2014年我國LED封裝行業(yè)進(jìn)入障礙分析
中國產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告網(wǎng)訊:
LED封裝行業(yè)的進(jìn)入需要較強(qiáng)的核心技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新能力、先進(jìn)的生產(chǎn)工藝、完整的產(chǎn)品系列、良好的市場聲譽(yù)等。
1、技術(shù)障礙
LED封裝是一個(gè)集光學(xué)、熱學(xué)、力學(xué)、電學(xué)等多種學(xué)科為一體的產(chǎn)業(yè),對相關(guān)LED封裝技術(shù)和制造工藝的掌握需要企業(yè)經(jīng)過多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累和持續(xù)的研發(fā)投入,需要一批具有交叉學(xué)科專業(yè)知識和豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的高級技術(shù)人才和技術(shù)管理團(tuán)隊(duì),新進(jìn)入企業(yè)很難在短時(shí)間內(nèi)掌握相關(guān)技術(shù)并生產(chǎn)出高品質(zhì)的LED產(chǎn)品。
目前LED封裝的主要技術(shù)難點(diǎn)如下:
(1)低熱阻封裝技術(shù)
以目前的LED發(fā)光效率水平,大部分輸入電能會轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃浚▽τ?W 級的大功率白光LED,其內(nèi)部溫度可能達(dá)200℃以上),加上LED芯片面積小,因此芯片散熱便成為LED封裝必須解決的關(guān)鍵問題。導(dǎo)熱不良將導(dǎo)致芯片結(jié)溫迅速上升和環(huán)氧樹脂碳化變黃,從而造成器件的加速光衰直至失效,甚至?xí)驗(yàn)榄h(huán)氧樹脂迅速的熱膨脹所產(chǎn)生的應(yīng)力造成斷路。因此,低熱阻、散熱性良好及低應(yīng)力的新型封裝結(jié)構(gòu)是大功率LED封裝的技術(shù)關(guān)鍵。
(2)高出光率封裝結(jié)構(gòu)與工藝
在LED使用過程中,光子在向外發(fā)射時(shí)會產(chǎn)生損失,并導(dǎo)致很多光線無法從芯片射出到外部,這其中主要包括三個(gè)方面:1)芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷以及材料的吸收;2)光子在射出界面由于折射率差而引起反射損失;3)由于入射角大于全反射臨界角而引起全反射損失。有效的封裝結(jié)構(gòu)、封裝材料,以及較高的封裝技術(shù)(特別是白光LED所涉及的熒光粉內(nèi)摻或涂布技術(shù)),是提高LED的出光效率和可靠性必須解決的技術(shù)難點(diǎn)。
內(nèi)容選自產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告網(wǎng)發(fā)布的《2014-2018年中國高亮度LED器件市場調(diào)研與投資前景預(yù)測報(bào)告》
(3)陣列封裝與系統(tǒng)集成技術(shù)
目前,高亮度LED器件要代替白熾燈、高壓汞燈等傳統(tǒng)光源,必須提高總的光通量。光通量的增加可以通過提高集成度、加大電流密度、使用大尺寸芯片等措施來實(shí)現(xiàn),但這些都會增加LED的功率密度,如散熱不良,將導(dǎo)致LED芯片的結(jié)溫升高,從而直接影響LED器件的性能(如發(fā)光效率降低、出射光發(fā)生紅移、壽命降低等)。多芯片陣列封裝是目前獲得高光通量的一個(gè)最可行的方案,但是LED陣列封裝的密度仍受限于散熱問題的解決,如何采用有效的熱沉結(jié)構(gòu)和合適的封裝工藝,是LED封裝企業(yè)開拓相關(guān)領(lǐng)域所必須解決的關(guān)鍵問題。
近年來,隨著市場對白光LED的需求激增,白光LED封裝技術(shù)成為業(yè)界最為關(guān)注且投入研究力量最多的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。白光LED封裝,除要解決好上述兩方面關(guān)鍵技術(shù)外,還必須考慮白光LED技術(shù)路線特點(diǎn),提高對白光LED色溫、色度坐標(biāo)、顯色指數(shù)等參數(shù)的控制,從而獲得品質(zhì)優(yōu)良的白光LED,以滿足不同市場對不同白光LED的要求。由于白光是復(fù)合光,因而如何通過控制生產(chǎn)工藝,實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)的白光LED色溫、色度坐標(biāo)、顯色指數(shù)高度一致,對任何廠商而言,都是極具挑戰(zhàn)性的技術(shù)難題。
2、規(guī)模化生產(chǎn)的工藝障礙
LED封裝屬于超精細(xì)、大規(guī)模生產(chǎn),以廣州市鴻利光電股份有限公司主要的3528 型號的SMD LED為例,其長度和寬度分別為3.5mm 和2.8mm,目前月產(chǎn)量已過億顆。微型化封裝對制造精度要求很高,在大規(guī)模生產(chǎn)的情況下,一個(gè)生產(chǎn)細(xì)節(jié)的處理不當(dāng)便可導(dǎo)致大量產(chǎn)品的不合格,給企業(yè)帶來重大損失。這要求LED封裝企業(yè)需要具備較高的生產(chǎn)工藝管理水平和嚴(yán)格的質(zhì)量控制體系,才能保證產(chǎn)品合格率達(dá)到較高水平、各批次產(chǎn)品光色性能保持較好的延續(xù)性。工藝流程的完善是在企業(yè)不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)并解決問題的過程中逐步完成的,需要一個(gè)較長的積累過程,對新進(jìn)入企業(yè)而言較難短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)。
3、市場聲譽(yù)障礙
LED作為照明、背光源等應(yīng)用產(chǎn)品的關(guān)鍵器件,并非終端消費(fèi)產(chǎn)品,其直接客戶大都是專業(yè)化的應(yīng)用產(chǎn)品生產(chǎn)廠家,因此難以通過廣告等常規(guī)營銷手段在短期內(nèi)建立市場品牌,需要LED企業(yè)在較長時(shí)間內(nèi)通過高品質(zhì)的產(chǎn)品建立一定的市場聲譽(yù)。良好的聲譽(yù)可以使得企業(yè)獲得新老客戶的信任,幫助其獲得產(chǎn)品訂單。新進(jìn)入企業(yè)由于缺乏知名度,難以在短期內(nèi)獲得客戶的認(rèn)同,因此進(jìn)入本行業(yè)存在一定的市場聲譽(yù)門檻。
行業(yè)分類
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統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)
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