第一篇:我國LED封裝用設備的發展情況
我國LED封裝用設備的發展情況
半導體照明產業被認為是轉變經濟發展方式、調整產業結構、帶動相關產業發展、實現可持續發展的重要手段,也是是21世紀最具發展潛力的戰略性新興產業之一。隨著技術進步與市場應用的迅速增長,半導體照明產業發展前景極為廣闊。首先,作為半導體照明目前最大的發展推動源,液晶(LCD)背光、照明等領域的應用進展非常迅速且空間巨大。同時,LED創新應用的開發進展迅速,隨著在農業、醫療、信息智能網絡、航空航天等領域應用的形成,LED將成為具有萬億元規模的支柱性產業。
“十一五”期間,我國半導體照明產業的復合增長率達到35%,成為全球發展最快的區域。2010年我國半導體照明產業規模為1200億元,雖然 2010年末的良好發展勢頭并未如業內預期的那樣在2011年得以延續,有不少企業經營狀況不夠理想,甚至有部分企業倒閉,但不可否認的是中國半導體照明產業基礎仍在進一步夯實,仍然是全球發展最快的區域,2011年我國半導體照明產業規模達到1560億元。預計“十二五”期間,我國半導體照明整體產業規模增長30%,2015年國內半導體照明規模將達到5000億元。
一、LED封裝產業的態勢及趨勢 作為半導體照明產業鏈的中游環節,LED器件的封裝在半導體照明產業的發展中起著承上啟下的作用,也是我國在全球半導體照明產業鏈分工中具有規模優勢和成本優勢的產業環節之一。
根據Strategies Unlimited的數據,2010年高亮LED的市場規模達到108億美元。雖然2011年市場需求增長未能達到行業預期,從銷售額來看,雖然市場規模不會有很大的增長,但LED器件的封裝量仍將有較大的增加。
2011年,我國LED封裝產業規模達到285億元,較2010年的250億元增長14%,產量則由2010年的1335億只增加到1820億只,增長36%。就全球的LED封裝行業格局來看,我國已經是全球封裝產業最為集中的區域,也是全球LED封裝產業轉移的主要承接地,我國臺灣以及美國、韓國、歐洲、日本等主要LED企業的封裝能力很大一部分都在中國大陸實現。目前,我國有封裝企業1500多家,以集中于中低端市場的小規模企業為主,真正具有規模效應和國際競爭力的企業還不多。
隨著背光和照明等應用的不斷推廣,市場對LED的需求也在不斷發生變化。就LED器件的封裝結構來看,當前主要的封裝形式包括直插式封裝(Lamp LED)、表面貼裝封裝(SMD LED)、功率型封裝(High Power LED),板上芯片封裝(COB)等類型。就目前和未來的市場需求來看,背光和照明將成為最為主要應用,對LED器件的需求將以SMD LED、High Power LED和COB為主。就LED器件的品質來看,對LED可靠性、光效、壽命等的要求越來越高,小規模、低水平的封裝企業已經不能滿足應用領域對LED的品質需求,國內的LED封裝產能呈現出集中的趨勢,國內封裝領域的領先企業產能和自動化水平也在快速提升。
圖1 國內LED封裝產值預測
數據來源:國家半導體照明工程研發及產業聯盟(CSA)預計我國LED封裝在未來幾年還將保持較高的增長速度,2015年我國LED封裝產值將達到700億元,而整個封裝量復合增長率將在40%左右。
二、LED封裝設備需求特點分析
隨著我國封裝龍頭企業的規模逐步擴充,以及眾多封裝企業在證券交易所公開發行上市發行,LED封裝的產業集中度、單個企業規模和自動化程度將出現較大的提升。隨著LED封裝產業格局的改變,對LED封裝設備的需求也出現了一些較為突出的特點。
首先,我國對LED封裝設備,特別是自動化設備的需求迅速增加,成為全球封裝設備需求最大的區域。從全球最大的LED封裝設備制造商的銷售區域構成來看,2009年、2010和2011年,ASM在大陸的營業額已經占到其全部營業額的33.6%、37.6%和44.8%,同時增長速度也是最快的。從一個方面說明了大陸在LED封裝設備市場的地位和發展潛力。
第二,LED設備一直是我國半導體照明產業發展的薄弱環節,LED封裝設備也不例外。截至2010年底,全球有近130家LED封裝設備制造企業,其中國內已布局了約100家,占全球的76.9%。國內市場中,ASM占據28.7%的市場份額,來自日本和臺灣的廠商分別占25.8%和15.2%,歐美廠商占10.3%;國產設備廠商占比20%。2011年國產設備有了較為明顯的增長,但仍然有70%左右的設備,主要是自動化設備依賴進口。LED封裝主要生產設備有固晶機、焊線機、點膠機、封膠機、分光分色機和自動貼帶機等。從目前國內設備的情況來看,封膠機已成功實現國產化,性能優良,可滿足產業要求。而固晶機、焊線機、點膠機、分光分色機和自動貼帶機還以進口為主,但近幾年,國內設備的產品水平也在不斷提升,特別是固晶機、焊線機等設備國產化率提升較快,也出現了一批領先企業,如深圳翠濤自動化設備有限公司,其固晶機的銷量2011年達到600臺,從數量上來看已經占有國內市場18%左右、占到國產固晶機數量的近30%。
第三,自動化程度高、速度快、精度高、全產線的整體解決方案成為LED封裝設備需求的熱點。隨著國內對LED產品品質要求的提升以及國內勞動力成本的迅速提升,對設備的需求表現為速度更快、精度更高、穩定性更好、更高的自動化水平等特點。更為突出的一點是,隨著封裝企業規模和研發能力的增強,其LED器件的研發設計能力也在迅速提升,特定的產品需要特定功能的設備,面向LED封裝企業需求的全產線設備解決方案及定制化設備的需求比較大幅增加。
三、競爭格局
裝備產業一直是各個行業的核心和高價值產業環節,也是典型的技術、資本密集型產業,競爭主要在為數不多的企業展開。從封裝設備行業的全球價值鏈看,發達國家主要截取高附加值環節,以核心原料制造技術、運動控制與視覺圖像等工藝技術、流程管理、知識產權保護和品牌經營等見長,例如行業高端產品主要由世界上封裝設備制造技術最為先進的美國、日本和瑞士等公司供應。目前,中國在封裝核心設備研發制造上總體上仍與國外企業具有較大差距,供應的設備主要集中固晶機、低精度焊線機及技術含量較低的后道工序相關設備品種,能夠生產高精度焊線機的中國企業屈指可數,整個LED封裝設備產業處在從產業價值鏈底端向上爬升的過程。截至2010年底,全球有130多家LED封裝設備廠商,其中國內約100家,以占全球76.9%的廠家數量,實現國內LED封裝設備市場20%的份額,并且產品線也主要集中在中低端設備市場。高端產品領域的行業集中度較高,國外公司的技術實力較強,在某些領域處于壟斷地位。這充分說明了我國LED封裝設備行業市場需求大、企業規模小、產品線不完整、技術水平低的現狀。
但值得關注的是,國內的設備起步較晚,但發展很快。特別是近幾年,隨著我國LED封裝產業規模和水平的提升,在國內市場需求的拉動下,我國LED封裝設備產業進展很快,高性價比的國產設備已經在封裝設備市場占據了一席之地,部分國內龍頭企業的技術、設備、產品和品牌已經具備一定的全球競爭力,如深圳翠濤自動化在焊線機、固晶機、和點膠機等方面,大族光電在固晶機方面,中為光電在光電檢測設備方面等。
2008年前,我國LED自動化封裝生產設備基本被歐洲、日本及臺灣廠商壟斷,而到2010年,國的LED自動化設備已經占到20%左右的市場份額,2011年國產設備市場占有率超過30%,我國LED封裝設備正在進入黃金發展時期。同時,隨著國內需求的快速增長,有一批國內企業已經渡過艱難的研發投入時期,建議起完善的新技術和新產品研發創新體系,推出了系列具有國際水平的系列設備,如翠濤自動化、大族激光、杭州遠方、杭州中為等。就具體設備來說,國內的產業水平及主要供應商如表1所示。
四、LED封裝設備市場需求展望
2011年,盡管半導體照明的整體形勢與預期有較大的差距,2011年設備的市場規模增長也是近幾年來最低的一年,但從半導體照明行業的整體發展來看,半導體照明快速發展的趨勢未變、我國成為全球LED封裝基地的趨勢未變、LED封裝產業的規?;妥詣踊厔菸醋?,我國LED封裝設備的市場需求在未來幾年仍將保持較高的增長速度,2015年前我國LED設備需求的復合增長率將在24%左右。得益于國產設備的價格和服務優勢,更重要的是隨著我國設備制造水平的不斷提升,國產設備將逐步在國內LED設備需求中占據主力地位,國內正在快速發展的設備制造商也將在LED設備市場的競爭中處于優勢地位。在考慮我國LED封裝產品構成、自動化水平以及產能增加、設備更新等多種因素的影現下,根據國際半導體照明工程研發及產業聯盟的測算,2015年我國LED封裝設備的市場需求將達到172億元,如圖2所示。
圖2 國內LED封裝設備需求預測
數據來源:國家半導體照明工程研發及產業聯盟(CSA)在未來的LED封裝設備競爭中,根據國際設備產業的發展經驗,國內的產業集中度將進一步提升,關鍵的核心設備如固晶、焊線、分光分色等領域,將會是少數企業占據大部分市場份額的局面。研發能力和產品改進能力將成為LED封裝設備企業最為關鍵的競爭要素,只有擁有強大研發能力的企業才能在未來的競爭中具備優勢,如翠濤自動化、大族光電、中為光電等為代表研發人員比例較高的企業最有可能成為國內LED設備生產的主導者。
第二篇:LED封裝設備行業發展態勢及趨勢展望
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LED封裝設備行業發展態勢及趨勢展望
半導體照明產業被認為是轉變經濟發展方式、調整產業結構、帶動相關產業發展、實現可持續發展的重要手段,也是是21世紀最具發展潛力的戰略性新興產業之一。隨著技術進步與市場應用的迅速增長,半導體照明產業發展前景極為廣闊。首先,作為半導體照明目前最大的發展推動源,液晶(LCD)背光、照明等領域的應用進展非常迅速且空間巨大。同時,LED創新應用的開發進展迅速,隨著在農業、醫療、信息智能網絡、航空航天等領域應用的形成,LED將成為具有萬億元規模的支柱性產業。
“十一五”期間,我國半導體照明產業的復合增長率達到35%,成為全球發展最快的區域。2010年我國半導體照明產業規模為1200億元,雖然 2010年末的良好發展勢頭并未如業內預期的那樣在2011年得以延續,有不少企業經營狀況不夠理想,甚至有部分企業倒閉,但不可否認的是中國半導體照明產業基礎仍在進一步夯實,仍然是全球發展最快的區域,2011年我國半導體照明產業規模達到1560億元。預計“十二五”期間,我國半導體照明整體產業規模增長30%,2015年國內半導體照明規模將達到5000億元。
一、LED封裝產業的態勢及趨勢
作為半導體照明產業鏈的中游環節,LED器件的封裝在半導體照明產業的發展中起著承上啟下的作用,也是我國在全球半導體照明產業鏈分工中具有規模優勢和成本優勢的產業環節之一。
根據Strategies Unlimited的數據,2010年高亮LED的市場規模達到108億美元。雖然2011年市場需求增長未能達到行業預期,從銷售額來看,雖然市場規模不會有很大的增長,但LED器件的封裝量仍將有較大的增加。
2011年,我國LED封裝產業規模達到285億元,較2010年的250億元增長14%,產量則由2010年的1335億只增加到1820億只,增長36%。就全球的LED封裝行業格局來看,我國已經是全球封裝產業最為集中的區域,也是全球LED封裝產業轉移的主要承接地,我國臺灣以及美國、韓國、歐洲、日本等主要LED企業的封裝能力很大一部分都在中國大陸實現。目前,我國有封裝企業1500多家,以集中于中低端市場的小規模企業為主,真正具有規模效應和國際競爭力的企業還不多。
隨著背光和照明等應用的不斷推廣,市場對LED的需求也在不斷發生變化。就LED器件的封裝結構來看,當前主要的封裝形式包括直插式封裝(Lamp LED)、表面貼裝封裝(SMD LED)、功率型封裝(High Power LED),板上芯片封裝(COB)等類型。就目前和未來的市場需求來看,背光和照明將成為最為主要應用,對LED器件的需求將以SMD LED、High Power LED和COB為主。就LED器件的品質來看,對LED可靠性、光效、壽命等的要求越來越高,小規模、低水平的封裝企騰洲灌膠機http://www.tmdps.cn
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業已經不能滿足應用領域對LED的品質需求,國內的LED封裝產能呈現出集中的趨勢,國內封裝領域的領先企業產能和自動化水平也在快速提升。
圖1 國內LED封裝產值預測
預計我國LED封裝在未來幾年還將保持較高的增長速度,2015年我國LED封裝產值將達到700億元,而整個封裝量復合增長率將在40%左右。
二、LED封裝設備需求特點分析
隨著我國封裝龍頭企業的規模逐步擴充,以及眾多封裝企業在證券交易所公開發行上市發行,LED封裝的產業集中度、單個企業規模和自動化程度將出現較大的提升。隨著LED封裝產業格局的改變,對LED封裝設備的需求也出現了一些較為突出的特點。
首先,我國對LED封裝設備,特別是自動化設備的需求迅速增加,成為全球封裝設備需求最大的區域。從全球最大的LED封裝設備制造商的銷售區域構成來看,2009年、2010和2011年,ASM在大陸的營業額已經占到其全部營業額的33.6%、37.6%和44.8%,同時增長速度也是最快的。從一個方面說明了大陸在LED封裝設備市場的地位和發展潛力。
第二,LED設備一直是我國半導體照明產業發展的薄弱環節,LED封裝設備也不例外。截至2010年底,全球有近130家LED封裝設備制造企業,其中國內已布局了約100家,占全球的76.9%。國內市場中,ASM占據28.7%的市場份額,來自日本和臺灣的廠商分別占25.8%和15.2%,歐美廠商占10.3%;國產設備廠商占比20%。2011年國產設備有了較為明顯的增長,但仍然有70%左右的設備,主要是自動化設備依賴進口。LED封裝主要生產設備有固晶機、焊線機、點膠機、封膠機、分光分色機和自動貼帶機等。從目前國內設備的情況來看,封膠機已成功實現國產化,性能優良,可滿足產業要求。而固晶機、焊線機、點膠機、分光騰洲灌膠機http://www.tmdps.cn
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分色機和自動貼帶機還以進口為主,但近幾年,國內設備的產品水平也在不斷提升,特別是固晶機、焊線機等設備國產化率提升較快,也出現了一批領先企業,如深圳騰洲自動化設備有限公司,其灌膠機的銷量2011年達到600臺,從數量上來看已經占有國內市場18%左右、占到國產灌膠機機數量的近30%。
第三,自動化程度高、速度快、精度高、全產線的整體解決方案成為LED封裝設備需求的熱點。隨著國內對LED產品品質要求的提升以及國內勞動力成本的迅速提升,對設備的需求表現為速度更快、精度更高、穩定性更好、更高的自動化水平等特點。更為突出的一點是,隨著封裝企業規模和研發能力的增強,其LED器件的研發設計能力也在迅速提升,特定的產品需要特定功能的設備,面向LED封裝企業需求的全產線設備解決方案及定制化設備的需求比較大幅增加。
三、LED封裝設備競爭格局
裝備產業一直是各個行業的核心和高價值產業環節,也是典型的技術、資本密集型產業,競爭主要在為數不多的企業展開。從封裝設備行業的全球價值鏈看,發達國家主要截取高附加值環節,以核心原料制造技術、運動控制與視覺圖像等工藝技術、流程管理、知識產權保護和品牌經營等見長,例如行業高端產品主要由世界上封裝設備制造技術最為先進的美國、日本和瑞士等公司供應。目前,中國在封裝核心設備研發制造上總體上仍與國外企業具有較大差距,供應的設備主要集中固晶機、低精度焊線機及技術含量較低的后道工序相關設備品種,能夠生產高精度焊線機的中國企業屈指可數,整個LED封裝設備產業處在從產業價值鏈底端向上爬升的過程。
截至2010年底,全球有130多家LED封裝設備廠商,其中國內約100家,以占全球76.9%的廠家數量,實現國內LED封裝設備市場20%的份額,并且產品線也主要集中在中低端設備市場。高端產品領域的行業集中度較高,國外公司的技術實力較強,在某些領域處于壟斷地位。這充分說明了我國LED封裝設備行業市場需求大、企業規模小、產品線不完整、技術水平低的現狀。
但值得關注的是,國內的設備起步較晚,但發展很快。特別是近幾年,隨著我國LED封裝產業規模和水平的提升,在國內市場需求的拉動下,我國LED封裝設備產業進展很快,高性價比的國產設備已經在封裝設備市場占據了一席之地,部分國內龍頭企業的技術、設備、產品和品牌已經具備一定的全球競爭力,如深圳騰洲自動化在灌膠機機、注膠機、和點膠機等方面,大族光電在固晶機方面,中為光電在光電檢測設備方面等。
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第三篇:LED封裝材料基礎知識(精)
LED 封裝材料基礎知識
LED 封裝材料主要有環氧樹脂,聚碳酸脂,聚甲基丙烯酸甲脂,玻璃,有機硅材料等高透明材料。其中聚碳酸脂,聚甲基丙烯酸甲脂,玻璃等用作外層透鏡材料;環氧樹脂,改性環氧樹脂,有機硅材料等,主要作為封裝材料,亦可作為透鏡材料。而高性能有機硅材料將成為高端LED 封裝材料的封裝方向之一。下面將主要介紹有機硅封裝材料。
提高LED 封裝材料折射率可有效減少折射率物理屏障帶來的光子損失,提高光量子效率,封裝材料的折射率是一個重要指標,越高越好。提高折射率可采用向封裝材料中引入硫元素,引入形式多為硫醚鍵、硫脂鍵等,以環硫形式將硫元素引入聚合物單體,并以環硫基團為反應基團進行聚合則是一種較新的方法。最新的研發動態,也有將納米無機材料與聚合物體系復合制備封裝材料,還有將金屬絡合物引入到封裝材料,折射率可以達到1.6-1.8,甚至2.0,這樣不僅可以提高折射率和耐紫外輻射性,還可提高封裝材料的綜合性能。
一、膠水基礎特性
1.1有機硅化合物--聚硅氧烷簡介
有機硅封裝材料主要成分是有機硅化合物。有機硅化合物是指含有Si-O 鍵、且至少有一個有機基是直接與硅原子相連的化合物,習慣上也常把那些通過氧、硫、氮等使有機基與硅原子相連接的化合物也當作有機硅化合物。其中,以硅氧鍵(-Si-0-Si-)為骨架組成的聚硅氧烷,是有機硅化合物中為數最多,研究最深、應用最廣的一類,約占總用量的90%以上。
1.1.1結構
其結構是一類以重復的Si-O 鍵為主鏈,硅原子上直接連接有機基團的聚合物,其通式為R ’---(Si R R ’---O)n---R ”,其中,R、R ’、R ”代表基團,如甲基,苯基,羥基,H,乙烯基等;n
為重復的Si-O 鍵個數(n 不小于2)。有機硅材料結構的獨特性:
(1)Si原子上充足的基團將高能量的聚硅氧烷主鏈屏蔽起來;(2)C-H無極性,使分子間相互作用力十分微弱;(3)Si-O鍵長較長,Si-O-Si 鍵鍵角大。
(4)Si-O鍵是具有50%離子鍵特征的共價鍵(共價鍵具有方向性,離子鍵無方向性)。
1.1.2性能
由于有機硅獨特的結構,兼備了無機材料與有機材料的性能,具有表面張力低、粘溫系數小、壓縮性高、氣體滲透性高等基本性質,并具有耐高低溫、電氣絕緣、耐氧化穩定性、耐候性、難燃、憎水、耐腐蝕、無毒無味以及生理惰性等優異特性。
耐溫特性:有機硅產品是以硅-氧(Si -O)鍵為主鏈結構的,C -C 鍵的鍵能為347kJ/mol,Si -O 鍵的鍵能在有機硅中為462kJ/mol,所以有機硅產品的熱穩定性高,高溫下(或輻射照射)分子的化學鍵不斷裂、不分解。有機硅不但可耐高溫,而且也耐低溫,可在一個很寬的溫度范圍內使用。無論是化學性能還是物理機械性能,隨溫度的變化都很小。
耐候性:有機硅產品的主鏈為-Si -O -,無雙鍵存在,因此不易被紫外光和臭氧所分解。有機硅具有比其他高分子材料更好的熱穩定性以及耐輻照和耐候能力。有機硅中自然環境下的使用壽命可達幾十年。
電氣絕緣性能:有機硅產品都具有良好的電絕緣性能,其介電損耗、耐電壓、耐電弧、耐電暈、體積電阻系數和表面電阻系數等均在絕緣材料中名列前茅,而且
它們的電氣性能受溫度和頻率的影響很小。因此,它們是一種穩定的電絕緣材料,被廣泛應用于電子、電氣工業上。有機硅除了具有優良的
耐熱性外,還具有優異的拒水性,這是電氣設備在濕態條件下使用具有高可靠性的保障。
生理惰性:聚硅氧烷類化合物是已知的最無活性的化合物中的一種。它們十分耐生物老化,與動物體無排異反應,并具有較好的抗凝血性能。
低表面張力和低表面能:有機硅的主鏈十分柔順,其分子間的作用力比碳氫化合物要弱得多,因此,比同分子量的碳氫化合物粘度低,表面張力弱,表面能小,成膜能力強。這種低表面張力和低表面能是它獲得多方面應用的主要原因:疏水、消泡、泡沫穩定、防粘、潤滑、上光等各項優異性能。
1.1.3有機硅化合物的用途
由于有機硅具有上述這些優異的性能,因此它的應用范圍非常廣泛。它不僅作為航空、尖端技術、軍事技術部門的特種材料使用,而且也用于國民經濟各行業,其應用范圍已擴到:建筑、電子電氣、半導體、紡織、汽車、機械、皮革造紙、化工輕工、金屬和油漆、醫藥醫療等行業。
其中有機硅主要起到密封、粘合、潤滑、絕緣、脫模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等功能。隨著有機硅數量和品種的持續增長,應用領域不斷拓寬,形成化工新材料界獨樹一幟的重要產品體系,許多品種是其他化學品無法替代而又必不可少的。
1.2 LED封裝用有機硅材料特性簡介
LED 封裝用有機硅材料的要求:光學應用材料具有透光率高,熱穩定性好,應力小,吸濕性低等特殊要求,一般甲基類型的硅樹脂25℃時折射率為1.41左右,而苯基類型的硅樹脂折射率要高,可以做到1.54以上,450 nm 波長的透光率
要求大于95%。在固化前有適當的流動性,成形好;固化后透明、硬度、強度高,在高濕環境下加熱后能保持透明性。
主要技術指標有:折射率、粘度、透光率、無機離子含量、固化后硬度、線性膨脹系數等等。
1.2.1 材料光學透過率特性
石英玻璃、硅樹脂和環氧樹脂的透過率如圖1 所示。硅樹脂和環氧樹脂先注入模具, 高溫固化后脫模, 形成厚度均勻為5 mm 的樣品。可以看到, 環氧樹脂在可見光范圍具有很高的透過率, 某些波長的透過率甚至超過了95% , 但環氧樹脂在紫外光范圍的吸收損耗較大, 波長小于380 nm 時, 透過率迅速下降。硅樹脂在可見光范圍透過率接近92%, 在紫外光范圍內要稍低一些, 但在320 nm時仍然高于88%, 表現出很好的紫外光透射性質;石英玻璃在可見光和紫外
光范圍的透過率都接近95%, 是所有材料里面紫外光透過率最高的。對于紫外LED 封裝, 石英玻璃具有最高的透過率, 有機硅樹脂次之, 環氧樹脂較差。然而盡管石英玻璃紫外光透過率高, 但是其熱加工溫度高, 并不適用于LED 芯區的密封, 因此在LED 封裝工藝中石英玻璃一般僅作為透鏡材料使用。由于石英玻璃的耐紫外光輻射和耐熱性能已經有很多報道 , 僅對常用于密封LED 芯區的環氧樹脂和有機硅樹脂的耐紫外光輻射和耐熱性能進行研究。
1.2.2耐紫外光特性
研究了環氧樹脂A 和B 以及有機硅樹脂A 和B 在封裝波長為395 nm和375 nm 的LED 芯片時的老化情況, 如圖2所示。實驗中, 每個LED 的樹脂涂層厚度均為2 mm。可以看到, 環氧樹脂材料耐紫外光輻射性能都較差, 連續工作時, 紫外LED 輸出光功率迅速衰減, 100 h 后輸出光功率均下降到初始的50% 以下;200 h 后, LED 的輸出光功率已經非常微弱。對于脂環族的環氧樹脂B, 在375 nm 的紫外光照射下衰減比395 nm時要快, 說明對紫外光波長較為敏感, 由于375 nm的紫外光光子能量較大, 破壞也更為嚴重。雙酚類的環氧樹脂A 在375 nm 和395 nm 的紫外光
照射下都迅速衰減, 衰減速度基本一致。盡管雙酚類的環氧樹脂A 在375 nm 和395 nm 時的光透過率要略高于脂環族類的環氧樹脂B, 但是由于環氧樹脂A 含有苯環結構, 因此在紫外光持續照射時, 衰減要比環氧樹脂B 要快。
盡管雙酚類的環氧樹脂A 在375 nm和395 nm時的光透過率要略高于脂環族類的環氧樹脂B, 但
是由于環氧樹脂A 含有苯環結構, 因此在紫外光持續照射時, 衰減要比環氧樹脂B 要快。測量老化前后LED 芯片的光功率, 發現老化后LED 的光功率基本上沒有衰減。這說明, 光功率的衰減主要是由紫外光對環氧樹脂的破壞引起的。環氧樹脂是高分子材料, 在紫外線的照射下, 高分子吸收紫外光子, 紫外光子光子能量較大, 能夠打開高分子間的鍵鏈。因此, 在持續的紫外光照射下, 環氧樹脂的主鏈慢慢被破壞, 導致主鏈降解, 發生了光降解反應, 性質發生了變化。實驗表明, 環氧樹脂不適合用于波長小于380 nm的紫外LED 芯片的封裝。相對環氧樹脂, 硅樹脂表現出了良好的耐紫外光特性。經過近1 500 h 老化后, LED 輸出光功率雖然有不同程度的衰減, 但是仍維持在85%以上, 衰減低于15%。這可能與硅樹脂和環氧樹脂間的結構差異有關。硅樹脂的主要結構包括Si 和O, 主鏈Si-O-Si 是無機的, 而且具有較高的鍵能;而環氧樹脂的主鏈主要是C-C 或C-O, 鍵能低于Si-O。由于鍵能較高, 硅樹脂的性能相對要穩定。因此, 硅樹脂具有良好的耐紫外光特性。
1.2.3 耐熱性
LED 封裝對材料的耐熱性提出了更高的要求。從圖3可以看出, 環氧樹脂和硅樹脂具有較好的承受紫外光輻照的能力。因此, 對其熱穩定性進行了研究。圖3 表示這兩種材料在高溫老化后mm-1厚度時透過率隨時間的變化情況。可以看到, 環氧樹脂的耐熱性較差, 經過連續6天 的高溫老化后, 各個波長的透過率都發生了較大的衰減, 紫外光范圍的衰減尤其嚴重, 環氧樹脂樣品顏色從最初的清澈透明變成了黃褐色。
硅樹脂表現出了優異的耐熱性能。在150 e 的高溫環境下, 經過14 days 的老化后, 可見光范圍的樣品mm-1厚度時透過率只有稍微的衰減, 在紫外光范圍也僅有
少量的衰減, 顏色仍然保持著最初的清澈透明。與環氧樹脂不同, 硅樹脂以Si-O-Si 鍵為主鏈, 由于Si-O 鍵具有較高的鍵能和離子化傾向, 因此具有優良的耐熱性。
1.2.4光衰特性
傳統封裝的超高亮度白光L ED ,配粉膠一般采用環氧樹脂或有機硅材料。如圖4所示, 分別用環氧樹
脂和有機硅材料配粉進行光衰實驗的結果??梢钥闯? 用有機硅材料配粉的白光L ED 的壽命明顯比環氧樹脂的長很多。原因之一是用有機硅材料和環氧樹脂配粉的封裝工藝不一樣, 有機硅材料烘烤溫度較低, 時間較短, 對芯片的損傷也小;另外, 有機硅材料比環氧樹脂更具有彈性, 更能對芯片起到保護作用。
1.2.5 苯基含量的影響
提高LED 封裝材料折射率可有效減少折射率物理屏障帶來的光子損失,提高光量子效率,封裝材料的折射率是一個重要指標,越高越好。硅樹脂中苯基含量越大,就越硬,折射率越高(合成的幾乎全苯基的硅樹脂折射率可達1.57),但因熱塑性太大,無實際使用價值,苯基含量一般以20%~50%(質量分數)為宜。實驗發現苯基含量為40%時(質量分數)硅樹脂的折射率約1.51,苯基含量為50%時硅樹脂的折射率大于1.54,如圖5所示。所合成的都是高苯基硅樹脂,苯基含量都在45%以上,其折射率都在1.53以上,其中一些可以達到1.54以上。
1.3有機硅封裝材料應用原理及分析
有機硅封裝材料一般是雙組分無色透明的液體狀物質,使用時按A :B=1:1的比例稱量準確,使用專用設備行星式重力攪拌機攪拌,混合均勻,脫除氣泡即可用于點膠封裝,然后將封裝后的部件按產品要求加熱固化即可。
有機硅封裝材料的固化原理一般是以含乙烯基的硅樹脂做基礎聚合物,含SiH 基硅烷低聚物作交聯劑,鉑配合物作催化劑配成封裝料,利用有機硅聚合物的Si —CH =CH 2與Si —H 在催化劑的作用下,發生硅氫化加成反應而交聯固化。我
們可以用儀器設備來分析表征一些技術指標有如折射率、粘度、透光率、無機離子含量、固化后硬度、線性膨脹系數等等。
1.3.1 紅外光譜分析
有機硅聚合物的Si —CH =CH 2與Si —H 在催化劑的作用下,發生硅氫化加成反應而交聯。隨著反
應的進行,乙烯基含量和硅氫基的濃度會逐漸減少,直到穩定于一定的量,甚至消失。
可采用紅外光譜儀測量其固化前后不同階段的乙烯基和硅氫基的紅外光譜吸收變化情況[2]。我們只列舉合成的高苯基乙烯基氫基硅樹脂固化前和固化后的紅外光譜為例:如圖6所示,固化前:3071,3050 cm -1是苯環和CH 2=CH-不飽和氫的伸縮振動,2960 cm-1是-CH 3的C-H 伸縮振動,2130 cm-1是Si —H 的吸收峰,1590 cm -1是—CH =CH2不飽和碳的吸收峰,1488 cm -1是苯環的骨架振動,1430,1120 cm -1 是Si -Ph 的吸收峰,1250 cm -1是Si -CH 3的吸收峰,1060 cm -1是Si-O-Si 的吸收峰;固化后:2130 cm -1處的Si —H 的吸收峰和1590 cm-1處的—CH =CH2不飽和碳的吸收峰均消失。
1.3.2 熱失重分析
有機硅主鏈si-0-si 屬于“無機結構”,si-0鍵的鍵能為462kJ/mol,遠遠高于C-C 鍵的鍵能347kJ/mol,單純的熱運動很難使si-0鍵均裂,因而有機硅聚合物具有良好的熱穩定性,同時對所連烴基起到了屏蔽作用,提高了氧化穩定性。有機硅聚合物在燃燒時會生成不燃的二氧化硅灰燼而自熄。為了分析封裝材料的耐熱性,及硅樹脂對體系耐熱性的影響,我們進行了熱失重分析,如圖7圖8所示,樣品起始分
解溫度大約在400℃,800℃的殘留量在65%以上。封裝材料在400℃范圍內不降解耐熱性好,非常適用于大功率LED 器件的封裝。
1.3.3 DSC分析
我們采用DSC(差示熱量掃描法)分析了硅樹脂固化后的玻璃化轉變溫度Tg。一般,Tg 的大小取決于分子鏈的柔性及化學結構中的自由體積,即交聯密度,Tg 隨交聯密度的增加而升高,可以提供一個表征固化程度的參數。我們采用DSC 分析了所制備的凝膠體、彈性體、樹脂體的Tg,如表1所示,顯然隨著凝膠體、彈性體、樹脂體的交聯密度的增加,玻璃化轉變溫度Tg 升高。同樣也列舉合成的高苯基乙烯基氫基硅樹脂固化后的差示熱量掃描分析圖譜,如圖9所示,玻璃化轉變溫度Tg 約72℃。封裝應用應根據封裝實際的需求,選用不同的形態。
表1 有機硅樹脂的玻璃化轉變溫度Tg
圖9 高苯基乙烯基氫基硅樹脂DSC 分析圖譜 1.4有機硅封裝材料的分類及與國外同類產品的對比
為了提高LED 產品封裝的取光效率,必須提高封裝材料的折射率,以提高產品的臨界角,從而提高產品的封裝取光效率。根據實驗結果,比起熒光膠和外封膠折射率都為1.4時,當熒光膠的折射率比外封膠高時,能顯著提高LED 產品的出光效率,提升LED 產品光通量。目前業內的混熒光粉膠折射率一般為1.5左右,外封膠的折射率一般為1.4左右,故大功率白光LED 灌封膠應選取透光率高(可見光透光率大于99%)、折射率高(1.4-1.5)、耐熱性較好(能耐受200℃的高溫)的雙組分有機硅封裝材料
LED 有機硅封裝材料,固化后按彈性模量劃分,可分為凝膠體,彈性體及樹脂等三大類;按折射率劃分,可分為標準折射率型與高折射率兩大類,見表2:
表2 LED有機硅封裝材料的分類
與國外同類產品進行了對比,其參數如表3表4所示,可知各項性能參數較接近,經部分客戶試用反映良好。
表3自制低折色率產品與國外同類產品的比較
表4自制高折色率產品與國外同類產品的比較
針對LED 封裝行業的不同部位的具體要求開發五個應用系列的有機硅材料,不同的封裝要求,在封裝材料的粘度,固化條件,固化后的硬度(或彈性),外觀,折光率等方面有差異。具體分類介紹如下:
1.4.1混熒光粉有機硅系列
傳統封裝的超高亮度白光L ED ,配粉膠一般采用環氧樹脂或有機硅材料。如圖9所示, 分別用環氧樹脂和有機硅材料配粉進行光衰實驗的結果。可以看出, 用有機硅材料配粉的白光L ED 的壽命明顯比環氧樹脂的長很多。原因之一是用有機硅材料和環氧樹脂配粉的封裝工藝不一樣, 有機硅材料烘烤溫度較低, 時間較短, 對芯片的損傷也小;另外, 有機硅材料比環氧樹脂更具有彈性, 更能對芯片起到保護作用。
1.4.2 MODING封裝材料有機硅系列
1.4.3TOP 貼片封裝材料有機硅系列
1.4.4透鏡填充有機硅系列
1.4.5集成大功率LED 有機硅系列
二、膠水與其它材料之間的關聯性(含固晶膠)
有機硅材料對其他材料沒有腐蝕性,但某些材料會影響封裝材料的固化。固晶膠一般為環氧樹脂材料,它的固化劑種類很多,如果其中含有N,P,S 等元素,會導致封裝材料與固晶膠接觸部分不固化。如果對某一種基材或材料是否會抑制固化存在疑問,建議先做一個相容性實驗來測試某一種特定應用的合適性。如果在有疑問的基材和固化了的彈性體材料界面之間存在未固化的封裝料,說明不相容,會抑制固化。
這些最值得注意的物質包括:
1、有機錫和其它有機金屬化合物
2、硫、聚硫化物、聚砜類物或其它含硫物品
3、胺、聚氨酯橡膠或者含氨的物品
4、亞磷或者含亞磷的物品
5、某些助焊劑殘留物
有機硅封裝材料有很好的耐濕氣,耐水性及耐油性,但對濃硫酸,濃硝酸等強酸,氨水,氫氧化鈉等強堿,以及甲苯等芳香烴溶劑的抵抗能力差。下表定性的列出有機硅封裝材料耐化學品性。
有機硅封裝材料耐化學品性表
三、膠水的應用與風險防范 3.1使用:
A、B 兩組分1:1稱量,用行星式重力攪拌機(自公轉攪拌脫泡機)攪拌均勻即可點膠?;蛘咴谝欢囟认?,于10mmHg 的真空度下脫除氣泡即可使用。建議在干燥無塵環境中操作生產。
3.2注意事項
A、有機硅封裝材料在稱量,混合,轉移,點膠,封裝,固化過程中使用專用設備,避免與其他物質混雜帶來不確定的影響。
B、某些材料、化學制劑、固化劑和增塑劑可以抑制彈性體材料的固化。這些最值得注意的物質包括: B-
1、有機錫和其它有機金屬化合物
B-
2、硫、聚硫化物、聚砜類物或其它含硫物品 B-
3、胺、聚氨酯橡膠或者含氨的物品 B-
4、亞磷或者含亞磷的物品 B-
5、某些助焊劑殘留物
如果對某一種基材或材料是否會抑制固化存在疑問,建議先做一個相容性實驗來測試某一種特定應用的合適性。如果在有疑問的基材和固化了的彈性體材料界面之間存在未固化的封裝料,說明不相容,會抑制固化。
C、在使用封裝材料時避免進入口眼等部位;接觸封裝材料后進食前需要清洗手;封裝材料不會腐蝕皮膚,因個人的生理特征有差異,如果感覺不適應暫停相關工作或就醫。
D、在LED 生產中很可能會產生的問題是芯片封裝時,杯內汽泡占有很大的不良比重,但是產品在制作過程中如果汽泡問題沒有得到很好的解決或防治,就會造成產品衰減加快的一個因素。影響氣泡產生的因素比較多, 但是多做一些工程評估,即可逐步解決。一般情況下,工藝成熟后,氣泡的不良比重不會太高。以下是相關因素:
(1)環境的溫度和濕度對氣泡產生有較大的影響。(2)模條的溫度也是產生氣泡的一個因素。(3)氣泡的產生與工藝的調整有很大關系。
例如,有些工廠沒有抽真空也沒有氣泡,而有些即使抽了真空也有氣泡,從這一點看不是抽不抽真空的問題,而是操作速度的快慢、熟練程度的問題。同時與環境溫度也是分不開的。環境溫度變化了,可以采取相應的措施加以控制。若常溫是15℃,如讓膠水的溫度達到60℃,這樣做杯內氣泡就不會出現。同時要注意很多細節問題,如在滾筒預沾膠時產生微小氣泡,肉眼和細微鏡下看不到,但一進入烤箱體內,熱脹氣泡擴漲。如果此時溫度太高,氣體還沒有躍出就固化所以產生氣泡現象。LED 表面有氣泡但沒破,此為打膠時產生氣泡。LED 表面有氣泡已破,原因是溫度太高。手工預灌膠前,支架必須預熱。預熱預灌的AB 組分進行2小時調換一次。只要你保持AB 料、支架都是熱的,氣泡問題不難解。因為AB 組分冷時流動性差, 遇到冷支架容易把氣泡帶入。操作時要注意以下問題:
(1)操作人員的操作技巧不熟練(整條里面有一邊出現氣泡);(2)點膠機的快慢和膠量沒有控制好(很容易出現氣泡的地方);(3)機器是否清潔(此點不一定會引起氣泡,但很容易產生類似冰塊一樣的東西,尤其是環已酮);
(4)往支架點膠時,速度不能快,太快帶入的空氣將難以排出;
(5)膠要常換、膠筒清洗干凈,一次混膠量不能太多,A,B 組分混合就會開始反應,時間越長膠越稠,氣泡越難排出;
E、大多數封裝客戶都發現做好的產品在初期做點亮測試老化之后都有不錯的表現,但是隨著時間的推移,明明在抽檢都不錯的產品,到了應用客戶開始應用的時候或者不久之后,就發現有膠層和PPA 支架剝離、LED 變色(鍍銀層變黃發黑)的情況發生。那這到底是什么原因引起的?是在制程的過程中工藝把握不好導
致封裝膠固化不好嗎?當然有可能,但是隨著客戶工藝的不斷成熟,這種情況發生的機率會越來越少。有以下因素供大家參考;
(1)PPA 與支架剝離的原因是:PPA 中所添加的二氧化鈦因晶片所發出的藍光造成其引起的光觸媒作用、PPA 本身慢慢老化所造成的,硅膠本身沒老化的情況下,由于PPA 老化也會導致剝離想象的發生;二氧化鈦吸收太陽光或照明光中的紫外線,產生光觸媒作用,會產生分解力與親水性的能力。特別具有分解有機物的能力。
(2 以LED 變色問題為例、現階段大致分三類: ?硫磺造成鍍銀層生硫化銀而變色 ?鹵素造成鍍銀層生鹵化銀而變色 ?鍍銀層附近存在無機碳。
? 有機硅封裝材料、固晶材料并不含有S 化合物、鹵素化合物, 硫化及鹵化物的發生取決于使用的環境。
? 無機碳的存在為環氧樹脂等的有機物因熱及光的分解后的殘渣。在鍍銀層以環氧等固晶膠作為藍光晶片接合的場合頻繁發生。
?有機硅封裝材料即使被熱及光分解也不會變成黑色的碳。
? 若是沒有使用環氧等的有幾物的場合有發現無機碳存在的話有可能是由外部所帶入。
? 上述的3種變色現象是因藍光、鍍銀、氧氣及濕氣使其加速催化所造成 綜上所述,我們發現,以上的主要原因是由于有氧氣,濕氣侵入到LED 內部以及有無機碳的存在
而帶來的一系列的問題,那么我們應該如何解決呢。
(1)在封裝過程中避免使用環氧類的有機物,比如固晶膠;
(2 選擇低透氣性的封裝材料,盡量避免使用橡膠系的硅材料,盡量選用樹脂型的硅材料;
(3 在制程的過程中盡量采用清洗支架,盡可能的增加烘烤流程。如何解決隔層問題?出現隔層,一般是膠水沾接性能不好,先膨脹后收縮所致。也有粉膠與外封膠膨脹系數差異太大產生較大內應力,在金線部位撕裂。故升溫太快 有裂層或固化不好,而分段固化,反應沒那么劇烈,消除一些內應力。
3.3貯存及運輸:
1、陰涼干燥處貯存,貯存期為6個月(25℃)。3-
2、此類產品屬于非危險品,可按一般化學品運輸。
3、膠體的A、B 組分均須密封保存,在運輸,貯存過程中防止泄漏。3.4封裝工藝 A.LED 的封裝的任務
是將外引線連接到LED 芯片的電極上,同時保護好LED 芯片,并且起到提高光取出效率的作用。關鍵工序有裝架、壓焊、封裝。
B.LED 封裝形式
LED封裝形式可以說是五花八門,主要根據不同的應用場合采用相應的外形尺寸,散熱對策和出光效果。LED 按封裝形式分類有Lamp-LED、TOP-LED、Side-LED、SMD-LED、High-Power-LED 等。
C.LED 封裝工藝流程 1.芯片檢驗
鏡檢:材料表面是否有機械損傷及麻點麻坑(lockhill);芯片尺寸及電極大小是否符合工藝
要求 ;電極圖案是否完整。2.擴片
由于LED 芯片在劃片后依然排列緊密間距很?。s0.1mm),不利于后工序的操作。我們采用擴片機對黏結芯片的膜進行擴張,是LED 芯片的間距拉伸到約0.6mm。也可以采用手工擴張,但很容易造成芯片掉落浪費等不良問題。
3.點膠
在LED 支架的相應位置點上銀膠或絕緣膠。(對于GaAs、SiC 導電襯底,具有背面電極的紅光、黃光、黃綠芯片,采用銀膠。對于藍寶石絕緣襯底的藍光、綠光LED 芯片,采用絕緣膠來固定芯片。)工藝難點在于點膠量的控制,在膠體高度、點膠位置均有詳細的工藝要求。由于銀膠和絕緣膠在貯存和使用均有嚴格的要求,銀膠的醒料、攪拌、使用時間都是工藝上必須注意的事項。
4.備膠
和點膠相反,備膠是用備膠機先把銀膠涂在LED 背面電極上,然后把背部帶銀膠的LED 安裝在LED 支架上。備膠的效率遠高于點膠,但不是所有產品均適用備膠工藝。
5.手工刺片
將擴張后LED 芯片(備膠或未備膠)安置在刺片臺的夾具上,LED 支架放在夾具底下,在顯微鏡下用針將LED 芯片一個一個刺到相應的位置上。手工刺片和自動裝架相比有一個好處,便于隨時更換不同的芯片,適用于需要安裝多種芯片的產品。
6.自動裝架
自動裝架其實是結合了沾膠(點膠)和安裝芯片兩大步驟,先在LED 支架上點上銀膠(絕緣膠),然后用真空吸嘴將LED 芯片吸起移動位置,再安置在相應的支架位置上。自動裝架在工藝上主要要熟悉設備操作編程,同時對設備的沾膠及安裝精度進行調整。在吸嘴的選用上盡量選用膠木吸嘴,防止對LED 芯片表面的損傷,特別是蘭、綠色芯片必須用膠木的。因為鋼嘴會劃傷芯片表面的電流擴散層。
7.燒結
燒結的目的是使銀膠固化,燒結要求對溫度進行監控,防止批次性不良。銀膠燒結的溫度一般控制在 150℃,燒結時間 2 小時。根據實際情況可以調整到 170℃,1 小時。絕 緣膠一般 150℃,1 小時。銀膠燒結烘箱的必須按工藝要求隔 2 小時(或 1 小時)打開更換燒結的產 品,中間不得隨意打開。燒結烘箱不得再其他用途,防止污染。8.壓焊 壓焊的目的將電極引到 LED 芯片上,完成產品內外引線的連接工作。LED 的壓焊工藝有金絲球焊和鋁絲壓焊兩種。9.點膠封裝 LED 的封裝主要有點膠、灌封、模壓三種?;旧瞎に嚳刂频碾y點是氣泡、多缺料、黑點。設計 上主要是對材料的選型,選用結合良好的膠水和支架。(一般的 LED 無法通過氣密性試驗)TOP-LED 和 Side-LED 適用點膠封裝。手動點膠封裝對操作水平要求很高(特別是白光 LED),主要難點是對點 膠量的控制,因為膠水在使用過程中會變稠。白光 LED 的點膠還存在熒光粉沉淀導致出光色差的問題。10.灌膠封裝 Lamp-LED 的封裝采用灌封的形式。灌封的過程是先在 LED 成型模腔內注入膠水,然后插入壓焊 好的 LED 支架,放入烘箱讓膠水固化后,將 LED 從模腔中脫出即成型。11.模壓封裝 將壓焊好的 LED 支架放入模具中,將上下兩副模具用液壓機合模并抽真空,將固態環氧放入注膠 道的入口加熱用液壓頂桿壓入模具膠道中,環氧順著膠道進入各個 LED 成型槽中并固化。12.固化與后固化 固化是指封裝膠水的固化。13.后固化 后固化是為了讓膠水充分固化,同時對 LED 進行熱老化。后固化對于提高膠水與支架(PCB)的粘接 強度非常重要。14.切筋和劃片
由于 LED 在生產中是連在一起的(不是單個)Lamp 封裝 LED 采用切筋切斷 LED 支架的連筋。,SMD-LED 則是在一片 PCB 板上,需要劃片機來完成分離工作。15.測試 測試 LED 的光電參數、檢驗外形尺寸,同時根據客戶要求對 LED 產品進行分選。16.包裝 將成品進行計數包裝。超高亮 LED 需要防靜電包裝。
第四篇:面向照明用光源的LED封裝技術探討
面向照明用光源的LED封裝技術探討
照明就是為人類用眼睛感知世界和辨識物體提供光線。太陽是天然廉價的最佳照明光源,在太陽光照射不到的地方,人類需要借助人工光源進行照明。人類對照明光源的使用,經歷了從蠟燭、油燈、煤氣燈等簡單光源,到愛迪生發明的白熾燈,再到熒光燈、鹵素燈、高壓鈉燈、金屬鹵素化燈、三基色熒光燈等電光源。各種電光源的出現,在給世界帶來了越來越多光明的同時,也帶來了越來越多的節能環保方面的問題。20世紀 90年代后期,白光LED的出現,使節能環保的固態照明成為可能。
led具有高效節能、綠色環保、使用壽命長、響應速度快、安全可靠和使用靈活等顯著特點,已被公眾廣泛認可為繼煤油燈、白熾燈、氣體放電燈之后的第四代革命性照明光源。
從1962年第一只LED問世至今的四十多年的時間里,LED的封裝形態發生了多次的演變。從60年代的玻殼封裝,到70年代的環氧樹脂封裝,到90年代中后期的四腳食人魚封裝、貼片式SMD封裝、大功率封裝、芯片集成式COB封裝等。隨著大功率LED在半導體照明應用的不斷深入,其封裝形態在短短的幾年里已發生了多次的變化。
表1 各種照明光源的主要性能指標的比較
一、發展新型LED光源封裝形式,保證性能的前提下降低封裝、應用成本
led封裝形態的每一次變化,都是因其應用領域需求的不同而做出的。走向未來照明的LED光源將會是什么樣子的?現有的LED封裝能否走向照明?要回答這個問題,得弄清楚半導體照明對LED光源的需求。
從現階段的性能指標來看,LED已經初步具備了進入照明領域的能力。盡管目前的性能優勢并不明顯,但隨著外延、芯片技術的快速突破和封裝技術的不斷進步,LED作為照明光源的性能將遠優于傳統光源的性能,這一前景是可以期待的。
LED光源要進入照明領域,性能的優劣只是前提,成本的高低才是真正的決定因素。在半導體照明發展的初期,著力于追求性能是必須的;在半導體照明發展到一定階段,我們應將注意力轉移到如何在保證性能的前提下大幅度降低成本。因為我們要做的不只是小資們欣賞的藝術品,而是普通大眾都能接受的大宗商品。成品的高低決定著LED作為光源對照明領域滲透率的高低。
商品成本的降低,一般有以下途徑:
材料降成本——在原有產品方案上壓供應商的材料價、降低材料等級或選用替代材料,最直接有效,但幅度有限,且存在一定的品質風險;
技術降成本——采用新的技術路線,改變原有產品方案,減少用料和制造環節,幅度客觀;
效率降成本——有賴于技術、設備和管理的進步。
要降低LED光源的成本,以上途徑都要考慮,但首要考慮的是如何因應半導體照明的特點,打破傳統封裝觀念的約束,以新的技術方案來降低LED的封裝成本。
對傳統照明而言,一般都是采用“光源+燈具”的模式,光源的制造相對獨立于燈具。由于LED光源具有體積小、發強光和易于控制等的特點,故在應用中一般可根據照明效果的要求做出靈活的變化和選擇。對于半導體照明而言,LED光源與燈具的制造沒有明顯的界限,LED光源成本的降低應與照明系統的要求整體考慮。因此,LED光源的封裝方案應根據照明系統的驅動電路、熱量管理、光學設計和結構設計等要求而做出,目的就是發展新型的LED光源封裝形式,在保證整體性能的前提下大幅度降低封裝和應用成本。
二、芯片集成COB光源模塊個性化封裝可能成為半導體照明未來主流封裝形式
LED有分立和集成兩種封裝形式。LED分立器件屬于傳統封裝,廣泛應用于各個相關的領域,經過四十多年的發展,已形成了一系列的主流產品形式。芯片集成COB模塊目前屬于個性化封裝,主要為一些個案性的應用產品而設計和生產,尚未形成主流產品形式。
傳統的LED燈具做法是:LED分源分立器件→MCPCB光源模組→LED燈具,主要是由于沒有現成合適的核心光源組件而采取的做法,不但耗工費時,而且成本較高。實際上,我們可以將“LED光源分立器件→MCPCB光源模組”合二為一,直接將LED芯片集成在MCPCB(或其它基板)上做成COB光源模塊,走“COB光源模塊→LED燈具”的路線,不但省工省時,而且可以節省器件封裝的成本。
與分立LED器件相比,COB光源模塊在照明應用中可以節省LED的一次封裝成本、光引擎模組制作成本和二次配光成本。在相同功能的照明燈具系統中,實際測算可以降低30%左右的光源成本,這對于半導體照明的應用推廣有著十分重大的意義。在性能上,通過合理的設計和微透鏡模造,COB光源模塊可以有效地避免分立光源器件組合存在的點光、眩光等弊端;還可以通過加入適當的紅色芯片組合,在不明顯降低光源效率和壽命的前提下,有效地提高光源的顯色性(目前已經可以做到90以上)。在應用上,COB光源模塊可以使照明燈具廠的安裝生產更簡單和方便,有效地降低了應用成本。在生產上,現有的工藝技術和設備完全可以支持高良品率的
OB光源模塊的大規模制造。隨著LED照明市場的拓展,燈具需求量在快速增長,我們完全可以根據不同燈具應用的需求,逐步形成系列COB光源模塊主流產品,以便大規模生產。
三、小型化貼片式LED也將是LED光源的另外一大主流產品
除了芯片集成的COB光源模塊有可能成為未來的半導體照明的主流封裝形式外,高性能、低成本、方便于大規模生產制造和安裝應用的小型化貼片式LED也將是LED光源的另外一大主流產品。個人認為,未來半導體照明的主要表現形式為:
平面照明——辦公場所或背光照明;
帶狀照明——裝飾照明;
燈具照明——替代傳統照明。
在平面照明產品中,芯片集成的COB光源模塊和貼片式LED的應用將并存;在帶狀照明產品中,貼片式LED將獨領風騷;在燈具照明產品中,芯片集成的COB光源模塊的應用將成為主流。
總之,走向照明的LED光源將形成兩大主流形態——功能化的芯片集成COB光源模塊額小型化 LED器件,低成本將是永恒的主題。誰能率先打破傳統封裝的約束,開發出符合半導體照明需求的LED光源,誰就能占得產品的先機;誰能夠在保證性能的前提下將成本做到極致,誰就能把握未來LED光源的市場。
第五篇:led封裝主管的個人簡歷
led封裝主管的個人簡歷模板
姓
名:
王先生
性
別:
男
婚姻狀況:
已婚
民
族:
漢族
戶
籍:
貴州-遵義
年
齡:
現所在地:
廣東-江門
身
高:
173cm
希望地區:
浙江、江蘇、廣東
希望崗位:
工業/工廠類-設備經理/主管 電子/電器/元件類-光源與照明工程
尋求職位:
設備主管、生產主管、生產經理
待遇要求:
8000元/月
可面議
要求提供住宿
最快到崗:
1個月之內
教育經歷
2003-09 ~ 2006-07 西京學院 機電一體化 大專
培訓經歷
2009-04 ~ 2009-07 學成電腦培訓 Excel和Word CAD制圖
工作經驗至今6年5月工作經驗,曾在3家公司工作
**公司(2011-06 ~ 至今)
公司性質:
私營企業 行業類別:
電子、微電子技術、集成電路
擔任職位:
led封裝主管
崗位類別:
光源與照明工程
工作描述:
1:主要負責生產部、設備部及品質部的相關管理工作。2:實現產品良率計劃目標
3:負責各個生產工序品質狀況跟蹤及監督。負責對工藝、產品持續改進的方案,4:當出現存在的或潛在的質量問題時提出相應的糾正預防措施,有效解決并文件化.5:LED生產設備在生產過程中標準被執行之管控。6:LED設備的操作指引制定及各項標準文件制訂管理。
7:負責新進設備安裝調試及驗收 設備運行狀況的控制、8:監督制造設備運行的狀況.指導并監督各工序是否按工藝作業。
9:改進工藝提高良率及效率.
10:led原物料質量管控,生產過程中的品質控制,11:led成品入庫和出貨的品質管控,**公司(2007-05 ~ 2011-06)
公司性質:
股份制企業 行業類別:
電子、微電子技術、集成電路
擔任職位:
設備課長
崗位類別:
光源與照明工程
工作描述:
1:新進設備安裝和調試及驗收,2:LED封裝設備人員工作安排與培訓。簡歷表格 http://www.tmdps.cn 3:負責生產管理、設備的維修及保養工作,4:對電、氣、設備進行安全監督,確保生產的順利進行。5:對設備重大機故檢修,聯絡設備廠商對設檢修及設備改進。
6:LED生產設備在生產過程中標準被執行之管控,LED設備的操作指引制定及各項標準文件制訂管理
7:指導并監督生產部門是否正常操機臺,對設備進行合理改善,以確保設備生產效率得到相應的提高
**公司(2005-12 ~ 2007-05)
公司性質:
股份制企業 行業類別:
電子、微電子技術、集成電路
擔任職位:
工程師
崗位類別:
光源與照明工程
工作描述:
1:LED前段技術人員工作安排,機臺所需零配件申請請購,新進設備安裝與調試。
2:設備維修及保養工作。
3:設備的改善、設備駕動率提升方案
項目經驗
焊線機改用合金線焊接/LAMP(30/40)連體支架導入(2010-02 ~ 2011-04)
擔任職位:
設備課長
項目描述:
1:焊線機用金線焊接改用合金線焊接,2:LED封裝自動固晶、焊線機和對應的支架改善,(之前LAMP支架20連體、30連體改為現在30連體、40連體。)
責任描述:
1:負責自動焊線機配套治具改裝。過線系統和吹氣系統改進。
2:負責自動固晶,焊線機,后段相應設備處理,LAMP支架30連體、40連體配套夾具申請及處理。
技能專長
專業職稱:
設備課長/兼生產管理
計算機水平:
全國計算機等級考試一級
計算機詳細技能:
能夠進行計算機的基本的故障排除; 基本熟悉CAD平面制圖; 熟練掌握辦公軟件;
技能專長:
1:工作優勢:工作經驗比較豐富,有著扎實深厚的專業基礎知識,對LED行業(LAMP,SMD,食人魚,大功率)的整個生產流程有較深刻的了解,特別是對前段固晶、焊線設備ASM公司固晶、焊線機及美國KS焊線機維修工作非常熟悉,對日本KAIJO焊線機、白光機、封膠機、分光機都有一定的了解;
2:對國產LED封裝設備維修及保養工作以非常熟悉:例如:深圳大族固晶機。3:我的專長和特殊技能:對LED封裝前段固晶(AD809A-03 AD809HS-03 AD8930V AD892等),焊線(EAGLE60 EAGLE60V IHAWK)的維修和管理工作非常熟悉,美國ks焊線機,能夠排除該類機器的各種問題,對機器及其電路等方面的專業知識比較了解;
4:工作經歷:2006年初至2007年從事前段設備維修保養工作;2008年至今從事封裝設備部管理工作;
5:經過六年多工作錘煉,我相信自己的能力會給貴公司帶來驚喜!
6:針對現在市場經濟發展,市場競爭,成本降低,對焊線機的合金線導入以成了必然的趨勢。針對此現狀,現以對合金線及銀線的調試以非常了解。焊線機做金線改為做合金線的裝置以非常了解。
7:對生產計劃制定和現場工作的管理非常熟悉。
語言能力
普通話:
流利
粵語:
一般
英語水平:
英語專業
口語一般
英語:
一般
求職意向
發展方向:
LED封裝設備及生產工程管理
其他要求:
包食宿,試用期*** 自身情況 自我評價:
本人性格開朗、穩重、有活力,待人熱情真誠,對工作認真負責,積極主動,能吃苦耐勞,自信心責任心強,思想活躍,有創新精神,有較強的管理組織、實踐動手能力及其團隊合作精神,能迅速適應各種環境并融入其中。