半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)被認(rèn)為是轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式,、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),、帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要手段,，也是21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ膽?zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一,。隨著技術(shù)進步與市場應(yīng)用的迅速增長，半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景極為廣闊,。首先,，作為半導(dǎo)體照明目前最大的發(fā)展推動源，液晶(LCD)背光,、照明等領(lǐng)域的應(yīng)用進展非常迅速且空間巨大,。同時，LED創(chuàng)新應(yīng)用的開發(fā)進展迅速,，隨著在農(nóng)業(yè),、醫(yī)療、信息智能網(wǎng)絡(luò),、航空航天等領(lǐng)域應(yīng)用的形成,，LED將成為具有萬億元規(guī)模的支柱性產(chǎn)業(yè)。

作為LED產(chǎn)業(yè)鏈的中游環(huán)節(jié),，LED器件的封裝在LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中起著承上啟下的作用,，也是中國在全球半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)鏈分工中具有規(guī)模優(yōu)勢和成本優(yōu)勢的產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)之一。隨著背光和照明等應(yīng)用的不斷推廣,，市場對LED的需求也在不斷發(fā)生變化。預(yù)計中國LED封裝在未來幾年還將保持較高的增長速度,，2015年中國LED封裝產(chǎn)值將達(dá)到700億元,，而整個封裝量復(fù)合增長率將在40%左右。

一,、LED封裝概述

一般來說,，封裝的功能在于提供芯片足夠的保護，防止芯片在空氣中長期暴露或機械損傷而失效,，以提高芯片的穩(wěn)定性,；對于LED封裝，還需要具有良好光取出效率和良好的散熱性，好的封裝可以讓LED具備更好的發(fā)光效率和散熱環(huán)境,，進而提升LED的壽命,。

就LED器件的封裝結(jié)構(gòu)來看，當(dāng)前主要的封裝形式包括直插式封裝(LampLED),、表面貼裝封裝(SMDLED),、功率型封裝(HighPowerLED)，板上芯片封裝(cob)等類型,。就目前和未來的市場需求來看,，背光和照明將成為最為主要應(yīng)用，對LED器件的需求將以SMDLED,、HighPowerLED和COB為主,。就LED器件的品質(zhì)來看，對LED可靠性,、光效,、壽命等的要求越來越高，小規(guī)模,、低水平的封裝企業(yè)已經(jīng)不能滿足應(yīng)用領(lǐng)域?qū)ED的品質(zhì)需求,，大陸的LED封裝產(chǎn)能呈現(xiàn)出集中的趨勢，大陸封裝領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè)產(chǎn)能和自動化水平也在快速提升,。

封裝是白光LED制備的關(guān)鍵環(huán)節(jié)：半導(dǎo)體材料的發(fā)光機理決定了單一的led芯片無法發(fā)出連續(xù)光譜的白光,，因此工藝上必須混合兩種以上互補色的光而形成白光，目前實現(xiàn)白光LED的方法主要有三種：藍(lán)光LED+YAG黃色熒光粉,，RGB三色LED,，紫外LED+多色熒光粉，而白光LED的實現(xiàn)都是在封裝環(huán)節(jié),。良好的工藝精度控制以及好的材料,、設(shè)備是白光LED器件一致性的保證。

國內(nèi)LED封裝行業(yè)當(dāng)前發(fā)展已較為成熟,，形成了完整的LED封裝產(chǎn)業(yè)鏈,。在區(qū)域分布上，珠三角地區(qū)是中國大陸LED封裝企業(yè)最集中,，封裝產(chǎn)業(yè)規(guī)模最大的地區(qū),，企業(yè)數(shù)量超過了全國的2/3，占全國企業(yè)總量的68%,，除上游LED外延芯片領(lǐng)域稍微欠缺外,，匯聚了眾多的封裝物料與封裝設(shè)備生產(chǎn)商與代理商，配套最為完善,。其次是長三角地區(qū),，企業(yè)數(shù)量占全國的17%左右,，其他區(qū)域共占15%的比例。

二,、國內(nèi)LED封裝行業(yè)現(xiàn)狀

1,、行業(yè)產(chǎn)值

就全球的LED封裝行業(yè)格局來看，中國已經(jīng)是全球封裝產(chǎn)業(yè)最為集中的區(qū)域,，也是全球LED封裝產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的主要承接地,，中國臺灣以及美國、韓國,、歐洲,、日本等主要led企業(yè)的封裝能力很大一部分都在中國大陸實現(xiàn)。目前,，中國封裝企業(yè)主要以集中于中低端市場的小規(guī)模企業(yè)為主,，真正具有規(guī)模效應(yīng)和國際競爭力的企業(yè)還不多。

然而,，經(jīng)過多年的發(fā)展,，中國LED封裝產(chǎn)業(yè)已趨于成熟。近幾年LED封裝企業(yè)積極通過上市,，在資本市場及下游應(yīng)用產(chǎn)業(yè)持續(xù)增長的需求助力下,，企業(yè)規(guī)模擴張速度加快，產(chǎn)能高速增長,，國內(nèi)LED封裝產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大,，2012年國內(nèi)LED封裝總產(chǎn)值達(dá)到438億元，與2011年相比增長53.68%,，其中廣東省產(chǎn)值達(dá)到323億元,，增長57.56%，占國內(nèi)LED封裝總產(chǎn)值的73.74%,。

國內(nèi)LED封裝產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值高速增長主要是因為多數(shù)國際LED封裝廠家因看好中國國內(nèi)應(yīng)用市場,，紛紛在國內(nèi)設(shè)立生產(chǎn)基地，加大國內(nèi)產(chǎn)業(yè)銷售力度,，以及國內(nèi)公司擴大產(chǎn)能規(guī)模,，投資的產(chǎn)能得到釋放所致。

2,、國內(nèi)LED封裝企業(yè)現(xiàn)狀

當(dāng)前國內(nèi)共有規(guī)模以上LED封裝企業(yè)2000余家,，其中2/3分布在珠三角地區(qū)。以主營業(yè)務(wù)計算共有上市企業(yè)8家,，包含長方半導(dǎo)體、雷曼光電,、瑞豐光電,、聚飛光電,、萬潤科技、鴻利光電,、國星光電,、歌爾聲學(xué)，其中除歌爾聲學(xué)外,，其他7家上市企業(yè)都在廣東省內(nèi),，深圳區(qū)域占據(jù)5家，佛山和廣州各1家,。同時,，一些大型的下游應(yīng)用企業(yè)設(shè)立有自己的封裝產(chǎn)線，如真明麗集團,、德豪潤達(dá),、勤上光電等等。此外,，國外及中國臺灣多數(shù)封裝企業(yè)都在國內(nèi)設(shè)立有生產(chǎn)基地,，中國大陸地區(qū)已經(jīng)成為全球最大的LED封裝生產(chǎn)基地。

經(jīng)過多年的激烈競爭,，國內(nèi)LED封裝市場已經(jīng)成熟,。國內(nèi)一批封裝龍頭企業(yè)競爭實力不斷增強，規(guī)模不斷擴大,，在國內(nèi)市場競爭力和自主知識產(chǎn)權(quán)方面并不弱于國外及臺灣地區(qū)的LED封裝企業(yè),。單純就封裝環(huán)節(jié)而言，國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)具有與國際led企業(yè)不相上下的實力,。

就當(dāng)前成熟的封裝產(chǎn)業(yè)而言,，國內(nèi)各個LED封裝企業(yè)在技術(shù)方面已經(jīng)沒有多少差別，所不同的只是企業(yè)的產(chǎn)能規(guī)模,，產(chǎn)品批次之間的一致性以及產(chǎn)品可靠性方面的差異,。隨著擁有資金實力、技術(shù)實力的廠商不斷擴展規(guī)模,，增加研發(fā)投入,，國內(nèi)LED封裝企業(yè)之間梯次將逐步成型，小型封裝企業(yè)的生存空間受到一定的壓縮,。

3,、LED封裝照明企業(yè)分析

GSCresearch通過對國內(nèi)主要的LED封裝上市企業(yè)營收分析可以看出，除了鴻利和國星兩家外,，其余5家上市企業(yè)營業(yè)收入都有不同程度的增長,，增長最快的是瑞豐光電，達(dá)到71.63%,，主要是由于下半年LED液晶電視市場滲透率大幅提高,，康佳,、長虹等電視廠商的訂單增長所致。而在毛利率方面,，除國星光電有微弱增長外,，其他幾家上市公司均有不同程度的下降，呈現(xiàn)出收入增長毛利率下降的趨勢,。主要是受國際國內(nèi)宏觀環(huán)境變化導(dǎo)致LED封裝行業(yè)競爭激烈,，價格下降幅度過快影響。

此外,，從各企業(yè)分產(chǎn)品占比來看,，在公司營收中貼片式LED及LED通用照明都占據(jù)主要部分，說明國內(nèi)LED封裝企業(yè)在貼片式LED和下游照明應(yīng)用方面比較看重,，部分企業(yè)進入下游應(yīng)用,，LED產(chǎn)業(yè)格局重新調(diào)整。

三,、封裝行業(yè)發(fā)展趨勢及特點

2012年國內(nèi)LED封裝行業(yè)基本延續(xù)了2010年下半年以來的價格下跌,，毛利率下滑的態(tài)勢，白光照明LED價格每季度跌幅超過10%,。2013年國內(nèi)LED器件價格將繼續(xù)延續(xù)價格下降的趨勢,，但由于中大尺寸背光源以及照明產(chǎn)品的滲透率提升，產(chǎn)品價格下降幅度將收窄,，毛利率逐步企穩(wěn),。

激烈的競爭以及下游照明行業(yè)的巨大市場潛力使得多數(shù)中游企業(yè)進入下游應(yīng)用，根據(jù)統(tǒng)計90%以上的封裝企業(yè)已經(jīng)進入下游應(yīng)用領(lǐng)域,，并且應(yīng)用的產(chǎn)值比例正不斷上升,；部分LED封裝企業(yè)選擇合資合作等方式進入LED下游，為其產(chǎn)品提供下游出?？?，在下游應(yīng)用構(gòu)建led照明渠道，分享LED照明應(yīng)用市場蛋糕,。

然而,，現(xiàn)有的封裝技術(shù)和工藝已不足以支持成本的繼續(xù)下降，需要革命性的技術(shù)突破,。而國內(nèi)LED封裝企業(yè)由于規(guī)模較小,，資金不足以及缺乏上游的技術(shù)支撐，當(dāng)前在新技術(shù)的研發(fā)趨于保守,，普遍處于觀望期,。短期內(nèi)LED封裝產(chǎn)品價格下降將趨于緩和，擁有規(guī)模效應(yīng)以及穩(wěn)健的上游芯片供應(yīng)鏈的企業(yè)將在競爭中具有一定的比較優(yōu)勢。未來LED封裝發(fā)展將呈現(xiàn)以下特點：

1,、中功率成為主流封裝方式,。目前市場上的產(chǎn)品多為大功率LED產(chǎn)品或是小功率LED產(chǎn)品，它們雖各有優(yōu)點,，但也有著無法克服的缺陷。而結(jié)合兩者優(yōu)點的中功率LED產(chǎn)品應(yīng)運而生,，成為主流封裝方式,。

2、新材料在封裝中的應(yīng)用,。由于耐高溫,、抗紫外以及低吸水率等更高更好的環(huán)境耐受性，熱固型材料EMC,、熱塑性PCT,、改性PPA以及類陶瓷塑料等材料將會被廣泛應(yīng)用。

3,、芯片超電流密度應(yīng)用,。今后芯片超電流密度，將由350MA/mm2發(fā)展為700MA/mm2,，甚至更高,。而芯片需求電壓將會更低，更平滑的VI曲線(發(fā)熱量低),，以及ESD與VF兼顧,。

4、COB應(yīng)用的普及,。憑借低熱阻,、光型好、免焊接以及成本低廉等優(yōu)勢,，COM應(yīng)用在今后將會得到廣泛普及,。

5、更高光品質(zhì)的需求,。主要是針對室內(nèi)照明,，將會以LED室內(nèi)照明產(chǎn)品RA達(dá)到80為標(biāo)準(zhǔn)，以RA達(dá)到90為目標(biāo),，盡量使照明產(chǎn)品的光色接近普蘭克曲線,，這樣的光才能夠均勻、無眩光,。

6,、國際國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)進一步完善。相信隨著LED封裝技術(shù)的不斷精進,，國內(nèi)國際上對于LED產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)也會不斷完善,。

7,、集成封裝式光引擎成為封裝價值觀。集成封裝式光引擎將會成為下一季研發(fā)重點,。

8,、去電源方案(高壓LED)。今后室內(nèi)照明將更關(guān)注品質(zhì),，而在成本因素驅(qū)動下,，去電源方案逐步會成為可接受的產(chǎn)品，而高壓LED充分迎合了去電源方案,，但其需要解決的是芯片可靠性需要加強,。

9、適用于情景照明的多色LED光源,。情景照明將是LED照明的核心競爭力,，而未來LED照明的第二次起飛則需要依靠情景照明來實現(xiàn)。

10,、光效需求相對降低,，性價比成為封裝廠制勝法寶。今后室內(nèi)照明不會太關(guān)注光效,，而會更注重光的品質(zhì),。而隨著封裝技術(shù)提高，LED燈具成本降低成為替代傳統(tǒng)照明源的動力,，在進入家庭照明的過程中,，性價比將會越來越被客戶所看重。

四,、集成電路封裝行業(yè)發(fā)展壁壘分析

1,、技術(shù)水平要求高，需要持續(xù)的生產(chǎn)實踐積累

集成電路封裝行業(yè)屬于技術(shù)密集型的行業(yè),，技術(shù)水平要求較高,，進入該行業(yè)需要豐富的生產(chǎn)加工經(jīng)驗的積累。集成電路封裝行業(yè)的創(chuàng)新主要體現(xiàn)在兩個方面：一方面,，封裝技術(shù)的提升,。集成電路產(chǎn)業(yè)具有技術(shù)開發(fā)、更新?lián)Q代快的特點,，全球半導(dǎo)體封裝的主流技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了三個階段,，目前正處于第三階段的成熟期，以CSP 和BGA 等主要封裝技術(shù)為主,，企業(yè)需不斷研究開發(fā)并儲備新技術(shù)以備封裝技術(shù)的更新?lián)Q代,；另一方面，制程工藝水平的提高。

集成電路生產(chǎn)工藝復(fù)雜,，精度高,，需要在生產(chǎn)過程中不斷改善制程工藝。技術(shù)水平和制程工藝的創(chuàng)新主要來源于企業(yè)長時間,、大規(guī)模的生產(chǎn)實踐和研究開發(fā),，需要持續(xù)的生產(chǎn)經(jīng)驗的積累。晶圓級芯片尺寸封裝是集成電路封裝測試行業(yè)的全新的領(lǐng)域,，它集合了IC設(shè)計公司,、晶圓廠、封裝測試廠,、PCB 基板廠的各種技術(shù)，其技術(shù)壁壘更高,，即使是已經(jīng)從事集成電路封裝測試的大型企業(yè)想涉足這一領(lǐng)域,，同樣也要面臨較高的技術(shù)壁壘。

2,、資本需求大

集成電路封裝行業(yè)屬于資本密集型行業(yè),，生產(chǎn)所需的機器設(shè)備投入規(guī)模較大，且大部分要從國外進口,，資金需求量較大,。同時集成電路產(chǎn)業(yè)具有技術(shù)開發(fā)、更新?lián)Q代快的特點,，摩爾定律即是最典型的例子,，這就要求集成電路封裝企業(yè)緊隨產(chǎn)業(yè)鏈上下游的技術(shù)步伐，投入大量資金用于開發(fā)先進的封裝技術(shù),。

3,、人才要求高

集成電路行業(yè)屬于高科技行業(yè)，專業(yè)技術(shù)歸根結(jié)底都掌握在人才的手中,，企業(yè)的人才供應(yīng)主要為內(nèi)部培養(yǎng)和外部引進,。目前行業(yè)內(nèi)掌握專業(yè)技術(shù)的人才供給有限，不能滿足行業(yè)發(fā)展的需求,。因此,，對新進入的企業(yè)而言，如何解決人才供應(yīng)是比較棘手的問題,，尤其是晶圓級芯片尺寸封裝細(xì)分行業(yè),，需要的是集IC 設(shè)計、晶圓制造,、封裝測試,、PCB 基板等技術(shù)的混合型高端人才，目前行業(yè)非常稀缺，主要靠公司內(nèi)部培養(yǎng),，從外部引進的難度很大,。

五、未來LED封裝十大技術(shù)趨勢

1,、選用大面積芯片封裝

用1x1 mm2的大尺度芯片替代現(xiàn)有的0.3x0.3 mm2的小芯片封裝,，在芯片注入電流密度不能大幅度進步的情況下，是一種首要的技術(shù)發(fā)展趨勢,。

2,、芯片倒裝技術(shù)

處理電極擋光和藍(lán)寶石不良散熱問題，從藍(lán)寶石襯底面出光,。在p電極上做上厚層的銀反射器,，然后顛末電極凸點與基座上的凸點鍵合?；蒙峤艹龅腟i材料制得,，并在上面做好防靜電電路。依據(jù)美國Lumileds公司的成果,，芯片倒裝約增加出光功率1.6倍,，芯片散熱才能也得到大幅改善，選用倒裝技術(shù)后的大功率發(fā)光二極管的熱阻可低到12～15℃/W,。

3,、金屬鍵合技術(shù)

這是一種平價而有用的制造功率LED的方法。首要是選用金屬與金屬或金屬與硅片的鍵合技術(shù),，選用導(dǎo)熱杰出的硅片替代原有的GaAs或藍(lán)寶石襯底,，金屬鍵合型LED具有較強的熱耗散才能。

4,、開發(fā)大功率紫外光LED

UV LED配上三色熒光粉供給了另一個方向,，白光色溫穩(wěn)定性較好，使其在許多高品質(zhì)需求的運用場合（如節(jié)能臺燈）中得到運用,。這樣的技術(shù)雖然有種種的長處,，但仍有相當(dāng)?shù)募夹g(shù)難度，這些難度包括合作熒光粉紫外光波長的挑選,、UV LED制造的難度及抗UVLED封裝材料的開發(fā)等等,。

5、開發(fā)新的熒光粉和涂敷工藝

熒光粉質(zhì)量和涂敷工藝是保證白光LED質(zhì)量的要素,。熒光粉的技術(shù)發(fā)展趨勢是開發(fā)納米晶體熒光粉,、外表包覆熒光粉技術(shù)，在涂布工藝方面發(fā)展熒光粉均勻的熒光板技術(shù),，將熒光粉與封裝材料混合技術(shù),。

6,、開發(fā)新的LED封裝材料

開發(fā)新的安裝在LED芯片的底板上的高導(dǎo)熱率的材料，然后使LED芯片的任務(wù)電流密度約進步5～10倍,。就當(dāng)前的趨勢看來,，金屬基座材料的挑選首要是以高熱傳導(dǎo)系數(shù)的材料為組成，如鋁,、銅乃至陶瓷材料等,，但這些材料與芯片間的熱膨脹系數(shù)差異甚大，若將其直接觸摸很可能由于在溫度升高時材料間發(fā)生的應(yīng)力而形成可靠性的問題,，所以通常都會在材料間加上兼具傳導(dǎo)系數(shù)及膨脹系數(shù)的中心材料作為距離,。

本來的LED有許多光線因折射而無法從LED芯片中照耀到外部，而新開發(fā)的LED在芯片外表涂了一層折射率處于空氣和LED芯片之間的硅類通明樹脂,，并且顛末使通明樹脂外表帶有必定的視點,，然后使得光線可以高效照耀出來，此舉可將發(fā)光功率大約進步到了原產(chǎn)物的2倍,。

當(dāng)前關(guān)于傳統(tǒng)的環(huán)氧樹脂其熱阻高,，抗紫外老化功能差，研制高透過率,，耐熱，高熱導(dǎo)率,，耐UV和日光輻射及抗潮的封裝樹脂也是一個趨勢,。

在焊料方面，要習(xí)慣環(huán)保懇求,，開發(fā)無鉛低熔點焊料,，并且進一步開發(fā)有更高導(dǎo)熱系數(shù)和對LED芯片應(yīng)力小的焊料是另一個重要的課題。

7,、多芯片型RGB LED

將紅,、藍(lán)、綠三種色彩的芯片,，直接封裝在一起配成白光的方法,，可制成白光發(fā)光二極管。其長處是不需顛末熒光粉的變換,，藉由三色晶粒直接配成白光,，除了可防止由于熒光粉變換的丟失而得到較佳的發(fā)光功率外，更可以藉由分隔操控三色發(fā)光二極管的光強度,，達(dá)到全彩的變色作用(可變色溫),，并可藉由芯片波長及強度的挑選得到較佳的演色性。運用多芯片RGBLED封裝式的發(fā)光二極管,，很有可能成為替代當(dāng)前運用CCFL的LCD背光模塊中背光源的首要光源之一,。

8,、多芯片集成封裝

當(dāng)前大尺度芯片封裝還存在發(fā)光的均勻和散熱等問題亟待處理。選用慣例芯片進行高密度組合封裝的功率型LED可以取得較高發(fā)光通量,，是一種切實可行很有推行遠(yuǎn)景的功率型LED固體光源,。小芯片工藝相對老練，各種高熱導(dǎo)絕緣夾層的鋁基板便于芯片集成和散熱,。

9,、平面模塊化封裝

平面模塊化封裝是另一個發(fā)展方向，這種LED封裝的長處是由模塊組成光源,，其形狀,，巨細(xì)具有很大的靈活性，十分適合于室內(nèi)光源描繪,，芯片之間的級聯(lián)和通斷維護是一個難點,。大尺度芯片集成是取得更大功率LED的可行方法，倒裝芯片布局的集成,，長處或許更多一些,。

六、結(jié)語

進入21世紀(jì)后,，LED的高效化,、超高亮度化、全色化不斷發(fā)展創(chuàng)新,，紅,、橙LED光效已達(dá)到100Im/W，綠LED為501m/W,，單只LED的光通量也達(dá)到數(shù)十Im,。LED芯片和封裝不再沿襲傳統(tǒng)的設(shè)計理念與制造生產(chǎn)模式，在增加芯片的光輸出方面,，研發(fā)不僅僅限于改變材料內(nèi)雜質(zhì)數(shù)量,，晶格缺陷和位錯來提高內(nèi)部效率，同時,，如何改善管芯及封裝內(nèi)部結(jié)構(gòu),，增強LED內(nèi)部產(chǎn)生光子出射的幾率，提高光效,，解決散熱,，取光和熱沉優(yōu)化設(shè)計，改進光學(xué)性能,，加速表面貼裝化SMD進程更是產(chǎn)業(yè)界研發(fā)的主流方向,。