LED市場(chǎng)進(jìn)一步下沉：滿(mǎn)足差異化需求

作者 迎九

　　LED光源與顯示的應(yīng)用已越來(lái)越廣泛。不過(guò)，隨著技術(shù)和市場(chǎng)的成熟，生產(chǎn)逐步向亞洲尤其中國(guó)等生產(chǎn)成本較為低廉的國(guó)家轉(zhuǎn)移。但是，LED市場(chǎng)還是有很多地方可以挖掘、滲透。近日，電子產(chǎn)品世界記者采訪(fǎng)了擁有45年LED制造歷史的ROHM公司，看到了該公司正在一些特殊市場(chǎng)找到機(jī)會(huì)。

四個(gè)有潛力的細(xì)分市場(chǎng)

　　據(jù)ROHM光學(xué)模塊生產(chǎn)本部LED制造部商品企劃組組長(zhǎng)吉田晃久介紹，隨著LED技術(shù)與生產(chǎn)的成熟，ROHM把競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)定位于獨(dú)有的生產(chǎn)技術(shù)和品質(zhì)管理方面。主要主攻以下四個(gè)方面：

　　?小型化。利用ROHM獨(dú)有的生產(chǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)元件薄型化，通過(guò)減少金線(xiàn)的環(huán)路，實(shí)現(xiàn)0.2 mm的業(yè)界最薄厚度。

　　?單亮度等級(jí)。從元件制造階段開(kāi)始就融入技術(shù)優(yōu)勢(shì)并嚴(yán)格貫徹品質(zhì)理念，消除亮度波動(dòng)。

　　?通用色彩?？紤]到色覺(jué)多樣性，提高可視性。色彩識(shí)別因色覺(jué)而異，色弱者會(huì)把綠色和紅色看成偏黃色，所以產(chǎn)品設(shè)計(jì)可采用色弱者也容易識(shí)別的綠色(如圖1)。

圖1   色弱者的調(diào)色

　　?抗硫化。在室外場(chǎng)合，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，LED用過(guò)一段時(shí)間就不那么亮了，原來(lái)是空氣中的硫與LED中的銀發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，生成了黑色的硫化銀，影響了LED光的側(cè)壁反射?？諝庵械牧蛑饕獊?lái)自汽車(chē)和煙霧的尾氣、輪胎和溫泉(例如硫磺泉)等環(huán)境中，為了保證LED燈的亮度，ROHM推出了抗硫化LED，可用于工業(yè)設(shè)備、汽車(chē)剎車(chē)燈、轉(zhuǎn)向燈、戶(hù)外顯示設(shè)備等產(chǎn)品中。

抗硫化制作過(guò)程

　　不久前，ROHM開(kāi)發(fā)出業(yè)界首款完全無(wú)銀的高亮度紅色LED“SML-Y18U2T”(如圖2)。

圖2  無(wú)銀的高亮度紅色LED“SML-Y18U2T”

　　ROHM半導(dǎo)體(上海)有限公司設(shè)計(jì)中心副所長(zhǎng)水原德健先生稱(chēng)，此次開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品是用金等其他材料取代了以往晶片鍵合焊膏及框架所使用的銀，實(shí)現(xiàn)了完全無(wú)銀化。此舉消除了由于銀受到腐蝕而引起LED亮度衰減現(xiàn)象，可提高應(yīng)用的可靠性。例如，將以往產(chǎn)品和新產(chǎn)品分別在硫化試驗(yàn)條件下使用240個(gè)小時(shí)(10天)后，新產(chǎn)品的光通量相比舊產(chǎn)品可改善約40%。這10天實(shí)驗(yàn)，相當(dāng)于LED 3~5萬(wàn)小時(shí)處于硫化環(huán)境下。

　　下一步，ROHM還會(huì)推出滿(mǎn)足轉(zhuǎn)向燈的橙色燈等產(chǎn)品。

　　那么，為何要用金代替銀?具體工藝是如何實(shí)現(xiàn)的?從LED的結(jié)構(gòu)圖來(lái)看，人們所看到的LED光來(lái)自?xún)煞矫妫环矫媸侵苯影l(fā)射的光，一方面是側(cè)壁反射的光(如圖3)。一直以來(lái)，存在元件晶片鍵合所用的焊膏部位變黑，導(dǎo)致側(cè)壁反射光減少，從而使LED發(fā)光強(qiáng)度降低的問(wèn)題。

圖3   可能硫化的位置

　　但是，ROHM利用從元件到封裝垂直統(tǒng)合型生產(chǎn)體制的優(yōu)勢(shì)，晶片鍵合采用金錫(AuSu)，引線(xiàn)采用金，框架采用金鈀(AuPd)，實(shí)現(xiàn)了完全無(wú)銀化，從而使產(chǎn)品同時(shí)具備高亮度與優(yōu)異的抗硫化性能(如圖4)。為何框架采用金鈀?因?yàn)槿菀赘街诳蚣苌稀?/p>

圖4   無(wú)銀方案

　　那么，是否競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手也很容易這樣做出來(lái)?據(jù)悉晶片鍵合采用金錫(AuSu)、框架采用金鈀(AuPd)等的工藝實(shí)現(xiàn)還是有一定難度的，因?yàn)镽OHM有垂直統(tǒng)合型的生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)，有利于這些工藝的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)。

　　另外，ROHM產(chǎn)品的特點(diǎn)是由于嚴(yán)格的品質(zhì)管理，每個(gè)超小型產(chǎn)品都有可追溯的體制，且采用與車(chē)載級(jí)品質(zhì)相應(yīng)的工序管理制度。筆者在這里也引申一下，筆者最近在寫(xiě)智能制造方面的文章，“可追溯性”很重要，因?yàn)楝F(xiàn)代制造流程有時(shí)有成百上千個(gè)工序，“可追溯性”可盡快找到上游產(chǎn)品的缺陷出現(xiàn)在哪里，以大大提升智能制造的效率、減少浪費(fèi)。例如，客戶(hù)要訂10輛汽車(chē)，你的良率較低，需要生產(chǎn)20輛車(chē)，其中10輛滿(mǎn)足客戶(hù)要求;而如果高良率的制造，10輛一次成功，這就節(jié)約了成本。

　　那么，抗硫化LED的“含金量”提升了，成本是否會(huì)提升?水原先生說(shuō)金含量很少，幾乎沒(méi)有什么成本增加。

小結(jié)

　　LED經(jīng)歷了萌芽誕生、飛躍式發(fā)展，如今又逐漸下沉到細(xì)分的注重品質(zhì)的市場(chǎng)。LED廠(chǎng)商ROHM在小型化、高亮、滿(mǎn)足色弱人群及抗硫化等方向，不久前推出了完全無(wú)銀的高亮度紅色LED“SML-Y18U2T”。