合力四通为您普及LED产业五大技术热点

2016-01-13 15:36:15 hlst002 10

技术的进步不但推动科技和行业的发展与进步,使行业发展呈现出阶段性的特点,并拥有时代特征。回顾2015,CSP、UV LED、量子点LED……都是过去一年LED产业技术发展的热点关键词。

  CSP

CSP(Chip ScalePackage),是一种新的芯片尺寸级封装技术,封装尺寸和芯片核心尺寸基本相同

内核面积与封装面积比例约为1:1.1,凡是符合这一标准的封装都可以称之为“CSP”。CSP在降低成本上具有潜在优势,除此之外,在其他环节也具有明显优势,如在灯具设计上,由于CSP封装尺寸大大减小,可使灯具设计更加灵活,结构也会更加紧凑简洁。在性能上,由于CSP的小发光面、高光密特性,易于光学指向性控制;利用倒装芯片的电极设计,使其电流分配更家均衡,适合更大电流驱动;Droop效应的减缓,以及减少了光吸收,使CSP具有进一步提升光效的空间。在工艺上,蓝宝石使荧光粉与芯片MQW区的距离增加,荧光粉温度更低,白光转换效率也更高。

  因此,CSP被行业寄予期望,甚至在业内流传“CSP技术早晚要革了封装厂的命,只是时间还未到”的说法。对此,有业内人士表示,技术的产生无论是“反对派”的质疑,还是“支持派”的坚挺,CSP技术产品确确实实已经出来并上市。虽然当前会面临光效低、焊接困难、光色一致性等问题,但其发光面小、高光密度、颜色均匀、体积小增加应用端灵活性、成本下降空间潜力大等特点,似乎也预示CSP技术将会是LED 封装未来发展趋势。“我们不仅要看到新技术的长处,还要看到有些短处要去弥补,有争议、有不足才能更好的促进CSP技术的应用与发展。对于未来能否都革了封装厂的命,还有待时间去验证。”

  UV LED

 

  UV LED一般指单波长在400nm以下的不可见光,又称紫外LED。具有方向性能好、低电压、绿色环保、波长可测、长寿命、轻便灵活、切换迅速、耐震耐潮等优点。

  随着深紫外LED(发光波长短于300nm)关键技术的不断突破,紫外光源应用到了日常生活、生产科研、国土安全、生物医疗、生物探测、全天候非视距保密通讯等诸多领域。

  相关数据预测,过去几年UV LED的市场年增长率平均达到28.5%,而在接下来的几年中将加速增长,预计到2019年将达到5亿美金。

  专家预测,未来氮化物深紫外LED作为下一代紫外光源,在工业生产、家庭卫生、生物医疗、通信安全等众多领域,具有广阔的应用前景,因此应及早部署,把握先机,才能成为未来市场的领导者。不过,这其中,材料制备技术仍是目前深紫外LED期间的瓶颈。

  量子点LED

 

  量子点(Quantum Dot,QD),一种全新概念的纳米级半导体发光粒子,1981年被发现。其组成元素不仅局限于Ⅱ-Ⅵ族(BaS、CdTe等)、Ⅲ-Ⅴ族(GaAs、InGaAs)、Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ族(AgInS2等)的几种元素,未来还将有更多体系组成将被开发出来。

  量子点是量子点LED(QLED)发光的基本材料。发光形式有两种:一是采用在GaN基LED中作为光转换层,有效吸收蓝光发射出波长在可见光范围内精确可调的各色光;二是采用其电致发光形式,将其涂敷于薄膜电极之间而发光,实现QLED发光。

  作为照明用的量子点LED(QLED)优点有三:一,能发射出全光谱,即涵盖整个可见光和红外光区;二,它们能局限量子发光性质,并释放出较小频宽的色光,发射出的波长半宽度在20 nm以下,因而呈现出更加饱和的光色;三,量子效率可达90%,以后还将会有更高的提升空间。

  随着量子点制备技术的提高,尤其是量子点技术的光谱随尺寸可调、斯托克斯位移大、发光效率高、发光稳定性好等一系列独特的光学性能,使其更成为近年来研究的焦点,并取得了重大进展。

  目前,量子点LED(QLED)光源也在实验室里诞生。且更有预测显示,未来15年量子点LED将点亮全球。

  量子点已经对LED技术产生了广泛的商业影响,当前,改善其制造步骤并提高利润是研究领域的重点。据报道,美国俄勒冈州立大学的研究人员已展示了一种新的量子点制造技术,不仅能保证所造量子点的大小和形状始终如一,还能进行更精确的颜色控制,可能意味着LED照明新时代的来临。

  石墨烯

 

  石墨烯(Graphene)是从石墨材料中剥离出来得,由碳原子以特殊结构排列组成的只有一层原子厚度的二维晶体。是目前已知的自然界最薄、强度最高的材料,断裂强度比最好的钢材高200倍。它不仅是世界上最硬的材料,而且柔韧性也最强,具有很好的弹性,可以被无限拉伸,拉伸幅度能达到自身尺寸的20%,可抵抗很大的压力,而且具有非同寻常的导热性和导电性,被称之为“奇迹材料”。

  石墨烯的奇特之处在于“零渗透”,所有气体、液体都无法渗透,使得石墨烯产品有了“针插不进、水泼不进”的本事。不仅如此,石墨烯还具有超强吸附性,和具有非常好的透光性,适合作为透明电子产品原料。

  石墨烯不仅技术含量非常高、应用潜力也非常广泛的碳材料。作为高新科技材料,石墨烯在半导体产业、光伏产业、锂离子电池、航天、军工、新一代显示器等传统领域和新兴领域都将带来革命性的技术进步。

  硅衬底技术

 

  硅衬底技术是LED芯片衬底主要有三条技术路线之一。即碳化硅衬底、蓝宝石衬底、硅衬底。其中,碳化硅衬底技术走的是“贵族路线”,成本高昂,其衬底及LED制备技术被美国公司垄断。蓝宝石衬底技术则主要掌握在日本公司手中,成本较低,是目前市场上的主流路线;但蓝宝石晶圆散热较差,晶体垂直生长困难很难做到大尺寸、无法制作垂直结构的器件,衬底也较难剥离。而第三条路线就是中国自主发展起来的硅衬底技术,它弥补了前两大技术路线之不足。

 

  我国政府十分重视第三代半导体材料与器件的研发及产业化,在政府的持续部署支持下,我国材料研发的整体水平与国际上差距不大,如在第三代半导体材料第一个产业化的应用方面--半导体照明已经在关键技术上实现突破,创新应用国际领先;在第三代半导体电子器件应用方面,在移动通讯、光伏逆变、雷达领域已有少量示范应用。