神奇的封转技术：共晶 - 过去一年出现的LED照明十大关键技术盘点

　　关键字四：共晶技术

　　另一项在2012年炙手可热的封装技术就是共晶。

　　共晶是指在相对较低的温度下共晶焊料发生共晶物熔合的现象，共晶合金直接从固态变到液态，而不经过塑性阶段，是一个液态同时生成两个固态的平衡反应。其熔化温度称共晶温度。

　　共晶焊接技术最关键是共晶材料的选择及焊接温度的控制。如采用共晶焊接，晶粒底部可以采用纯锡（Sn）或金锡（Au-Sn）等合金作接触面镀层，晶粒可焊接于镀有金或银的基板上。当基板被加热至适合的共晶温度时，金或银元素渗透到金锡合金层，合金层成份的改变提高溶点，令共晶层固化并将LED紧固的焊于热沉或基板上。共晶层和热沉或基板完全的键合为一体，打破从芯片到基板的散热系统中的热瓶颈，提升LED寿命。

　　虽然此前这项技术就被大厂所采用，不过通常的芯片结构因为是蓝宝石衬底而不能适用共晶技术。但是到2012年伴随非蓝宝石衬底的芯片方案增多，另外加上采用蓝宝石衬底的大功率芯片厂商推出了更多倒装结构的芯片，使得共晶技术成为中国封装厂商提升技术竞争力的选项。因而瑞丰，天电等不少厂商不惜重金购置昂贵的共晶固晶设备。

　　

　　资料来源：ASM

　　关键字五：HV LED

　　HV LED顾名思义就是高压LED，与传统DC LED相比，具有封装成本低、暖白光效高、驱动电源效率高，线路损耗低等优势。具体来说：

　　1、HV LED直接在芯片级就实现了微晶粒的串并联，使其在低电流高电压下工作，将简化芯片固晶、键合数量，封装成本降低。

　　2、HV芯片在单位面积内形成多颗微晶粒集成，避免了芯片间BIN内如波长、电压、亮度跨度带来的一致性问题;

　　3、HV LED芯片是在小电流下驱动的功率型芯片，可以与红光LED芯片集成+黄色萤光粉形成暖白光，比传统DC LED+红色萤光粉+黄色萤光粉形成的暖白光出光效率高，并缩短了LED暖白与冷白封装光效的差距，且更易实现光源的高显指;

　　4、HV LED由于自身工作电压高，容易实现封装成品工作电压接近市电，提高了驱动电源的转换效率;由于工作电流低，其在成品应用中的线路损耗也将明显低于传统DC 功率LED芯片。

　　正是基于这样的优点，芯片光电，三安光电不仅在小白光芯片领域酣战淋漓，在HV LED领域也全面开始较劲。芯片技术领先，早早已经开始向亿光等厂商供货，三安则在2012年9月6日的发布会上展示了光效达到95lm/W的HV芯片，向芯片叫板。至于首尔在AC LED概念推广多年未见成效的情况下，欣然转战HV LED，并整合交流驱动IC，开发出发光效率达每瓦100流明的AC LED模组Acrich2。由此更引入下一个十大关键字，交流IC。

　　

　　资料来源：三安光电

　　关键字六：交流驱动IC

　　

　　图片来源：Seoul Semiconductor

　　首尔半导体的Acrich2系列推出，这个创造性设计搭载的IC即刻成为亮点，业内纷纷追踪这颗IC的型号和厂家。

　　虽然这颗IC的使用评价究竟如何还不得而知，不过正是在这种低价方案的支持下，木林森、长方照明纷纷推出了震动行业的低价方案。原来整个灯具中占有非常大比例的驱动电源被一颗IC取代。而这两家的LED向来都是行业最低价，而电源所占成本比例较普通厂商更大，因此在引进这款IC上的动力也最大。木林森提出1美元球泡灯的概念，而长方直接把1.2m灯管的价格从上百元拉到了39元的“后50”时代。

　　

　　资料来源：Innovision

　　也因此笔者认为这款IC对LED行业的改变作用才刚刚开始发酵，如果更大范围内的使用，而在安全性及功率因素方面又不构成障碍的话，传统的LED电源行业将会面临失去存在的价值，而灯具的设计也会因此变得更加简单。当例如欧普这样的传统照明大厂都开始采用这种方案的时候，是抗拒还是顺应这股潮流或许关系到未来几年的存亡。

　　关键字七：国产MOCVD

　　而就在2012年最后一个月，天龙光电投资的中晟半导体，正泰集团旗下的理想能源纷纷下线国产MOCVD设备。此前受到低落市场环境冲击偃旗息鼓的国产MOCVD又掀起一股热潮。

　　而对市场信心不足，中晟光电更强调在发布之前已经调试300炉次以上。而每炉可以承载2吋外延片60~80片。一时间，匿声很久的国产MOCVD再次点燃市场的热情。

　　

　　图片来源：上海理想能源

　　而据不完全统计，中国已经开发出和宣称在研发MOCVD的公司和研究所多达20多家，热闹程度不低于外延芯片厂。

　　对中国发展半导体照明产业的长期布局来说，拥有本土的MOCVD设备制造商或许是需要的，如果一个产业迅速发展，上游关键设备却完全依赖境外企业的话，免不了会落入大部分利润被拿走的不利境地。

　　在工信部发布的《高端装备制造业“十二五”发展规划》提出，到2015年，高端装备制造业销售收入超过6万亿元人民币（下同），在装备制造业中的占比提高到15%;到2020年，高端装备制造产业销售收入在装备制造业中的占比提高到25%。科技部发布的《半导体照明产业“十二五”规划》中也提出，到2015年，大型MOCVD装备、关键原材料将实现国产化。

　　这意味着现在做MOCVD可能得到来自政府的大量补贴，所以也不难理解这么多企业以国产化为诉求进入这个行业。不过，前两年外延厂商的疯狂扩产，已经过度的透支了市场对MOCVD设备的需求，国产设备的前景究竟如何，还需要来自市场的检验。