中国贴片式LED器件发展状况 | |
发布日期:2010-07-14 来源:网络 作者:网络电镀前处理 阅读: 431 | [ 字体选择：大 中 小 ] |
出乎意料的是,这几年来SMD LED的市场份额却仅占中国LED封装业的一小部分,2007年的销售额仅为10%至15%。过去五年里,当整个LED行业的产量和销售分别提高了30%和20%时,SMD LED产业的增长相对整个行业来说仍旧十分缓慢,2008年的SMD LED收入增长仅为5%至10%。 不过,随着我国各大厂商自主创新和商业策略的改变,到2009年,我国已有MOCVD设备153台,芯片产量较2008年增长重新随机进程25%,达23亿元,封装达到204亿元。功率LED和SMD LED增长较快。2010年预计能增至280亿元。应用市场方面,2009年我国LED应用产品产值已超过600亿元。 供应商也正在重新思考商业策略。一些企业正考虑延迟扩张计划,一些已停止投资新的生产线,或正在与替代市场的买家核实订单情况以判断是否需要进一步扩充产能。2009年,许多厂商开始降低产品价格,同时开拓新的市场。除了控制投资,供应商还希望能更好的控制生产成本。 工艺流程介绍 表面贴片二极管（SMD）是一种新型的表面贴装式半导体发光器件，具有体积小、散射角大、发光均匀性好、可靠性高等优点。其发光颜可以是白光在内的各种颜，可满足表面贴装结构的各种电子产品的需要，特别是手机、笔记本电脑等。 1、 SMD封装的工艺 SMD封装一般有两种结构：一种为金属支架片式LED，另一种为PCB片式LED。具体的工艺如图1所示。 图1 SMD封装的工艺流程 目前，很多厂家都利用自动化机器进行固晶和焊线，所做出来的产品质量好、一致性好，非常适合大规模生产。 特别应当注意，在制作SMD白光LED时，因为器件的体积较小，点荧光粉是一个难题。有的厂家先把荧光粉与环氧树脂配好，做成一个模子；然后把配好荧光粉的环氧树脂做成一个胶饼，将胶饼贴在芯片上，周围再灌满环氧树脂，从而制成SMD封装的白光LED。 2、 测试LED与选择PCB 对SMD封装的LED进行测试，因为其体积小，不便于手工操作，所以必须使用自动测试的仪器。以PCB片式LED为例，对于如图2所示的0603片式的SMD LED，其尺寸为1.6mm×0.8mm×0.8mm。 图2 0603片式的SMD LED 由于结构的微型化，PCB的选材和版图设计十分重要。综合各方面考虑，选取厚度为0.30mm、面积为60mm×130mm的PCB作为基板，在板上设计41组封装结构，每组由44只片式LED连为一体。每个单元的图示参见图3。 图3 测试用的PCB的单元示意图 对于PCB基板的质量要求包括： ·要有足够的精度：厚度的不均匀度＜±0.03mm，定位孔对电路板图案偏差＜±0.05mm。 ·镀金属的厚度和质量必须确保金丝键合后的拉力大于8g。 ·表面无粘污，PCB上的化学物质要清洗干净，封装时胶的粘合要牢固。 目前SMD封装的LED大量用在显示屏上，其中把SMD上芯片连接的部分直接与显示屏的电路板用导热胶粘合，让SMD上LED产生的热量传导到显示屏的电路板上。这样热量由显示屏上的电路板散发到空气中，有利于显示屏的散热。 随着SMD器件的发展，今后的接插件会朝着SMD器件方向发展，实现小型化、高密度和鲜艳彩，这样显示器的屏幕在有限的尺寸中可获得更高的分辨率。同时可实现结构轻巧简化及良好的白平衡；并且半值角可达160°，从而使显示屏更薄，可获得更好的观看效果。 1. SMD LED 产品分析 产品优势 相对于其他封装器件选金工艺,SMD LED 具有有很多独到的优异特性： a.组装密度高、电子产品体积小、重量轻,贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右,一般采用SMT之后,电子产品体积缩小40%~60%,重量减轻60%~80%。 b.可靠性高、抗振能力强。焊点缺陷率低。 c.高频特性好。减少了电磁和射频干扰。 d.易于实现自动化,提高生产效率。降低成本达30%~50%。 节省材料、能源、设备、人力、时间等。 产品应用 目前,SMD LED主要用于照明系统、装饰、电子设备指示器、背光、显示器和器械等领域。2009年,手机和LCD电视产量的降低将可能影响该类元器件的供应预期。常规单SMD LED的封装尺寸为1206 (3215)、1004 (2510)、0805 (2012)和0603 (1608)。中国厂商可以提供的最小尺寸为0603,厚度仅为0.3毫米。尺寸为0402(1005)的更小的LED还在试制中。此外,中国供应商还提供工艺成熟但利润较低的双和三产品,这类产品多用于背光、器械、家用产品、消费类电子产品和显示器领域。尽管市场需求较低,但厂商仍然持续提供sideview SMD LED,包括335 (4008)、020 (3806)和215 (2810)型。 产品价格 价格方面, 由于生产成本的持续下降,2009年,许多厂商开始降低产品价格,同时开拓新的市场。除了控制投资,供应商还希望能更好的控制生产成本。厂商预计,未来数月传统型SMD LED的价格将下调10%至20%,TOP型LED将下调30%至50%,高端产品也将下降50%。 亮度值也是影响价格的重要因素。传统SMD型、TOP型或高功率TOP型LED有红、绿、蓝和白。白0603 LED的价格为0.03至0.07美元,蓝0603LED的价格为0.01至0.02美元,红和黄0603LED的价格不到0.01美元。即使普通TOP型LED和传统SMD LED的规格相同,前者的价格通常比后者要高出0,01至0,03美元。标准3528白LED的起价为0.06美元,0.5瓦高功率TOP型LED巡线机器人的价格为0.20至0.80美元,1瓦的价格为1.30至1.80美元。 2. 国内供求现状分析 客户需求多元化 随着市场竞争的激烈程度不断加剧,客户对LED产品的要求也越来越多,国内供应商也不断提高产品性能,来满足客户的需求。首先,客户对产品的颜及亮度的要求越来越高,要求颜和亮度具有整体的均匀度。“产品的均匀度受很多参数的影响,如电压、光长和波长等,通过控制这三个参数可以保证产品的整体均匀度。” 瑞丰光电的总经理龚伟斌指出,“这些参数主要是靠生产设备来保证的。”目前国内厂商如佛山国星、深圳瑞丰等的生产设备大多是从国外进口的,以日本设备为主。 其次,客户对于颜的一致性要求也越来越严格,这要通过保持技术参数的一致性来控制。拿蓝LED来说,有深蓝与浅蓝之分,以前客户都是通过目视来检查,现在很多客户都开始采用设备检查。供应商通过控制工料来源和芯片的来源来控制颜的一致性。产品颜的一致性可以为厂商提供产品设计的便利,确保器件具有互换性。 供应商：麻雀虽小 五脏俱全 中国大陆的 SMD LED市场在几年前几乎完全被美国、日本、韩国及台湾地区的供应商所占领。尽管目前国外厂商仍然占据大部分的市场份额,但是自从2000年佛山市国星光电科技有限公司的SMD LED产品投产以来,中国本地供应商便如雨后春笋般成长起来。现在,该行业已经发展为拥有20至30家供应商,多数企业集中在广东的深圳、东莞、广州和佛山,少数企业分布在江苏、浙江和福建。业内领先企业包括佛山国星光电、广东鸿利光电、深圳瑞丰光电、江苏稳润光电和佳光电子等。 中国本地片式LED产品的量产时间较短,与国外大牌厂商相比,在资金实力方面仍存在较大差距。这样就会为本地企业的产能提升带来一定问题,限制了企业对设备的投入进而限制了企业的规模,导致规模效益降低。目前本地企业很难获得大批量订单,即使拿到大批量订单也没有能力去完成。 但是与国外大公司相比,小公司也有本身的优势,他们的反应比较迅速,能够为客户提供专业的定制服务。拿手机产品来说,新机型的生命周期最多半年,新产品开发的周期很短,设计的变化也比较多,国外厂商大批量生产很难满足一些客户的定制需求。 而且本地厂商的产品系列还是比较齐全。比如,瑞丰光电的大部分产品都用于手机、PDA按键开关、背光源、汽车音响、仪器仪表的指示盘等中高端产品领域,产品类型包括了目前主流的0603、0805和1206等型号,而且重点集中在全彩产品领域。国兴光电的主要产品规格也包括0603、0805、1206和1104等,颜方面也非常丰富,但主要以蓝光为主,适用于手机、家电领域应用。 3. 未来发展方向及投资前景分析 产品趋势：更小更薄 随着手机的不断小型化以及手机内嵌功能模块的不断增多,片式LED也在朝着更小更薄的方向发展。目前市场上最薄的产品厚度只有0.35mm,国星光电的产品已经可以达到0.4mm。国星光电总经理助理雷自和强调：“今后手机中将会大量采用0.4mm的超薄LED产品,目前市场主流的型号是0603,更小的0402规格的产品也已经在市场上出现。” 一些厂商还推出了金属底板结构(Lead Frame)的SMD LED。宏齐科技股份有限公司胡斌指出,这种金属底板封装的结构抗静电强度较好,防潮性较好,对光亮的增益都比较高。目前在手机和PDA领域,TOP LED和Lead Frame这两种技术都有使用。 供应商：研发能力不断提升 产业链已趋完善 同时我们也看到,国内的供应商正不断的改进焙烧回转窑>摄像考勤机,力图做的更好。他们十分注重新产品的开发,不断推出新产品。复旦大学教授方志烈近日表示,从前几年完成的技术指标情况看,半导体照明技术的发展,比原计划快得多。发光效率Ф5 LED已达2491m/W,功率LED已达208lm/W,市场产品功率LED也已达130lm/W.国际半导体照明应用市场稳步发展,国内则快速发展。 随着LED封装技术的日渐成熟,供应商开始不断提高产品研发能力以提高市场竞争力。越来越多的企业渴望获得内部研发的技术和加工专利权,从而减少专利许可上的花费,同时等待着一些海外专利的失效,包括由欧司朗(Osram)所有的核心专利,个别由Cree Inc.和日亚化学(Nichia Corp.)持有的专利权也将于2010年到期。 |
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