大功率LED封裝產(chǎn)業(yè)化的研究

March 28, 2019

一、功率LED應(yīng)用市場(chǎng)環(huán)境

 

　　1、大功率LED作為新一代的替代光源被廣泛看好，應(yīng)用市場(chǎng)前景廣闊，  潛力巨大。（特殊照明、輔助照明、通用照明） 

　　2、現(xiàn)有市場(chǎng)規(guī)模不如想象的那么大，國(guó)內(nèi)實(shí)際用量不超出5KK/月，市場(chǎng)需求的增長(zhǎng)也不如想象的那么快。 

　　3、成熟的應(yīng)用產(chǎn)品不多，工程應(yīng)用居多，品種繁雜，市場(chǎng)需求不穩(wěn)定。 

　　4、應(yīng)用端技術(shù)參差不齊，散熱、驅(qū)動(dòng)、配光及系統(tǒng)可靠性技術(shù)有待改善成熟，應(yīng)用技術(shù)亟待規(guī)范。 

　　5、半導(dǎo)體照明應(yīng)用的專業(yè)技術(shù)人才缺乏，多以對(duì)傳統(tǒng)光源的理解來設(shè)計(jì)應(yīng)用產(chǎn)品和使用大功率LED。 

　　6、早期不規(guī)范應(yīng)用造成的不良影響有待消除。

 

二、大功率LED封裝產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

 

　　1、發(fā)展時(shí)間短。從研發(fā)到生產(chǎn)，大多廠家只有一至兩年時(shí)間，最長(zhǎng)的不超過五年。 

　　2、廠家多、規(guī)模小，自動(dòng)化程度低，技術(shù)水平低。大多數(shù)廠家停留于50K以下的產(chǎn)量，以手工化/半自動(dòng)操作為主；自動(dòng)化程度高、技術(shù)相對(duì)成熟、實(shí)際產(chǎn)量達(dá)500K/月以上的內(nèi)資廠屈指可數(shù)。 

　　3、產(chǎn)品品種百花齊放，沒有形成標(biāo)準(zhǔn)化的、公認(rèn)的主流產(chǎn)品。 

　　4、專業(yè)技術(shù)人才缺乏，研發(fā)進(jìn)展慢，產(chǎn)品設(shè)計(jì)和技術(shù)多流于模仿抄襲，缺乏自主研發(fā)和核心專利技術(shù)。 

　　5、產(chǎn)品品質(zhì)參差不齊，性價(jià)比偏低，沒有統(tǒng)一的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。 

　　6、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)異常慘烈。除了內(nèi)資廠之間相互拼殺之外，還屢屢被實(shí)力雄厚國(guó)外大品牌和外資廠打壓。

 

三、大功率LED封裝技術(shù)的回顧

 

　　1、產(chǎn)品形式：

 

 

　　2、輸入功率：0.5W→1W→3W→5W→10W→20W→30W→100W→200W……

 

 

　　3、芯片組合：?jiǎn)涡酒?rarr;多芯片組合集成

 

　　4、透鏡封裝：

 

 

 

  

　　5、固晶工藝：銀膠烘烤→金屬共晶

 

　　6、生產(chǎn)及檢測(cè)設(shè)備：

 

　　手工操作→半自動(dòng)操作→全自動(dòng)操作

 

　　目前全自動(dòng)固晶、焊線的設(shè)備相對(duì)成熟，熒光粉涂布、柔性光學(xué)硅膠灌封、軟性光學(xué)硅膠模壓成型、檢測(cè)分檔和包裝等工序的自動(dòng)化設(shè)備有待開發(fā)成熟。

 

四．大功率LED封裝產(chǎn)業(yè)化亟待解決的問題

 

　　1、建立產(chǎn)品技術(shù)和檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)； 

　　2、完善產(chǎn)品設(shè)計(jì)，形成主流產(chǎn)品； 

　　3、加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)，形成核心專利； 

　　4、改良工藝制程，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量； 

　　5、開發(fā)大功率LED封裝的專用自動(dòng)化設(shè)備，提高效率、穩(wěn)定品質(zhì)； 

　　6、可靠性及光衰壽命的快速評(píng)估； 

　　7、應(yīng)用技術(shù)支持。

 

五．大功率LED封裝產(chǎn)業(yè)化的評(píng)判

 

　　1、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化

　　2、技術(shù)專利化

　　3、設(shè)備自動(dòng)化

　　4、生產(chǎn)規(guī)模化

　　5、工藝簡(jiǎn)單化 

　　6、管理規(guī)范化

　　7、效率最高化

　　8、品質(zhì)穩(wěn)定化

　　9、性能最優(yōu)化

　　10、成本最低化

 

　　品質(zhì)穩(wěn)定化、性能最優(yōu)化和成本最低化是大功率LED封裝產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的最終目的；產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化和設(shè)備自動(dòng)化是實(shí)現(xiàn)這一目的的基礎(chǔ)；生產(chǎn)規(guī)模化和工藝簡(jiǎn)單化是實(shí)現(xiàn)目的的手段；技術(shù)專利化、管理規(guī)范化和效率最高化是實(shí)現(xiàn)目的的根本保障。

 

六．大功率LED封裝產(chǎn)業(yè)化問題的解決思路

 

　　1、群策群力，共同建立統(tǒng)一的、完善的產(chǎn)品技術(shù)和檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。

 

　　　1、標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)：應(yīng)用需求、技術(shù)水平、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) 

　　　2、標(biāo)準(zhǔn)的制定：政府推動(dòng)、機(jī)構(gòu)主導(dǎo)、產(chǎn)業(yè)參與 

　　　3、標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行：政府宣導(dǎo)、機(jī)構(gòu)監(jiān)督、產(chǎn)業(yè)落實(shí) 

　　　4、標(biāo)準(zhǔn)的完善：產(chǎn)業(yè)反饋、機(jī)構(gòu)評(píng)估、及時(shí)更新

 

　　2、做好產(chǎn)品設(shè)計(jì)，規(guī)避專利，打造主流產(chǎn)品。

 

　　　1、設(shè)計(jì)的依據(jù)：應(yīng)用需求、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)水平 

　　　2、設(shè)計(jì)的評(píng)估：標(biāo)準(zhǔn)化、專利化、可靠化、主流化、實(shí)用化、簡(jiǎn)單化 

　　　3、設(shè)計(jì)的完善：滿足應(yīng)用需求、方便批量生產(chǎn)、性價(jià)比最優(yōu)

 

　　3、認(rèn)真做好物料選型，為產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)提供最好的物質(zhì)保障。

 

　　　1、選型的依據(jù)：設(shè)計(jì)要求 

　　　2、選型的評(píng)估：性能品質(zhì)、可靠性、適用性、性價(jià)比、專利規(guī)避、采購(gòu)難度

　　　3、選型的確定：滿足設(shè)計(jì)要求、適用批量生產(chǎn)

 

　　4、購(gòu)置合適的儀器設(shè)備，為優(yōu)質(zhì)、高效、順暢的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)配備必要    的硬件條件。

 

　　　1、需求的確定：工藝制程的要求、產(chǎn)品性能的要求 

　　　2、選型與開發(fā)：先選型通用，再開發(fā)專用 

　　　3、儀器設(shè)備的評(píng)估：適用性、準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性、通用性、產(chǎn)能效率、性價(jià)比

 

　　5、不斷完善工藝技術(shù)，簡(jiǎn)化制程，嚴(yán)格掌控工藝條件。

 

　　　1、工藝技術(shù)：成熟化、簡(jiǎn)單化

　　　2、簡(jiǎn)化制程：最短化、防呆化

　　　3、工藝效果：穩(wěn)定化，可重復(fù)再現(xiàn)

 

　　6、加強(qiáng)產(chǎn)品關(guān)鍵參數(shù)的在線調(diào)控，提高產(chǎn)品生產(chǎn)的良品率。

 

　　大功率LED的價(jià)值較高，產(chǎn)品關(guān)鍵參數(shù)（如色溫、色坐標(biāo)等）分布范圍的大小直接影響產(chǎn)品的批次良品率和成本。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制程安排和儀器設(shè)備選購(gòu)的時(shí)候，必須考慮好如何實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品關(guān)鍵參數(shù)的在線調(diào)控。

 

　　7、嚴(yán)謹(jǐn)、系統(tǒng)地做好產(chǎn)品的可靠性工程。

 

　　　1、認(rèn)真策劃好產(chǎn)品的可靠性工程，從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到產(chǎn)品應(yīng)用，當(dāng)中的每一個(gè)階段、每一個(gè)環(huán)節(jié)，都要依照產(chǎn)品可靠性的要求考慮周詳；

　　　2、嚴(yán)格落實(shí)產(chǎn)品可靠性工程的每一要點(diǎn)，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果和應(yīng)用反饋，進(jìn)行不斷的改良與完善；

　　　3、產(chǎn)品可靠性工程的主要考量點(diǎn)：抗衰減、抗輻射、抗沖擊、防老化、防腐蝕、防靜電、耐溫性、耐應(yīng)力、牢固度、密封性 (產(chǎn)品設(shè)計(jì)、物料選型、制造過程、產(chǎn)品應(yīng)用) ……

 

　　8、做好產(chǎn)品的檢測(cè)篩選工作,確保產(chǎn)品的性能和品質(zhì)滿足客戶的要求。

 

　　　1、制定產(chǎn)品檢測(cè)篩選的標(biāo)準(zhǔn)：產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、客戶要求；

　　　2、管控好儀器設(shè)備的校正、使用和保養(yǎng)；

　　　3、連續(xù)監(jiān)控，加強(qiáng)溝通，重視反饋，不斷完善。

 

　　9、做好品質(zhì)工程的策劃和實(shí)施工作，使產(chǎn)品由始至終都處于有效的品質(zhì)管理狀態(tài)。

 

　　10、提高生產(chǎn)效率，強(qiáng)化成本管理。

 

七．結(jié)束語

 

　　在中國(guó),大功率LED封裝的產(chǎn)業(yè)化還處于剛剛起步階段,有很多問題有待我們?nèi)パ芯?有很多困難等待我們?nèi)タ朔?。在我看來，?biāo)準(zhǔn)的建立、主流產(chǎn)品的形成、核心知識(shí)產(chǎn)權(quán)的擁有、專用自動(dòng)化設(shè)備的開發(fā)和工藝技術(shù)的成熟，是擺在我們面前亟待解決的問題。作為產(chǎn)業(yè)人，我今天提出這些問題來探討，旨在拋磚引玉，引起相關(guān)方面的重視，以求共同克服困難，為真正實(shí)現(xiàn)大功率LED封裝的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，為半導(dǎo)體照明的美好明天去努力、去共贏！

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