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LED芯片技术创新从工艺材料出发

发布时间:2018-07-10 07:30:25 编辑:笔名

LED芯片技术创新从工艺材料出发

被贴上“低碳”“环保”等标签的LED正在改变我们的生活,市场认知度也越来越高。和电子信息产业其他领域类似,芯片成为LED产业链中价值最大的一个环节。

被贴上低碳环保等标签的LED正在改变我们的生活,市场认知度也越来越高。和电子信息产业其他领域类似,芯片成为LED产业链中价值最大的一个环节。纵观近年的发展,LED芯片技术经过了内量子效率提升和以图形衬底(PSS)技术、ITO透明电极技术、隐形切割(或侧壁腐蚀)技术、芯片版图设计等为主要组成部分的外量子效率提升,再加上封装技术的进步,发光效率成倍提升,成本价格随之下降,全面验证了LED行业中的摩尔定律即Haitz定律。提升光效、改善散热、降低成本一直是 LED芯片技术发展方向和企业战略诉求。

LED芯片技术创新从工艺材料出发

HV-LED成工艺创新方向

HV-LED在高效、成本、稳定性方面均有很强的竞争力,目前整个市场还没有非常成熟的产品。

随着产品竞争越来越激烈,技术的竞争显得更为关键,谁保持了创新,谁的技术水平走在了前面,那么谁就在市场上站稳了脚跟。山东浪潮华光光电子股份有限公司副总经理肖成峰在接受《中国电子报》采访时这样看待LED芯片的技术创新。可以说,LED芯片技术创新,对提升产品指标、降低生产成本等方面起着至关重要的作用。

在谈到LED芯片技术的创新,肖成峰告诉,对于HV-LED(高压LED),目前整个市场还没有非常成熟的产品,但未来照明领域,HV-LED一定有它的优势。

那么何谓HV-LED?了解到,在制造LED大功率产品中,企业的通常做法是在电压不变的情况下,增加电流,但电流越做越大时,产品产生的热量也在加大,对LED产品寿命伤害也极大,产品稳定性也不高。如果在电流不变的情况下,增加单颗芯片的电压,从而使热量减少,光效提高,成本减少,这种产品即为高压HV-LED。也就是说,HV-LED在光效、成本、稳定性方面均有很强的竞争力。其是芯片未来技术发展方向也是情理之中的。

直观地看,在电压不变情况下,把单颗3V芯片作串并关系的排列组合来得到所需的电压与电流,串联在LED支架或基板上,如:34LED串联或35LED串联,导致电流量极大。随着HV-高压LED的面世,这种现象得到巨大改善,企业在电流不变的情况下,增加单颗芯片电压,把许多串联的LED变成单颗芯片,解决了问题所在,产品的光效也得到最大限度的提升。 HV-LED是发展趋势,目前全世界主流LED企业都在往这方面发展,而且HV-LED的优势是压降小、高PF值(Power Factor)、热度小、电源效率高、产品零部件更少,成本更低。新创科技有限公司总经理魏伟珍告诉。据了解,目前国外主流企业如日亚、三星、科锐、欧司朗等公司均将HV-LED当作芯片研发发力的战略重点。

在衬底材料上做文章

未来多种衬底材料同台竞争,其中蓝宝石和硅材料市场占有率最高。

蓝宝石衬底还是硅衬底?相信这个问题还会持续争论很长一段时间。

目前市场上LED用到的衬底材料有蓝宝石、SiC、Si、ZnO以及GaN,中国市场上99%的衬底材料是蓝宝石,而就全球范围来看,蓝宝石衬底的LED 市场份额也占到95%以上。但是蓝宝石衬底的LED技术已发展成熟,相关专利已被国际领头公司严密布局,对后来者非常不利。同时为了降低成本,基于蓝宝石衬底的LED外延片尺寸的扩大(如6英寸)也面临着一系列技术上的难题。很多LED厂商为了进一步提高产品的性价比,纷纷开始研发新的技术路线。诸如韩国首尔半导体公司研发GaN衬底的LED同质外延技术,美国普瑞光电公司、欧司朗Osram、韩国三星、日本东芝等众多公司在开发硅衬底GaN基LED技术。我国晶能光电GaN-On-Si LED外延芯片制备技术/硅基大功率蓝光芯片还曾荣获2012中国LED行业创新技术和产品奖

LED芯片技术创新从工艺材料出发