成本，節(jié)約了驅動空間，方便燈具設計。
GaN基LED在照明領域取得了前所未有的進步，其光效和價格是LED能否得到快速推廣的關鍵因素。藍寶石襯底的正裝結構LED以工藝簡單、成本相對較低一直是GaN基LED的主流結構。我國臺灣晶元光電最早推出HV LED，發(fā)光效率可達到160lm/W以上。中國大陸的迪源光電在大陸率先實現(xiàn)了HV芯片的量產(chǎn)，所開發(fā)的HV芯片封裝后，光效超過110lm/W。但是，目前HV芯片還沒有大面積普及，封裝企業(yè)對HV芯片的需求較少，而HV芯片配光應用的整體方案才能突顯HV芯片的優(yōu)勢。因此，HV芯片的制作與生產(chǎn)只是其中一個方面，更重要的是與設計、封裝、應用等環(huán)節(jié)相結合，做好與應用端客戶的對接和匹配工作，才能使HV芯片得以廣泛推廣。
傳統(tǒng)正裝結構芯片仍是當前的主流結構，未來的主流結構還不明朗。而HV LED使LED照明燈具設計進一步簡便和輕薄化，符合燈具發(fā)展的方向，有望成為未來LED芯片市場的重要組成部分。
江西省晶瑞光電有限公司總經(jīng)理周智明
新型封裝有講究
硅襯底垂直芯片采用銀作為P電極，相比藍寶石芯片采用ITO做P電極，導電性能提高10倍以上，因此具有良好的電流擴散特性，具備低電壓、高光效的特點，可以在大電流下工作。硅的導熱系數(shù)是藍寶石的5倍，良好的散熱性使硅襯底LED具有高性能和長壽命。同時，硅具備理想的熱延展性，高溫下仍可保持優(yōu)良的可靠性。另外，硅襯底可以實現(xiàn)無損剝離，消除了基板和氮化鎵材料層的應力。其N面朝上，單面出光，無側光，發(fā)光形貌為朗伯分布，容易匹配二次光學，更適合指向性照明。
基于此，硅襯底垂直芯片在封裝時，一般采用陶瓷基板作為熱導和電性載體，可以獲得優(yōu)越的熱電效應。底部鍍金適合銀漿固晶工藝，底部金錫合金適合共晶工藝。P電極與基板貼切接觸，熱阻小，可耐大電流使用。焊線少且短，性能穩(wěn)定。Molding光學Lens可以選擇30度到140度之間，指向性發(fā)光特點更突出。
倒裝芯片正面無Finger線，發(fā)光面積大，亮度更高。采用銀反射鏡電極，導電率大于ITO，電流分布更均勻，可以在大電流下工作。芯片和基板用金屬AuSn合金聯(lián)接，導熱更好。無金線焊接工藝，具有更高的可靠性。
在倒裝芯片封裝時，也是選取陶瓷基板作為熱導和電性載體，可以獲得優(yōu)越的熱電效應，當然也可以用金屬銅作為基板。芯片底部多為純錫或者金錫合金，適合共晶。P-N電極距離近，容易短路，工藝要求高。同時P-N電極與基板無縫連接，熱阻小，可耐大電流使用。無焊線，性能更穩(wěn)定?？蛇x用Molding光學Lens，也可以選擇SMD和COB封裝。
北京工業(yè)大學建筑工程學院教授、光威能源CTO趙耀華
微熱管陣列解決散熱難題
相對傳統(tǒng)光源，LED具有長壽命、響應快、潛在高光效、體積小以及窄光譜等優(yōu)點，但也正是由于其體積小、高光效的特點，使得LED仍存在應用的障礙——散熱問題。以目前的半導體制造技術，大功率LED只能將約15%的輸入功率轉化為光能，而其余85%轉化成了熱能。而散熱不良將導致芯片加速老化，嚴重減少LED的壽命。所以，LED芯片散熱問題成了當前LED技術在照明工程中應用的障礙。
目前，LED散熱技術主要包括兩個方面，一是LED功率芯片的內(nèi)部傳熱，另一個是LED功率芯片的外部散熱。相變冷卻技術是正在發(fā)展中的高效LED散熱技術，目前北京工業(yè)大學相關團隊在相變傳熱及功能性高效傳熱器件的研究方面處于世界最前列，他們首次提出了真正意義上的平板微熱管陣列概念。
微熱管陣列因為同時具有高效吸熱、傳輸及高效放熱特性，且可柔性變形與翅片結合，因此基本解決了各種LED的散熱難題。其特點如下：微熱管陣列的蒸發(fā)換熱部的最大換熱能力可達到200W/平方厘米;熱傳導率是實心鋁材的5000倍以上;平板內(nèi)的每根微熱管獨立工作，且承壓能力是傳統(tǒng)圓形熱管的10倍以上，很難發(fā)生機械性破壞;每米溫差小于1攝氏度，幾乎可以被認為是一個等溫體;微熱管陣列的放熱面積大，可實現(xiàn)鋁翅片、基板及熱管的溫度基本一致，幾乎完全消除了“翅片效應”。
北京澄通光電股份有限公司技術總監(jiān)徐國平
智能控制系統(tǒng)實現(xiàn)二次節(jié)能
LED智能照明控制系統(tǒng)是利用計算機、網(wǎng)絡通信、自動控制、物聯(lián)網(wǎng)等技術，根據(jù)環(huán)境變化、客觀要求、用戶預定需求等條件自動采集各種信息并對信息進行分析判斷，最終實現(xiàn)最佳的實際LED照明控制效果的系統(tǒng)。它不僅能提高LED燈具的工作效率，充分發(fā)揮LED的自身特點，更能在節(jié)約能源并延長光源壽命的同時，便于管理維護。
LED智能照明控制系統(tǒng)由硬件、軟件和中間的傳輸系統(tǒng)三個部分組成。硬件即為LED智能終端，我們可以實時獲取燈具的狀態(tài)信息和環(huán)境信息，同時還結合了紅外、微波、光感等功能。中間的傳輸系統(tǒng)即為通信控制系統(tǒng)，包括了傳輸方式、傳輸協(xié)議、控制模式等。軟件也就是綜合管理系統(tǒng)，通過它來實現(xiàn)智能照明的統(tǒng)一控制、管理，同時實現(xiàn)對燈具的單點及分組控制，對燈具運行情況進行查詢、統(tǒng)計等。
以一個會場照明的燈具系統(tǒng)為例，從我們的角度來說，沒有必要要求每一盞燈的亮度都是一樣的，我們的最終追求應該是照明整體的效果，包括光照射的對比度等等。具體來看，靠近窗戶的地方因為有自然光，燈可以稍微暗一點，而離窗戶遠一些的燈則需要亮一點。諸如此類的在LED節(jié)能的基礎上進行二次節(jié)能的照明需求，通過基于物聯(lián)網(wǎng)的照明控制系統(tǒng)就可以實現(xiàn)。同時，智能照明控制系統(tǒng)還可以進行更多更好的控制，比方說我們不僅可以通過手機控制房間所有燈具的開關，還可以調(diào)節(jié)它們的亮度和色溫，甚至在燈具發(fā)生故障時還會自動向我們發(fā)送報告等等。
洲明科技股份有限公司投融資副總裁陳之良
抓住機遇贏得渠道話語權
對LED顯示屏行業(yè)來說，現(xiàn)在就像是一年四季中的夏天。國內(nèi)市場就像夏末，該曬死的已經(jīng)曬死了，格局基本已定。國際市場仍是初夏，剛開始熱起來，進入激烈競爭狀態(tài)。我們預計，顯示屏行業(yè)未來的發(fā)展會像其他傳統(tǒng)家電行業(yè)一樣，制造廠商僅僅能有5到8家生存下來。從市場趨勢來看，LED顯示屏的剛性需求越來越明顯，以渠道見長的公司將面臨更大的市場機遇。
再來看看LED照明行業(yè)。節(jié)能燈從出現(xiàn)到推廣用了整整20年，LED照明產(chǎn)品卻只用了不到兩年時間便鋪天蓋地。面對LED產(chǎn)品市場價格高低不一、品質(zhì)參差不齊的混亂狀況，作為廠家，市場探索和導入期的用戶教育讓人頭痛。首先是產(chǎn)品之痛，目前產(chǎn)品良莠不齊，總體質(zhì)量不是太好，市場接受度不高，大部分產(chǎn)品沒有品牌。其次是價格之痛，有品牌的價格貴，價格低的沒有售后服務。現(xiàn)在經(jīng)銷商面臨的問題是，一旦進貨馬上發(fā)現(xiàn)價格下跌，但是如果不進貨，又沒有產(chǎn)品可賣。再次是交貨之痛，工廠是按照訂單生產(chǎn)的，有訂單又經(jīng)常交不上貨。最后是品牌之痛，市場缺乏強勢品牌，面臨著被一些不懂LED、沒有品質(zhì)觀念的企業(yè)“做亂”、“做壞”的危險。
為此，我們更應看清LED照明行業(yè)的三大機遇：一是行業(yè)將呈現(xiàn)井噴式和革命式的快速發(fā)展，二是行業(yè)技術變革必然帶來新品牌的崛起，三是所有品牌都將回歸到產(chǎn)品競爭的原點。因此，廣大企業(yè)應借助行業(yè)變革機遇，狠抓品牌建設，用富有競爭力的LED新產(chǎn)品打出寬廣的銷售通路，贏得照明銷售渠道的話語權。
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