1、中國企業與國外LED封裝技術的差異一、概述LED產業鏈總體分為上、中、下游，分別是LED外延芯片、LED封裝及LED應用。作為LED產業鏈中承上啟下的LED封裝，在整個產業鏈中起著無可比擬的重要作用。基于LED器件的各類應用產品大量使用LED器件，如大型LED顯示屏、液晶顯示器的LED背光源、LED照明燈具、LED 交通燈和汽車燈等，LED器件在應用產品總成本上占了40%至70%且LED應用產品的各項性能往往70%以上由LED器件的性能決定。中國是LED封裝大國，據估計全世界80%數量的LED器件封裝集中在中國，分布在各類美資、臺 資、港資、內資封裝企業。在過去的五年里，外資LED封裝企業不斷

2、內遷大陸，內資封裝企業不斷成長發展，技術不斷成熟和創新。在中低端LED器件封裝領域，中國LED封裝企業的市場占有率較高，在高端LED器件封裝領域，部分中國企業有較大突破。隨著工藝技術的不斷成熟和品牌信譽的積累，中國LED封裝企業必將在中國這個 LED應用大國里扮演重要和主導的角色。下面從LED封裝產業鏈的各個環節來闡述這些差異。二、封裝生產及測試設備差異LED主要封裝生產設備包括固晶機、焊線機、封膠機、分光分色機、點膠機、智能烤箱等。 五年前，LED自動封裝設備基本是國外品牌的天下，主要來自歐洲和臺灣，中國只有少量半自動 固晶、焊線設備的供應。在過去的五年里，中國的LED生產設備制造業有了長足

3、的發展，如今自動固晶機、自動封膠機、分光分色機、自動點膠機、智能烤箱等均有廠家供應，具有不錯的性價比。LED主要測試設備包括IS標準儀、光電綜合測試儀、TG點測試儀、積分球流明測試儀、熒光粉測試儀等及冷熱沖擊、高溫高濕等可靠性試驗設備。除標準儀主要來自德國和美國外，其它設備目前 均有國產廠家生產供應。目前中國LED封裝企業中，處于規模前列的LED封裝企業均擁有世界最先進的封裝設備，這是后發優勢所決定的。就硬件水平來說，中國規模以上的LED封裝企業是世界上最先進的。當然，一些更 高層次的測試分析設備還有待進一步配備。因此，中國在封裝設備硬件上已具備世界領先水平，具備先進封裝技術和工藝發展的基礎。

4、三、LED芯片差異目前中國大陸的LED芯片企業約有十家左右起步較晚，規模不夠大最大的LED芯片企業 年產值約3個億人民幣，每家平均年產值在1至2個億。這兩年中國大陸的LED芯片企業發展速度較快，技術水平提升也很快，中小尺寸芯片（指5mil以下）已能基本滿足國內封裝企業的需求，大尺寸芯片（指功率型W級芯片）還需進口，主要來自美國和臺灣企業，不過大尺寸芯片只有在LED進入通用照明后才能大批量應用。LED封裝器件的性能在50%程度上取決于LED芯片，LED芯片的核心指標包括亮度、波長、失效 率、抗靜電能力、衰減等。目前國內LED封裝企業的中小尺寸芯片多數選用國產品牌， 這些國產品牌的芯片性能與國外品

5、牌差距較小，具有良好的性價比，亦能滿足絕大部分LED應用企業的需 求。尤其是部分芯片品牌的性能已與國外品片卑相當，通過封裝工藝技術的配合，已能滿足很多高端應用領域的需求。四、封裝輔助材料差異封裝輔助材料包括支架、金線、環氧樹脂、硅膠、模條等。輔助材料是LED器件綜合性能表現的一個重要基礎，輔助材料的好壞可以決定LED器件的失效率、衰減率、光學性能、能耗等。目前中國大陸的封裝輔助材料供應鏈已較完善，大部分材料已能在大陸生產供應。但高性能的環氧樹脂和硅膠以進口居多，這兩類材料主要要求耐高溫、耐UV優異折射率及良好膨脹系數等。隨著全球一體化的進程，中國LED封裝企業已能應用到世界上最新和最好的封裝輔

6、助材料。五、封裝設計差異LED的封裝形式主要有支架式 LED表貼式LED及功率型LED三大主類。LED的封裝設計包括外形結構設計、散熱設計、光學設計、材料匹配設計、參數設計等。支架式LED的設計已相對成熟，目前主要在衰減壽命、光學匹配、失效率等方面可進一步上臺 階。貼片式LED的設計尤其是頂部發光TOP型SMD處在不斷發展之中，封裝支架尺寸、封裝結構設 計、材料選擇、光學設計、散熱設計等不斷創新，具有廣闊的技術潛力。功率型LED的設計則是一片新天地。由于功率型大尺寸芯片制造還處于發展之中，使得功率型 LED的結構、光學、材料、參數設計也處于發展之中，不斷有新型的設計岀現。中國的LED封裝設計是

7、建立在國外及臺灣已有設計基礎上的改進和創新。設計需依賴良好的電腦設計工具、良好的測試設備及良好的可靠性試驗設備，更需依據先進的設計思路和產品領悟力。目前 中國的LED封裝設計水平還與國外行業巨頭有一定差距，這也與中國LED行業缺乏規模龍頭企業有尖，缺乏有組織、有計劃的規模性的研發設計投入。六、封裝工藝差異LED封裝工藝同樣是非常重要的環節。例如固晶機的膠量控制，焊線機的焊線溫度和壓力，烤箱的溫度、時間及溫度曲線，封膠機的氣泡和卡位管控等等，均是重點工藝控制點。即使是芯片質量 好、輔材匹配好、設計優異、設備精度高，如果是工藝不正確或管控不嚴，就會最終影響LED的可靠性、衰減、光學特性等。隨著中國

8、LED封裝企業這幾年的快速發展，LED封裝工藝已經上升到一個較好的水平，尤其是一些高端需求如大型LED顯示屏、廣色域液晶背光源等，中國的LED優秀封裝企業已能滿足其需求，先 進封裝工藝生產岀來的LED已接近國際同類產品水平。七、LED器件性能差異LED器件的性能指標主要表現在如下六方面：亮度或流明值；光衰；失效率；光效；一致性；光學分布特性2、光衰一般研究認為，光衰與芯片尖聯度不大，與封裝材料與工藝尖聯度最大。影響光衰的封裝材料主要 有固晶底膠、熒光膠、外封膠等，影響光衰的封裝工藝主要有各工序的烘烤溫度和時間及材料匹配等。目前，中國LED封裝工藝經過多年的發展和積累，已有較好的基礎，在光衰的控

9、制上已與國外一些產品匹敵。3、失效率失效率與芯片質量、封裝輔助材料、生產工藝、設計水平和管理水平相尖。LED失效主要表現為死燈、光衰過大、波長或色溫漂移過大等。根據LED器件的不同用途要求，其失效率也有不同的要求。例如指示燈用途 LED可以為1000PPM （ 3000小時）；照明用途L ED為500PPM （ 3000小時）；彩色顯示屏用途LED為50PPM （ 3000小時）。中國封裝企業的LED失效率整體水平有待提高。可喜的是，少量中國優秀封裝企業的失效率已達到世界水平。4、光效LED光效90%取決于芯片的發光效率。中國LED封裝企業對封裝環節的光效提高技術也有大量研究。如果中國在大尺寸

10、瓦級芯片的研發生產上取得突破及量產，將會極大促進功率型封裝器件光效的提高。5、一致性LED的一致性包括波長一致性、亮度一致性、色溫一致性、衰減一致性等。前三項一致性是可以通過投料工藝控制和分光分色機篩選達到的。前三項水平來說，中國ED封裝技術與國外一致。角度一致性往往難以分選出來，需通過優化設計、物料機械精度控制、生產制程嚴格控制來達到。 例如，LED全彩顯示屏用途的紅、綠、藍三種橢圓形LED的角度一致性控制非常重要，決定性地影響LED全彩顯示屏的色彩品質，成為LED器件的一項高端技術。衰減一致性也與物料控制和工藝控制有尖，包括不同顏色LED的衰減一致性和同一顏色LED的衰減一致性。一致性的研究是LED封裝技術的一個重要課題。中國部分LED封裝企業在LED 一致性方面的技術已與國際接軌。6、光學分布特性LED是一個發光器件。對于很多LED應用用途來說，LED的光形分布是一個重要指標，決定了應用產品二次光學的設計基礎，也直接影響了LED應用產品的視覺效果。例如，LED戶外顯示屏使用的LED橢圓形透鏡設計能夠使顯示屏在角度變化時亮度變化平穩并有較大 視角，符合人的視覺習慣。又如，LED路燈的光學要求，使得LED的一次光學設計和路燈的二次光學設計必須匹配，達到最佳路面光斑和最佳發光效率。通過計算機光學模擬軟件來進行設計開發是常用的手段。中國LED封裝企業在積極迎頭趕上，