我國(guó)LED封裝業(yè)的現(xiàn)狀與未來發(fā)展

一、簡(jiǎn)述

LED光電產(chǎn)業(yè)是一個(gè)新興的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)，具有節(jié)能、環(huán)保的特點(diǎn)，尤其是2009年12月哥本哈根全球氣候會(huì)議的低碳減排效應(yīng)，將使LED光電產(chǎn)業(yè)更加符合我們國(guó)家的能源、減碳戰(zhàn)略，而獲得更多的產(chǎn)業(yè)支持和市場(chǎng)需求，成為一道亮麗的產(chǎn)業(yè)發(fā)展風(fēng)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(yīng)用。作為L(zhǎng)ED產(chǎn)業(yè)鏈中承上啟下的LED封裝產(chǎn)業(yè)，在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中起著無可比擬的重要作用�；�于LED器件的各類應(yīng)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(yīng)用產(chǎn)品總成本上占了40%至70%，且LED應(yīng)用產(chǎn)品的各項(xiàng)性能往往70%以上由LED器件的性能決定。

中國(guó)是LED封裝大國(guó)，據(jù)估計(jì)全世界80%數(shù)量的LED器件封裝集中在中國(guó)，分布在各類美資、臺(tái)資、港資、內(nèi)資封裝企業(yè)。

在過去的五年里，外資LED封裝企業(yè)不斷內(nèi)遷大陸，內(nèi)資封裝企業(yè)不斷成長(zhǎng)發(fā)展，技術(shù)不斷成熟和創(chuàng)新。在中低端LED器件封裝領(lǐng)域，中國(guó)LED封裝企業(yè)的市場(chǎng)占有率較高，在高端LED器件封裝領(lǐng)域，部分中國(guó)企業(yè)有較大突破。隨著工藝技術(shù)的不斷成熟和品牌信譽(yù)的積累，中國(guó)LED封裝企業(yè)必將在中國(guó)這個(gè)LED應(yīng)用大國(guó)里扮演重要和主導(dǎo)的角色。

二、我國(guó)LED封裝業(yè)的現(xiàn)狀與未來

下面從十個(gè)方面來論述我國(guó)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(guó)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(hào)，與國(guó)外的封裝產(chǎn)品型號(hào)基本同步，在國(guó)內(nèi)基本能找到各類進(jìn)口產(chǎn)品的替代產(chǎn)品。

在今后的幾年里，我國(guó)的LED封裝產(chǎn)品種類將更加齊全，與國(guó)外產(chǎn)品保持同步。

（二）LED封裝產(chǎn)能

中國(guó)已逐漸成為世界LED封裝器件的制造中心，其中包括臺(tái)資、港資、美資等企業(yè)在中國(guó)的制造基地。

據(jù)估算，中國(guó)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(guó)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(kuò)充較快，隨著更多資本進(jìn)入大陸封裝產(chǎn)業(yè)，LED封裝產(chǎn)能將會(huì)快速擴(kuò)張。

（三）LED封裝生產(chǎn)及測(cè)試設(shè)備

LED封裝主要生產(chǎn)設(shè)備有自動(dòng)固晶機(jī)、自動(dòng)焊線機(jī)、自動(dòng)封膠機(jī)、自動(dòng)分光分色機(jī)、自動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)、自動(dòng)貼帶機(jī)等；LED主要測(cè)試設(shè)備有IS標(biāo)準(zhǔn)儀、光電綜合測(cè)試儀、TG點(diǎn)測(cè)試儀、積分球流明測(cè)試儀、熒光粉測(cè)試儀、冷熱沖擊箱、高溫高濕箱等。

五年前，LED主要封裝設(shè)備是歐洲、臺(tái)灣廠商的天下，國(guó)產(chǎn)設(shè)備多為半自動(dòng)設(shè)備，現(xiàn)在，除自動(dòng)焊線機(jī)外，國(guó)產(chǎn)全自動(dòng)設(shè)備已能批量供應(yīng)，不過精度和速度有待進(jìn)一步提高。LED的主要測(cè)試設(shè)備，除IS標(biāo)準(zhǔn)儀外，其它設(shè)備已基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。

就硬件水平來說，中國(guó)規(guī)模以上的LED封裝企業(yè)是世界上最先進(jìn)的。當(dāng)然，一些更高層次的測(cè)試分析設(shè)備還有待進(jìn)一步配備。

中國(guó)在封裝設(shè)備硬件上，由于購(gòu)買了最新型和最先進(jìn)的封裝設(shè)備，擁有后發(fā)優(yōu)勢(shì)，具備先進(jìn)封裝技術(shù)和工藝發(fā)展的基礎(chǔ)。

（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(guó)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(gè)億人民幣，每家平均產(chǎn)能在1至2個(gè)億。

國(guó)內(nèi)中小尺寸芯片（指15mil以下）已能基本滿足國(guó)內(nèi)封裝企業(yè)的需求，大尺寸（指功率型瓦級(jí)芯片）還需進(jìn)口，主要來自美國(guó)、臺(tái)灣企業(yè)。

國(guó)產(chǎn)品牌的中小尺寸芯片性能與國(guó)外品牌差距較小，具有良好的性價(jià)比，能滿足絕大部分LED應(yīng)用企業(yè)的需求。

國(guó)產(chǎn)大尺寸瓦級(jí)芯片還需努力，以滿足未來照明市場(chǎng)的巨大需求。

隨著資本市場(chǎng)對(duì)上游芯片企業(yè)的介入，預(yù)計(jì)未來三年我國(guó)LED芯片企業(yè)將有較大的發(fā)展，將有力地促進(jìn)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(guó)大陸的封裝輔助材料供應(yīng)鏈已較完善，大部分材料已能在大陸生產(chǎn)供應(yīng)。

高性能的環(huán)氧樹脂和硅膠以進(jìn)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(jìn)程，中國(guó)LED封裝企業(yè)已能應(yīng)用到世界上最新和最好的封裝輔助材料。

（六）LED封裝設(shè)計(jì)

直插式LED的設(shè)計(jì)已相對(duì)成熟，目前主要在衰減壽命、光學(xué)匹配、失效率等方面可進(jìn)一步上臺(tái)階。貼片式LED的設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選擇、光學(xué)設(shè)計(jì)、散熱設(shè)計(jì)等不斷創(chuàng)新，具有廣闊的技術(shù)潛力。

功率型LED的設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)、光學(xué)、材料、參數(shù)設(shè)計(jì)也處于發(fā)展之中，不斷有新型的設(shè)計(jì)出現(xiàn)。

中國(guó)的LED封裝設(shè)計(jì)是建立在國(guó)外及臺(tái)灣已有設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上的改進(jìn)和創(chuàng)新。設(shè)計(jì)需依賴良好的電腦設(shè)計(jì)工具、良好的測(cè)試設(shè)備及良好的可靠性試驗(yàn)設(shè)備，更需依據(jù)先進(jìn)的設(shè)計(jì)思路和產(chǎn)品領(lǐng)悟力。目前中國(guó)的LED封裝設(shè)計(jì)水平還與國(guó)外行業(yè)巨頭有一定差距，這也與中國(guó)LED行業(yè)缺乏規(guī)模龍頭企業(yè)有關(guān)，缺乏有組織、有計(jì)劃的規(guī)模性的研發(fā)設(shè)計(jì)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(guó)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(gè)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(guó)的LED優(yōu)秀封裝企業(yè)已能滿足其需求，先進(jìn)封裝工藝生產(chǎn)出來的LED已接近國(guó)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(guó)大功率封裝工藝水平還有待進(jìn)一步完善。

（八）LED封裝器件的性能

LED器件性能指標(biāo)主要包括亮度/光通量、光衰、失效率、光效、一致性、光學(xué)分布等。

① 亮度或光通量；

由于小芯片（15mil以下）已可在國(guó)內(nèi)芯片企業(yè)大規(guī)模量產(chǎn)（盡管有部分外延片來自進(jìn)口），小芯片亮度已與國(guó)外最高亮度產(chǎn)品接近，其亮度要求已能滿足95%的LED應(yīng)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(jìn)口，每瓦流明值取決于所采購(gòu)芯片的流明值，封裝環(huán)節(jié)對(duì)流明值的影響只有10%。

② 光衰；

一般研究認(rèn)為，光衰與芯片關(guān)聯(lián)度不大，與封裝材料與工藝關(guān)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(shí)間及材料匹配等。

目前，中國(guó)LED封裝工藝經(jīng)過多年的發(fā)展和積累，已有較好的基礎(chǔ)，在光衰的控制上已與國(guó)外一些產(chǎn)品匹敵。

③ 失效率；

失效率與芯片質(zhì)量、封裝輔助材料、生產(chǎn)工藝、設(shè)計(jì)水平和管理水平相關(guān)。

LED失效主要表現(xiàn)為死燈、光衰過大、波長(zhǎng)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(shí)）；照明用途LED為500PPM（3000小時(shí)）；彩色顯示屏用途LED為50PPM（3000小時(shí)）。

中國(guó)封裝企業(yè)的LED失效率整體水平有待提高。可喜的是，少量中國(guó)優(yōu)秀封裝企業(yè)的失效率已達(dá)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(guó)LED封裝企業(yè)對(duì)封裝環(huán)節(jié)的光效提高技術(shù)也有大量研究。

如果中國(guó)在大尺寸瓦級(jí)芯片的研發(fā)生產(chǎn)上取得突破及量產(chǎn)，將會(huì)極大促進(jìn)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(zhǎng)一致性、亮度一致性、色溫一致性、衰減一致性等

前三項(xiàng)一致性是可以通過投料工藝控制和分光分色機(jī)篩選達(dá)到的。前三項(xiàng)水平來說，中國(guó)LED封裝技術(shù)與國(guó)外一致。

角度一致性往往難以分選出來，需通過優(yōu)化設(shè)計(jì)、物料機(jī)械精度控制、生產(chǎn)制程嚴(yán)格控制來達(dá)到。例如，LED全彩顯示屏用途的紅、綠、藍(lán)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(zhì)，成為L(zhǎng)ED器件的一項(xiàng)高端技術(shù)。

衰減一致性也與物料控制和工藝控制有關(guān)，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(shù)的一個(gè)重要課題。

中國(guó)部分LED封裝企業(yè)在LED一致性方面的技術(shù)已與國(guó)際接軌。

⑥ 光學(xué)分布；

LED是一個(gè)發(fā)光器件，對(duì)于很多LED應(yīng)用用途來說，LED的光形分布是一個(gè)重要指標(biāo)，決定了應(yīng)用產(chǎn)品二次光學(xué)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，也直接影響了LED應(yīng)用產(chǎn)品的視覺效果。

例如，LED戶外顯示屏使用的LED橢圓形透鏡設(shè)計(jì)能夠使顯示屏在角度變化時(shí)亮度變化平穩(wěn)并有較大視角，符合人的視覺習(xí)慣。又如，LED路燈的光學(xué)要求，使得LED的一次光學(xué)設(shè)計(jì)和路燈的二次光學(xué)設(shè)計(jì)必須匹配，達(dá)到最佳路面光斑和最佳發(fā)光效率。

通過計(jì)算機(jī)光學(xué)模擬軟件來進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)是常用的手段。中國(guó)LED封裝企業(yè)在積極迎頭趕上，與國(guó)外技術(shù)的差距在縮小。

（九）LED封裝應(yīng)用方向

目前，我國(guó)的LED封裝產(chǎn)品已廣泛地應(yīng)用在指示、背光、顯示、照明等應(yīng)用方向，應(yīng)用領(lǐng)域涵蓋消費(fèi)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(lǐng)域。我國(guó)LED封裝器件應(yīng)用領(lǐng)域的廣度將會(huì)更加拓展，我國(guó)在LED的應(yīng)用上已走在世界的前列。

（十）LED封裝業(yè)人才狀況

我國(guó)LED封裝業(yè)的人才是建立在消化吸收臺(tái)、港、美資LED企業(yè)的技術(shù)和管理人才基礎(chǔ)上再培養(yǎng)和成長(zhǎng)起來的。行業(yè)的中、高層技術(shù)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(nèi)經(jīng)驗(yàn)型人才偏多，技術(shù)型、學(xué)術(shù)型人才偏少�？上驳氖�，隨著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，部分高校已設(shè)置相關(guān)光電專業(yè)進(jìn)行培養(yǎng)人才，產(chǎn)學(xué)研的合作深入也為我國(guó)LED封裝企業(yè)輸送和培養(yǎng)了一批人才。

三、結(jié)束語(yǔ)

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(yīng)用產(chǎn)品均需使用高品質(zhì)的LED封裝器件。LED封裝設(shè)計(jì)工藝、及技術(shù)配方具有高新技術(shù)特點(diǎn)，相對(duì)上游外延芯片領(lǐng)域，LED封裝產(chǎn)業(yè)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)壁壘較少。LED照明和LED電視將成為L(zhǎng)ED封裝產(chǎn)業(yè)的強(qiáng)勁增長(zhǎng)點(diǎn)。

我國(guó)目前的LED封裝企業(yè)規(guī)模普遍不夠大，第一陣營(yíng)的封裝企業(yè)的平均銷售收入在1個(gè)億左右，與臺(tái)灣的上市封裝龍頭企業(yè)億光（2008年?duì)I收約23億人民幣）相比差距較大。隨著我國(guó)LED產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，中國(guó)的LED封裝企業(yè)增長(zhǎng)潛力巨大。

我國(guó)LED封裝產(chǎn)業(yè)迫切需要自主民族品牌，以打破國(guó)外品牌在高端應(yīng)用領(lǐng)域的壟斷。

我國(guó)LED封裝產(chǎn)品將切實(shí)受益于國(guó)家節(jié)能減排戰(zhàn)略的實(shí)施，將切實(shí)受益于金融危機(jī)中中國(guó)GDP的高位增長(zhǎng)。

隨著我國(guó)成為全世界的LED封裝大國(guó)，中國(guó)的LED封裝技術(shù)在快速發(fā)展和進(jìn)步，與世界頂尖技術(shù)的差距在縮小，并且局部產(chǎn)品有超越。

我們需要加深對(duì)LED封裝產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略認(rèn)識(shí)和重視。需加大在LED封裝技術(shù)研究領(lǐng)域方面的研發(fā)投入。我們中國(guó)LED封裝產(chǎn)業(yè)與國(guó)外的差距主要在品牌和研發(fā)投入上�？捎^的研發(fā)投入才能支撐起世界認(rèn)同的品牌。

隨著中國(guó)國(guó)力的增長(zhǎng)，LED應(yīng)用市場(chǎng)的強(qiáng)勁拉力，我們相信中國(guó)會(huì)由LED封裝大國(guó)成為L(zhǎng)ED封裝強(qiáng)國(guó)。

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