一,、概述

　　LED產(chǎn)業(yè)鏈總體分為上、中、下游，分別是LED外延芯片、LED封裝及LED應(yīng)用,。作為LED產(chǎn)業(yè)鏈中承上啟下的LED封裝，在整個產(chǎn)業(yè)鏈中起著無可比擬的重要作用?；贚ED器件的各類應(yīng)用產(chǎn)品大量使用LED器件，如大型LED顯示屏、液晶顯示器的LED背光源,、LED照明燈具,、LED交通燈和汽車燈等，LED器件在應(yīng)用產(chǎn)品總成本上占了40%至70%,，且LED應(yīng)用產(chǎn)品的各項性能往往70%以上由LED器件的性能決定,。

　　中國是LED封裝大國，據(jù)估計全世界80%數(shù)量的LED器件封裝集中在中國,，分布在各類美資,、臺資、港資,、內(nèi)資封裝企業(yè),。

　　在過去的五年里，外資LED封裝企業(yè)不斷內(nèi)遷大陸,，內(nèi)資封裝企業(yè)不斷成長發(fā)展,，技術(shù)不斷成熟和創(chuàng)新。在中低端LED器件封裝領(lǐng)域,，中國LED封裝企業(yè)的市場占有率較高,，在高端LED器件封裝領(lǐng)域，部分中國企業(yè)有較大突破,。隨著工藝技術(shù)的不斷成熟和品牌信譽的積累,，中國LED封裝企業(yè)必將在中國這個LED應(yīng)用大國里扮演重要和主導(dǎo)的角色。

　　下面從LED封裝產(chǎn)業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)來闡述這些差異,。

　　二,、封裝生產(chǎn)及測試設(shè)備差異

　　LED主要封裝生產(chǎn)設(shè)備包括固晶機、焊線機,、封膠機,、分光分色機、點膠機,、智能烤箱等,。五年前，LED自動封裝設(shè)備基本是國外品牌的天下,，主要來自歐洲和臺灣,，中國只有少量半自動固晶、焊線設(shè)備的供應(yīng),。在過去的五年里,，中國的LED生產(chǎn)設(shè)備制造業(yè)有了長足的發(fā)展，如今自動固晶機,、自動封膠機,、分光分色機,、自動點膠機、智能烤箱等均有廠家供應(yīng),，具有不錯的性價比,。

　　LED主要測試設(shè)備包括IS標(biāo)準(zhǔn)儀、光電綜合測試儀,、TG點測試儀,、積分球流明測試儀、熒光粉測試儀等及冷熱沖擊,、高溫高濕等可靠性試驗設(shè)備,。除標(biāo)準(zhǔn)儀主要來自德國和美國外，其它設(shè)備目前均有國產(chǎn)廠家生產(chǎn)供應(yīng),。

　　目前中國LED封裝企業(yè)中,，處于規(guī)模前列的LED封裝企業(yè)均擁有世界最先進(jìn)的封裝設(shè)備，這是后發(fā)優(yōu)勢所決定的,。就硬件水平來說,，中國規(guī)模以上的LED封裝企業(yè)是世界上最先進(jìn)的。當(dāng)然,，一些更高層次的測試分析設(shè)備還有待進(jìn)一步配備,。

　　因此，中國在封裝設(shè)備硬件上已具備世界領(lǐng)先水平,，具備先進(jìn)封裝技術(shù)和工藝發(fā)展的基礎(chǔ),。

　　三、LED芯片差異

　　目前中國大陸的LED芯片企業(yè)約有十家左右,，起步較晚,，規(guī)模不夠大，最大的LED芯片企業(yè)年產(chǎn)值約3個億人民幣,，每家平均年產(chǎn)值在1至2個億,。

　　這兩年中國大陸的LED芯片企業(yè)發(fā)展速度較快，技術(shù)水平提升也很快,，中小尺寸芯片（指15mil以下）已能基本滿足國內(nèi)封裝企業(yè)的需求,，大尺寸芯片（指功率型W級芯片）還需進(jìn)口，主要來自美國和臺灣企業(yè),，不過大尺寸芯片只有在LED進(jìn)入通用照明后才能大批量應(yīng)用。

　　LED封裝器件的性能在50%程度上取決于LED芯片,，LED芯片的核心指標(biāo)包括亮度,、波長、失效率,、抗靜電能力,、衰減等。目前國內(nèi)LED封裝企業(yè)的中小尺寸芯片多數(shù)選用國產(chǎn)品牌，這些國產(chǎn)品牌的芯片性能與國外品牌差距較小,，具有良好的性價比,，亦能滿足絕大部分LED應(yīng)用企業(yè)的需求。尤其是部分芯片品牌的性能已與國外品牌相當(dāng),，通過封裝工藝技術(shù)的配合,，已能滿足很多高端應(yīng)用領(lǐng)域的需求。

　　四,、封裝輔助材料差異

　　封裝輔助材料包括支架,、金線、環(huán)氧樹脂,、硅膠,、模條等。輔助材料是LED器件綜合性能表現(xiàn)的一個重要基礎(chǔ),，輔助材料的好壞可以決定LED器件的失效率,、衰減率、光學(xué)性能,、能耗等,。

　　目前中國大陸的封裝輔助材料供應(yīng)鏈已較完善，大部分材料已能在大陸生產(chǎn)供應(yīng),。但高性能的環(huán)氧樹脂和硅膠以進(jìn)口居多,，這兩類材料主要要求耐高溫、耐UV,、優(yōu)異折射率及良好膨脹系數(shù)等,。

　　隨著全球一體化的進(jìn)程，中國LED封裝企業(yè)已能應(yīng)用到世界上最新和最好的封裝輔助材料,。

　　五,、封裝設(shè)計差異

　　LED的封裝形式主要有支架式LED、表貼式LED及功率型LED三大主類,。

　　LED的封裝設(shè)計包括外形結(jié)構(gòu)設(shè)計,、散熱設(shè)計、光學(xué)設(shè)計,、材料匹配設(shè)計,、參數(shù)設(shè)計等。

　　支架式LED的設(shè)計已相對成熟,，目前主要在衰減壽命,、光學(xué)匹配、失效率等方面可進(jìn)一步上臺階,。

　　貼片式LED的設(shè)計尤其是頂部發(fā)光TOP型SMD處在不斷發(fā)展之中,，封裝支架尺寸,、封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選擇,、光學(xué)設(shè)計,、散熱設(shè)計等不斷創(chuàng)新，具有廣闊的技術(shù)潛力,。

　　功率型LED的設(shè)計則是一片新天地,。由于功率型大尺寸芯片制造還處于發(fā)展之中，使得功率型LED的結(jié)構(gòu),、光學(xué),、材料、參數(shù)設(shè)計也處于發(fā)展之中,，不斷有新型的設(shè)計出現(xiàn),。

　　中國的LED封裝設(shè)計是建立在國外及臺灣已有設(shè)計基礎(chǔ)上的改進(jìn)和創(chuàng)新。設(shè)計需依賴良好的電腦設(shè)計工具,、良好的測試設(shè)備及良好的可靠性試驗設(shè)備,，更需依據(jù)先進(jìn)的設(shè)計思路和產(chǎn)品領(lǐng)悟力。目前中國的LED封裝設(shè)計水平還與國外行業(yè)巨頭有一定差距,，這也與中國LED行業(yè)缺乏規(guī)模龍頭企業(yè)有關(guān),，缺乏有組織、有計劃的規(guī)模性的研發(fā)設(shè)計投入,。

　　六,、封裝工藝差異

　　LED封裝工藝同樣是非常重要的環(huán)節(jié)。例如固晶機的膠量控制,，焊線機的焊線溫度和壓力,，烤箱的溫度、時間及溫度曲線,，封膠機的氣泡和卡位管控等等,，均是重點工藝控制點。即使是芯片質(zhì)量好,、輔材匹配好,、設(shè)計優(yōu)異、設(shè)備精度高,，如果是工藝不正確或管控不嚴(yán),，就會最終影響LED的可靠性、衰減,、光學(xué)特性等,。

　　隨著中國LED封裝企業(yè)這幾年的快速發(fā)展，LED封裝工藝已經(jīng)上升到一個較好的水平,，尤其是一些高端需求如大型LED顯示屏,、廣色域液晶背光源等，中國的LED優(yōu)秀封裝企業(yè)已能滿足其需求,，先進(jìn)封裝工藝生產(chǎn)出來的LED已接近國際同類產(chǎn)品水平,。

　　七、LED器件性能差異

　　LED器件的性能指標(biāo)主要表現(xiàn)在如下六方面：

　?、倭炼然蛄髅髦?；②光衰；③失效率,；④光效,；⑤一致性；⑥光學(xué)分布特性

　　2,、光衰

　　一般研究認(rèn)為,，光衰與芯片關(guān)聯(lián)度不大，與封裝材料與工藝關(guān)聯(lián)度最大,。影響光衰的封裝材料主要有固晶底膠,、熒光膠、外封膠等,，影響光衰的封裝工藝主要有各工序的烘烤溫度和時間及材料匹配等,。

　　目前，中國LED封裝工藝經(jīng)過多年的發(fā)展和積累,，已有較好的基礎(chǔ),，在光衰的控制上已與國外一些產(chǎn)品匹敵。

　　3,、失效率

　　失效率與芯片質(zhì)量,、封裝輔助材料、生產(chǎn)工藝,、設(shè)計水平和管理水平相關(guān),。

　　LED失效主要表現(xiàn)為死燈、光衰過大,、波長或色溫漂移過大等,。根據(jù)LED器件的不同用途要求，其失效率也有不同的要求,。例如指示燈用途LED可以為1000PPM（3000小時）,；照明用途LED為500PPM（3000小時）；彩色顯示屏用途LED為50PPM（3000小時）,。

　　中國封裝企業(yè)的LED失效率整體水平有待提高,。可喜的是,，少量中國優(yōu)秀封裝企業(yè)的失效率已達(dá)到世界水平,。

　　4,、光效

　　LED光效90%取決于芯片的發(fā)光效率。中國LED封裝企業(yè)對封裝環(huán)節(jié)的光效提高技術(shù)也有大量研究,。

　　如果中國在大尺寸瓦級芯片的研發(fā)生產(chǎn)上取得突破及量產(chǎn),，將會極大促進(jìn)功率型封裝器件光效的提高。

　　5,、一致性

　　LED的一致性包括波長一致性,、亮度一致性、色溫一致性,、衰減一致性等,。

　　前三項一致性是可以通過投料工藝控制和分光分色機篩選達(dá)到的。前三項水平來說,，中國LED封裝技術(shù)與國外一致,。

　　角度一致性往往難以分選出來，需通過優(yōu)化設(shè)計,、物料機械精度控制,、生產(chǎn)制程嚴(yán)格控制來達(dá)到。例如,，LED全彩顯示屏用途的紅,、綠、藍(lán)三種橢圓形LED的角度一致性控制非常重要,，決定性地影響LED全彩顯示屏的色彩品質(zhì),，成為LED器件的一項高端技術(shù)。

　　衰減一致性也與物料控制和工藝控制有關(guān),，包括不同顏色LED的衰減一致性和同一顏色LED的衰減一致性,。

　　一致性的研究是LED封裝技術(shù)的一個重要課題。

　　中國部分LED封裝企業(yè)在LED一致性方面的技術(shù)已與國際接軌,。

　　6,、光學(xué)分布特性

　　LED是一個發(fā)光器件。對于很多LED應(yīng)用用途來說,，LED的光形分布是一個重要指標(biāo),，決定了應(yīng)用產(chǎn)品二次光學(xué)的設(shè)計基礎(chǔ)，也直接影響了LED應(yīng)用產(chǎn)品的視覺效果,。

　　例如,，LED戶外顯示屏使用的LED橢圓形透鏡設(shè)計能夠使顯示屏在角度變化時亮度變化平穩(wěn)并有較大視角，符合人的視覺習(xí)慣,。又如,，LED路燈的光學(xué)要求，使得LED的一次光學(xué)設(shè)計和路燈的二次光學(xué)設(shè)計必須匹配，達(dá)到最佳路面光斑和最佳發(fā)光效率,。

　　通過計算機光學(xué)模擬軟件來進(jìn)行設(shè)計開發(fā)是常用的手段,。中國LED封裝企業(yè)在積極迎頭趕上，與國外技術(shù)的差距在縮小,。

　　八,、結(jié)論

　　隨著中國成為全世界的LED封裝大國,，中國的LED封裝技術(shù)在快速發(fā)展和進(jìn)步,，與世界頂尖封裝技術(shù)的差距在縮小，并且局部產(chǎn)品有超越,。

　　我們需要加大在LED封裝技術(shù)研究領(lǐng)域方面的研發(fā)投入,，企業(yè)和政府均應(yīng)引起重視。其實我們中國LED封裝技術(shù)與國外的差距主要在研發(fā)投入的差距,。隨著中國國力的增長,，我們相信中國會成為LED封裝強國。