LED照明的三個(gè)關(guān)鍵部分

　　LED（LightingEmittingDiode）照明即是發(fā)光二極管照明，是一種半導體固體發(fā)光器件。它是利用固體半導體芯片作為發(fā)光材料，在半導體中通過(guò)載流子發(fā)生復合放出過(guò)剩的能量而引起光子發(fā)射，直接發(fā)出紅、黃、藍、綠、青、橙、紫、白色的光。LED照明產(chǎn)品就是利用LED作為光源制造出來(lái)的照明器具。

　　而由于白色發(fā)光二極管（簡(jiǎn)稱(chēng)白光LED）的出現和快速發(fā)展，引起了政府和商家的極大重視，白光LED具有低壓、低功耗、高可靠性、長(cháng)壽命及固體化等優(yōu)點(diǎn)。其最大的吸引力和期望是作為白熾燈、熒光燈、高強度氣體放電燈之后的第四代照明新光源，具有龐大的照明市場(chǎng)和顯著(zhù)的節能效果。

　　當前全球能源短缺的憂(yōu)慮再度升高的背景下，節約能源是我們未來(lái)面臨的重要的問(wèn)題，在照明領(lǐng)域，LED發(fā)光產(chǎn)品的應用正吸引著(zhù)世人的目光，LED作為一種新型的綠色光源產(chǎn)品，必然是未來(lái)發(fā)展的趨勢，二十一世紀將進(jìn)入以L(fǎng)ED為代表的新型照明光源時(shí)代。

　　中國LED產(chǎn)業(yè)起步于20世紀70年代。經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展，中國LED產(chǎn)業(yè)已初步形成了包括LED外延片的生產(chǎn)、LED芯片的制備、LED芯片的封裝以及LED產(chǎn)品應用在內的較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈，中國發(fā)展得比較快的LED企業(yè)很多：雷士照明、長(cháng)方照明。在"國家半導體照明工程"的推動(dòng)下，形成了上海、大連、南昌、廈門(mén)、深圳、揚州和石家莊七個(gè)國家半導體照明工程產(chǎn)業(yè)化基地。長(cháng)三角、珠三角、閩三角以及北方地區則成為中國LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的聚集地。

　　目前，中國半導體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展向好，外延芯片企業(yè)的發(fā)展尤其迅速、封裝企業(yè)規模繼續保持較快增長(cháng)、照明應用取得較大進(jìn)展。2007年中國LED應用產(chǎn)品產(chǎn)值已超過(guò)300億元，已成為L(cháng)ED全彩顯示屏、太陽(yáng)能LED、景觀(guān)照明等應用產(chǎn)品世界最大的生產(chǎn)和出口國，新興的半導體照明產(chǎn)業(yè)正在形成。國內在照明領(lǐng)域已經(jīng)形成一定特色，其中戶(hù)外照明發(fā)展最快，已有上百家LED路燈企業(yè)并建設了幾十條示范道路，但在室內通用照明市場(chǎng)方面仍顯落后。

　　2003年政府推出"半導體照明工程"以期大力推動(dòng)我國LED照明用LED的發(fā)展；以廈門(mén)為例子，自2004年廈門(mén)被科技部正式確定為中國四大光電產(chǎn)業(yè)基地之一以來(lái)，廈門(mén)基地內LED企業(yè)已從最初的30余家發(fā)展到目前的90多家。

　　LED照明總體上分為前端芯片生產(chǎn)、封裝生產(chǎn)和燈具驅動(dòng)設計及生產(chǎn)三個(gè)部分，隨著(zhù)LED芯片工藝的不斷完善，（功率提高，出光效率提高、ESD水平的提高等），為L(cháng)ED照明推廣提供了很好的時(shí)機，以華聯(lián)電子、光莆電子、信達光電為例子，在LED照明發(fā)展逐步分為三大類(lèi)型的白光LED運用，傳統的子彈頭型或半球型（LAMPLED）的白光LED,主要用在戶(hù)外屏幕、交通信號等；TOPLED生產(chǎn)，該產(chǎn)品在國內包括廈門(mén)屬于比較新的產(chǎn)品，大部分LED光電企業(yè)都有計劃或正在上該產(chǎn)品項目，主要用在室內照明，如：LED臺燈、LED日光燈、汽車(chē)照明，特別是在平板電視的背光照明上的運用是熱門(mén)的話(huà)題；大功率LED目前3瓦可以小批量生產(chǎn)，主要運用在戶(hù)外照明如：路燈、隧道燈等。

　　對于白光LED在照明方面的發(fā)展，最主要的是白色TOPLED和POWERLED的開(kāi)發(fā)和大批量生產(chǎn)，基于目前情況，在芯片開(kāi)發(fā)上晶元、國聯(lián)、三安、可瑞等可提供批量生產(chǎn)的芯片，并且也非常重視目前普遍存在的衰減問(wèn)題、抗靜電能力、發(fā)光效率等研發(fā)工作；封裝廠(chǎng)如華聯(lián)電子、光普電子、信達光電對于TOPLED和POWERLED的項目陸續在上量。

　　燈具驅動(dòng)設計上華聯(lián)電子在2006年開(kāi)始就進(jìn)行小批量的生產(chǎn)，特別是在夜景工程和路燈上廈門(mén)已經(jīng)有實(shí)際例子，但是考慮到白色LED的材料選型和封裝技術(shù)以及驅動(dòng)電源等綜合性情況，在白色LED實(shí)際運用中還存在散熱設計問(wèn)題（影響到芯片的光效，如：大功率LED的光能量很大一部分轉變?yōu)闊崮軗p耗掉）、驅動(dòng)電路的設計缺陷導致產(chǎn)品在運用中失效比例比較大，如廈門(mén)的夜景工程中很多是由于驅動(dòng)電源的問(wèn)題導致燈不亮的現象；

　　但是在燈具的運用上，各個(gè)生產(chǎn)廠(chǎng)還是不斷的在投入研發(fā)力量，特別是在TOPLED在日光燈等市內照明上已經(jīng)開(kāi)始批量的生產(chǎn)投入市場(chǎng)，目前價(jià)格太高是阻止它在民用及其他商用、工業(yè)用領(lǐng)域快速成長(cháng)的唯一因素，前期與各個(gè)芯片供應商交流過(guò)，大功率LED芯片的價(jià)格正在以每年30-50%的速度下降，預計再過(guò)2-3年，LED照明在民用及其他商用、工業(yè)領(lǐng)域的應用會(huì )呈現爆炸式成長(cháng)，整個(gè)市場(chǎng)具有超乎想象的巨大潛力。

　　前端芯片生產(chǎn)、封裝生產(chǎn)和燈具驅動(dòng)設計及生產(chǎn)在廈門(mén)已經(jīng)形成了一個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈，在目前階段，特別是封裝廠(chǎng)，將TOPLED和POWERLED生產(chǎn)中的工藝質(zhì)量控制作為重點(diǎn)技術(shù)攻關(guān)，為大批量生產(chǎn)蓄積經(jīng)驗和提升質(zhì)量做準備。

　　對于封裝廠(chǎng)照明用的LED大致工藝如下：

　　裝片--鍵合--熒光膠涂布--封裝--測試

　　在工藝控制中，裝片位置、膠高度及芯片完整性的工藝控制；金絲球焊球的推力、球直徑，第二焊點(diǎn)與電鍍層結合狀況，焊線(xiàn)拉力和斷點(diǎn)控制；熒光膠沉淀、氣泡的工藝控制；封裝后TG點(diǎn)的工藝控制和測試電參數程序的選擇等等過(guò)程工藝控制都與白色LED產(chǎn)品的質(zhì)量和批量效果緊密相關(guān)，特別是在工廠(chǎng)為提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，全部采用自動(dòng)化設備，期間的工藝質(zhì)量控制更為重要。

　　2008年北京奧運會(huì )對LED照明的集中展示讓人們對LED有了全新的認識，有力推動(dòng)了中國半導體照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。當前中國半導體產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)大而不強，核心競爭力仍有待于進(jìn)一步提升。對國內企業(yè)而言，壯大規模、提高產(chǎn)品質(zhì)量與技術(shù)水平是首要任務(wù)，提高未來(lái)取得大廠(chǎng)專(zhuān)利授權時(shí)的要價(jià)能力，或逐步通過(guò)研發(fā)突破核心專(zhuān)利。