解讀2013年LED照明十大關(guān)鍵技術(shù)

　　中國廠商晶能光電經(jīng)過多年在硅襯底領(lǐng)域的耕耘，在2013年推出的發(fā)光效率超過120lm/W硅基大功率LED芯片產(chǎn)品，這對(duì)渴望自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)芯片是一個(gè)極大的利好消息。

　　在中國工信部公布的2013年第十二屆資訊產(chǎn)業(yè)重大技術(shù)發(fā)明評(píng)選結(jié)果中，晶能光電（江西）有限公司《硅襯底氮化鎵基LED材料及大功率芯片技術(shù)》專案被評(píng)為資訊產(chǎn)業(yè)重大技術(shù)發(fā)明，并納入《電子資訊產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金專案指南》，享受國家電子資訊產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金專案資金扶持。

　　而GaN基同質(zhì)外延也并不示弱，在2013年7月3日，首爾半導(dǎo)體全球首次發(fā)布了“npola”，單顆亮度達(dá)到500lm，中村修二博士專程去首爾去為發(fā)布會(huì)站臺(tái)。而中村博士參與創(chuàng)辦的SORAA公司更是以前瞻性的GaN-on-GaNLED技術(shù)獲得了美國DOE下屬的能源轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)ARPA-E（AdvancedResearchProjectsAgency-Energy）的資助。

　　而CREE在所謂SC3這種新一代技術(shù)平臺(tái)下，連續(xù)推出多款刷新業(yè)界光效的量產(chǎn)LED產(chǎn)品，12月更推出XLamp系列MK-R在1W和25°C溫度的條件下，可提供高達(dá)200lm/W的發(fā)光效率。再次提振SiC襯底LED在光效競(jìng)賽中綜合實(shí)力排頭地位。

　　非藍(lán)寶石襯底方案，不僅僅是一次次為產(chǎn)業(yè)界所共同關(guān)注，各國政府也都將之作為重要的基礎(chǔ)研究而納入政策視野，入選十大理所當(dāng)然。

　　關(guān)鍵字四：共晶技術(shù)

　　另一項(xiàng)在2013年炙手可熱的封裝技術(shù)就是共晶。

　　共晶是指在相對(duì)較低的溫度下共晶焊料發(fā)生共晶物熔合的現(xiàn)象，共晶合金直接從固態(tài)變到液態(tài)，而不經(jīng)過塑性階段，是一個(gè)液態(tài)同時(shí)生成兩個(gè)固態(tài)的平衡反應(yīng)。其熔化溫度稱共晶溫度。

　　共晶焊接技術(shù)最關(guān)鍵是共晶材料的選擇及焊接溫度的控制。如采用共晶焊接，晶粒底部可以采用純錫（Sn）或金錫（Au-Sn）等合金作接觸面鍍層，晶粒可焊接于鍍有金或銀的基板上。當(dāng)基板被加熱至適合的共晶溫度時(shí)，金或銀元素滲透到金錫合金層，合金層成份的改變提高溶點(diǎn)，令共晶層固化并將LED緊固的焊于熱沉或基板上。共晶層和熱沉或基板完全的鍵合為一體，打破從芯片到基板的散熱系統(tǒng)中的熱瓶頸，提升LED壽命。

　　雖然此前這項(xiàng)技術(shù)就被大廠所采用，不過通常的芯片結(jié)構(gòu)因?yàn)槭撬{(lán)寶石襯底而不能適用共晶技術(shù)。但是到2013年伴隨非藍(lán)寶石襯底的芯片方案增多，另外加上采用藍(lán)寶石襯底的大功率芯片廠商推出了更多倒裝結(jié)構(gòu)的芯片，使得共晶技術(shù)成為中國封裝廠商提升技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力的選項(xiàng)。因而瑞豐，天電等不少廠商不惜重金購置昂貴的共晶固晶設(shè)備。

　　關(guān)鍵字五：HVLED

　　HVLED顧名思義就是高壓LED，與傳統(tǒng)DCLED相比，具有封裝成本低、暖白光效高、驅(qū)動(dòng)電源效率高，線路損耗低等優(yōu)勢(shì)。具體來說：

　　1、HVLED直接在芯片級(jí)就實(shí)現(xiàn)了微晶粒的串并聯(lián)，使其在低電流高電壓下工作，將簡(jiǎn)化芯片固晶、鍵合數(shù)量，封裝成本降低。

　　2、HV芯片在單位面積內(nèi)形成多顆微晶粒集成，避免了芯片間BIN內(nèi)如波長(zhǎng)、電壓、亮度跨度帶來的一致性問題;

　　3、HVLED芯片是在小電流下驅(qū)動(dòng)的功率型芯片，可以與紅光LED芯片集成+黃色螢光粉形成暖白光，比傳統(tǒng)DCLED+紅色螢光粉+黃色螢光粉形成的暖白光出光效率高，并縮短了LED暖白與冷白封裝光效的差距，且更易實(shí)現(xiàn)光源的高顯指;