近段時間,LED燈絲燈設(shè)備引起了整個LED封裝及材料行業(yè)的重視,甚至帶來了一場“工藝革命”。
業(yè)內(nèi)認為,簡化封裝是LED封裝行業(yè)發(fā)展的一大趨勢,而LED燈絲燈的出現(xiàn),則是該趨勢的重要分支。除了透光性不同,應(yīng)用于LED燈絲燈的很多工藝,都可以直接引進到LED封裝行業(yè)。
那么,在封裝及材料企業(yè)看來,這個一直在LED行業(yè)內(nèi)表現(xiàn)不俗的熱門產(chǎn)品到底前景如何?大家對于該產(chǎn)品到底如何評價?成為本文關(guān)注的問題。
倒裝工藝受追捧
據(jù)記者了解,目前市場上LED燈絲主要采用的封裝形式是正裝,但這種封裝形式很容易在高溫下被溶解,導致LED燈絲燈的光衰現(xiàn)象嚴重。為解決這個問題,目前已有部分企業(yè)嘗試用倒裝的結(jié)構(gòu)來封裝燈絲燈。
兆明芯科技總經(jīng)理劉鎮(zhèn)表示,LED燈絲燈最大問題在于散熱,若能將熱散發(fā)出來,可減少許多成本,因此對于基板的傳導散熱功能提出更高的要求?!耙话悴A崧什坏?W/(m℃),為防止熱傳導不出來不得不降低電流,在透明板下使用藍寶石又使得成本上升”。
劉鎮(zhèn)介紹,兆明芯的燈絲燈芯架構(gòu)在覆晶技術(shù)之上,在芯片設(shè)計上充分考慮到芯片制程的簡單化、低生產(chǎn)成本、高制造良率、高散熱效率與大批量封裝生產(chǎn)的可能性。改變現(xiàn)有芯片設(shè)計理念,增加有效的發(fā)光區(qū)域并減少遮光面積。
另外,在基板的選擇上,兆明芯科技依照黑體輻射原理,采用化合玻璃,保證低成本以及輻射散熱,在電流恢復正常的情況下,使成本下降更具市場優(yōu)勢。“我們基于化合玻璃基板的覆晶封裝燈絲,1W的燈絲,每顆芯片可通30mA的電流,光效可達145lm/W”。
浙江英洛華電子有限公司總工程師張賢軍認為,如果用倒裝制作LED燈絲,其散熱和穩(wěn)定性會更好,“采用倒裝技術(shù)的話,可以較好地解決正裝結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)的燈絲散熱不良、塌線、死燈等問題”。
他還提到,燈絲燈的倒裝工藝,需要熒光粉和硅膠的用量不宜太寬、太長,否則既增加成本又不符合大眾對燈絲的使用習慣;而從散熱、熱沉性和燈絲強度來說又不能太窄,否則會影響散熱面積,從而影響光效。
“一般以1.0的寬度為宜,該寬度也符合未來更大功率的燈絲需求?!睆堎t軍補充到。
技術(shù)難題待突破
據(jù)了解,燈絲燈目前還有很多技術(shù)問題還沒有得到有效解決,而業(yè)內(nèi)提及最多的是藍光泄露問題,這也導致相關(guān)封裝企業(yè)有“色”心沒“色”膽,不能全身心投入到LED燈絲燈的研發(fā)生產(chǎn)中去,既不專,也不精。
北京大學上海微電子研究院兼職教授顏重光表示,LED照明光源和燈具是不允許有藍光泄出的,因為藍光有害人類的眼睛健康,杜絕LED光源和燈具藍光泄出,是產(chǎn)品質(zhì)量的基本保證?!叭绻鸏ED燈絲只在上下兩面涂覆熒光粉,那么左右兩側(cè)切面一定會有藍光泄出”。
“目前,LED燈絲使用黃磷熒光粉將整個藍寶石基條涂覆包裹,這樣LED的藍光才不會泄出?!鳖佒毓獗硎?,有些燈絲在生產(chǎn)時聯(lián)排涂覆黃磷熒光粉后再將基條用激光切開,透明基條兩側(cè)沒有涂覆黃磷熒光粉,藍光會循此透明基條邊緣泄出,這種生產(chǎn)工藝需要改正”。
另外,對于燈絲燈現(xiàn)在的工藝本身很難處理散熱的問題。聯(lián)浪新材料CEO李本杰對此表示,“膠水在幫助燈絲燈散熱問題上將起到關(guān)鍵性作用,因為膠水可以做到很硬,可以做出散射紅外熱量的微觀結(jié)構(gòu),譬如溝槽結(jié)構(gòu)或者凹凸點結(jié)構(gòu)等,這些技術(shù)已經(jīng)在半導體封裝上大量應(yīng)用”。
“我個人很看好混熒光粉耐高溫硬膠水技術(shù)的路線,可以替代高成本的藍寶石與玻璃基板,直接借鑒半導體已經(jīng)成熟的封裝技術(shù)?!?/p>
李本杰表示,另一方面,該技術(shù)還可以為封裝企業(yè)提供更多的想象空間,不一定非要做成直條的燈絲,還可以做成冰淇淋、蠟燭燈,或者做成生肖形態(tài)的直插發(fā)光優(yōu)盤等。
不過,針對燈絲燈產(chǎn)品,目前封裝廠都在追求更高的性價比,同時也在力圖提升光色一致性、抗冷熱沖擊性能、壽命等等技術(shù)參數(shù)。由于工藝上的差異,對材料的要求各異,這也導致相關(guān)的材料廠商苦不堪言,疲于應(yīng)對。
某燈絲燈膠水企業(yè)總經(jīng)理無奈地告訴記者,“封裝廠對于燈絲燈都有自己的檢測標準和參數(shù)要求,他們的每一次研發(fā)及工藝優(yōu)化,我們都得調(diào)整膠水的技術(shù)參數(shù)與之配合”。
價格成推廣障礙
據(jù)了解,基于歐洲人對白熾燈固有的情結(jié),讓這種外觀酷似白熾燈的LED新產(chǎn)品很快被接受,因此目前燈絲燈的客戶群主要集中在歐美,而國內(nèi)市場卻不甚明朗。
科恒股份LED事業(yè)部項目經(jīng)理馮榮標表示,事實上國內(nèi)很少用燈絲燈,一般都是做出口,需求量也是很少的,科恒股份也并不太看好燈絲燈市場。
當記者問及公司的熒光粉用在燈絲燈的量占比時,馮榮標表示并不能確定,“一般熒光粉企業(yè)不會專門為燈絲燈定向開發(fā)熒光粉,封裝廠都是向熒光粉廠采購后自己調(diào)配,所以用于燈絲燈的量無法統(tǒng)計。但可以肯定的是,目前做燈絲燈的企業(yè)太多,肯定供過于求”。
不過,李本杰則表現(xiàn)相對樂觀,“國外對LED燈絲燈的接受程度相對更高,但未來國內(nèi)燈絲燈市場潛力其實并不比國外小,國內(nèi)目前LED主要替換的是節(jié)能燈市場,還沒有替換到傳統(tǒng)燈泡市場,而替換傳統(tǒng)燈泡市場的最佳模式就是燈絲燈,當然這牽扯到成本的問題,需要讓中低收入階層感受到換掉更劃算”。
張賢軍也認為,目前制約燈絲燈普及的主要原因還在于高昂的價格?!拔艺J為一切市場說了算,當燈絲燈做到老百姓都覺得便宜的時候,就是燈絲燈有前途的時候,因此如何做出低成本又保證品質(zhì)的燈絲燈,達到讓市場能夠普遍接受的性價比才是根本”。
“自動化生產(chǎn)是保證質(zhì)量、提高效率、增加產(chǎn)量的必然選擇,也是降低成本的必由之路。”張賢軍表示,未來實現(xiàn)燈絲規(guī)格的標準化,是整個燈絲燈如何盡快有效的實行全工序自動化的一個前提保證。
也許隨著LED燈絲燈的不斷普及,今后LED行業(yè)市場也將得到更加強大的發(fā)展勢頭。