LED芯片封裝技術三大流派分析

文章來源:恒光電器

發布時間:2014-03-22

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LED的競爭在這兩年將會是技術的競爭，但是離不開兩個規律：“技術越來越先進”，尤其是光效的提升；“成本會越來越低”，尤其是在芯片，據第一LED網了解，封裝與電源成本的降低，當然還有燈具如何可以自動化的組裝，減少人力成本。

在LED行業已經快要16年，見證了一顆藍光芯片由五塊錢一顆（1998年）到現在的一千顆5塊錢（5 RMB/k），這個行業進步的太快了，甚至比集成電路還快，我見證了它的成長，我也參與了他的進步。現在對這十幾年來我對LED技術的心得跟大家分享，尤其是在中上游的技術方面。

把氮化鎵LED技術的流派分為三大部分：

第一是垂直結構派，以科銳與歐司朗為代表，金屬襯底的旭明，還有執著於硅襯底的普瑞東芝與晶能，當然還不能忘記很多日本廠商與中村修二先生在研發的氮化鎵同質結構。

第二是倒裝派（flip Chip），想到倒裝當然就是飛利浦Luminled了，當然大陸的晶科與目前臺灣很多芯片廠都在研發這種芯片，甚至科銳也開始在做這類產品了，所以技術與良率也在不斷地成熟中。

第三當然是藍寶石襯底結構，目前LED的主流，幾乎每家公司都以這個結構為基礎做很大的改善，前面說的16年進步一千倍，就是一直以這種結構不斷改善的。

三大流派各有優缺點，分述如下：

垂直結構派：

有點像明教或日月神教的感覺，始終不是主流，但是又有獨特的技術，如果做到極致像是科銳的碳化硅技術還是可以跟主流抗衡，在金庸小說里面，不管是陽頂天，張無忌，任我行還是東方不敗，他們都可以跟少林武當分庭抗禮，但是始終不是主流或是像流星一樣瞬間消失。

垂直結構派就是如此，它始終在走非主流路線，一直有新技術在發表，但是在市場上始終很難找到他們的蹤影。

垂直結構除了碳化硅和同質襯底，都需要非常復雜的工藝來制造，不管是硅襯底還是金屬襯底，與氮化鎵熱失配問題一直沒有解決，導致這種結構良率非常低，雖然導熱好，襯底也比藍寶石便宜，發光面積也比較大，但是在成本與技術的競爭上始終不是藍寶石結構的對手。

因為上下電極的原因，在應用上也受限，尤其是在需要串并的電路設計上無法滿足很多燈具的要求，也無法制作高壓芯片，因此科銳的垂直結構芯片只能用在路燈等較高單價的特定市場，通用照明與背光這兩個主流市場垂直結構芯片始終無法大量介入。

當然我們不能忽略日本公司與中村修二先生正在研發的同質結構，它沒有前面提到的缺點，但是一個致命的問題就足以打敗它所有的優點，氮化鎵襯底貴的離譜，兩年前是1000美金，現在是500美金以上，做LED會不會太奢侈了？所以現在同質襯底只能用來做藍光激光二極管，用于HD-DVD播放機或是高畫質的PS3游戲機的讀寫頭。

大家一定會問我有沒有降價空間？我的答案是“有，但是有限”，目前氮化鎵襯底只有兩種主流做法，氫化物氣相外延HVPE與熱氨法amonothermal method，估計要降到100美金才會有競爭力，但是依照目前的技術五年內都達不到。

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