模块有着显着的特点:一是工艺性好,模块化的路灯好修理,现在国内的路灯大部分用的是小功率的芯片,坏掉几颗维修起来很不方便,而模块化基本上采用的是大功率芯片,不容易坏,即使坏了也方便修理。二是开发费用降低,用较少的投入即可制造出优质的LED照明产品。LED路灯在效率上高于节能灯5倍,如果模块能够实现规模化生产,成本可以降低2~3倍。尽管LED灯比节能灯价格贵,但其节约的能源比节能灯高出很多,许多企业都会选择LED灯具,因为多花一点钱就可以解决能源问题,而且从长期来看,更省钱。
技术、芯片供应、知识产权制约我国封装业发展
制约我国LED封装产业发展的原因,从技术上来说:一是关键的封装原材料:如基板材料、有机胶(硅胶、环氧树脂)、荧光粉等其性能有待提高。二是大功率LED封装技术的散热问题尚未完全解决。三是封装结构针对不同应用场合应有所创新。这些技术问题有待于技术工艺的不断提高,加以克服。从企业发展的层面来看有两个关键问题:一是封装所需的高性能LED芯片和功率芯片无法购进(除个别外商可提供),全面制约中高档及功率LED产品的封装生产。其次,关键封装技术往往与国外的封装专利相悖,如白光封装技术、功率LED封装散热技术等。如要规模化封装生产并大量出口,必将遇到专利的纠纷。还有一个就是规模问题:分散,小而缺少竞争实力,不仅制约着市场的健康推进和新市场的有效开拓,而且在市场占有能力上严重受挫。由于规模的局限,在技术投入的能力上又极差,严重影响封装技术进步。
中国封装要赶超需加大技术研究投入
LED行业界普遍认为,我国LED封装业技术水平与国际水平相比差距不算太大,赶超世界水平应是完全可能的。而就当前形势而论,国内应用市场的迅猛发展,引动了更多的国际资本介入中国市场,如何促进民族工业的发展,并在新一轮竞争中立于不败之地且取得优势?我个人认为,当前尤其要突出强化壮大LED封装业这一直接面对应用市场的重要环节,培植龙头企业、规模企业,抢占先机、抢占市场是至关要紧的。就这一点而言,也应引起政府和业界的极大重视。当然外延芯片,新的技术路线的推进速度也必须加快发展,否则中国的LED产业也只能是无源之水,无根之木。
目前政府扶持资金80%的钱花在了上游外延和芯片上,对中游封装和下游应用扶持不够,并简单认为只有上游才有技术含量,导致产业发展失衡,最需扶持的中下游企业得不到雪中送炭。其实中游封装和下游应用同样具有一定的技术含量,而且政府扶持资金投入的杠杆效应更加明显。我们需要加大在LED封装技术研究领域方面的研发投入,企业和政府均应引起重视。
其实我们中国LED封装技术与国外的差距主要在研发投入的差距。随着中国国力的增长,我们相信中国会成为LED封装强国。
结语
LED封装是一个涉及到多学科(如光学、热学、机械、电学、力学、材料、半导体等)的研究课题。从某种角度而言,LED封装不仅是一门制造技术(Technology),而且也是一门基础科学(Science),良好的封装需要对热学、光学、材料和工艺力学等物理本质的理解和应用。LED封装设计应与芯片设计同时进行,并且需要对光、热、电、结构等性能统一考虑。在封装过程中,虽然材料(散热基板、荧光粉、灌封胶)选择很重要,但封装结构(如热学界面、光学界面)对LED光效和可靠性影响也很大,大功率白光LED封装必须采用新材料,新工艺,新思路。对于LED灯具而言,更是需要将光源、散热、供电和灯具等集成考虑。
编辑:中国照明网 冯耀元
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