進入數字化時代,在技術面前,一切傳統都可能被顛覆。速度驚人的技術創新,不僅可顛覆傳統的產業形態,也或觸發體制的變革。具有電子屬性的LED行業也不例外,隨著用戶對于產品簡潔化及性價比最大化的不斷追求,催生出了“無封裝”、“無電源”、“無散熱”三種創新技術,業內俗稱為“三無”產品。
而“三無”產品就如同一個攪局者,引起了業內外人士關于創新與實用的熱烈討論,它們是趨勢還是過眼云煙?亦或是一種理想化的概念、過度宣傳的營銷噱頭?還是將顛覆傳統的創新工藝?阿拉丁新聞中心特梳理了業內對此的各種爭論,與行業專家共同探討真正的“三無”產品……
“無封裝”:應用之路逐漸明朗
近一兩年,關于“無封裝”技術的討論從未停止過,上下游企業也紛紛試水無封裝芯片應用項目,無封裝芯片應用技術似乎向實質應用階段又邁進一步。與此同時,觀點加持也使這項技術討論成為LED照明行業最熱門的話題之一。
新技術總是在不斷取代傳統工藝,封裝行業也是如此,“無封裝”、“免封裝”概念一度“甚囂塵上”,引起一陣猜疑和恐慌,市場對“無封裝”的未來前景也莫衷一是。
LED無封裝技術是猛獸還是福音?傳統封裝企業是否會被取代?未來的市場規模究竟多大?我們一一解讀。
市場畫餅:封裝行業革新“一大步”
現階段來說,所謂的“無封裝”或者“免封裝”實際上是芯片級封裝,從技術工藝方面看,其采用倒裝芯片(Flipchip:一種無引腳結構,一般含有電路單元)直接封焊到封裝底部的焊盤,無金線、無支架,簡化生產流程,從而降低生產成本,同時封裝尺寸可以做得更小,而同樣的封裝尺寸可以提供更大的功率。
無封裝芯片并不是真正免去封裝環節,本質上是區別于以往傳統封裝形式的全新封裝形式,使得整個光源尺寸變小,接近芯片級,故稱芯片級封裝。“所謂的無封裝,如果從技術基礎上來講,準確的說,它是先進芯片的技術和封裝技術的垂直整合。”晶科電子(廣州)有限公司總裁肖國偉一言以蔽之。
深圳市晟碟綠色集成科技有限公司總經理陳亨由則以更具體的數據道出“無封裝”:“‘無封裝’即晶圓的晶圓體體積與后面封裝出來的體積,不能高于1.1倍。”
據記者翻閱資料了解到,無封裝芯片的優勢主要體現在以下幾個方面:
一、符合LED照明應用微型化趨勢。無封裝芯片尺寸更小,可以根據自身需要來選擇合適的光源進行設計,燈具的創新設計將更自由;
二、在光通量相等的情況,減少發光面可提高光密度,使得光效更高;
三、無封裝芯片無需金線、支架、固晶膠等,如果大范圍應用,性價比和成本優勢更明顯;
四、相比原來的COB封裝,無封裝芯片安全性和可靠性更高,承受力是原來的數十倍;
五、封裝芯片無需通過藍寶石散熱,直接采用焊盤橫截面導電,使得同等規格的芯片能夠承受的電流量更大,且使用的薄膜熒光粉技術,光色一致性也較好。
無封裝芯片“來勢洶洶”,浪濤席卷傳統封裝企業,晶元光電營銷中心協理林依達則直言:“芯片級封裝現在看來還是沒有辦法做到免封裝,所以不可能革掉傳統封裝的命,而且從LED產業發展至今,并沒有一項封裝技術完完全全替代另一項封裝技術。”
當然,“無封裝”技術的重大突破可以算是LED封裝行業革新的“一大步”,國內市場出現的EMC支架封裝、FlipChip以及晶圓級封裝(CSP)等新興技術讓“無封裝”從理想到接近現實,“代表了LED未來發展的一個重要方向”。
三星LED中國區總經理唐國慶同樣看好無封裝芯片的前景,他認為無封裝芯片的誕生,讓上游芯片企業直接對接下游應用企業,實現了產業鏈的整合及產業鏈的縮短,從長遠看成本優勢會越來越大,社會效益也將日益明顯。
技術軟肋:目前無封裝技術只是“一小步”
在科銳中國區市場推廣總監林鐵看來,芯片級封裝一直宣稱的“成本優勢”并不具有多大的說服力,反而是犧牲了原有成熟工藝的簡易性:一是把封裝的工藝提前放到了芯片制成的工藝中,增加了芯片制成的難度,并不利于產品生產的良率,原有的生產設備開始變得不適用,增加新設備的購置成本;二是企業要摸索新的工藝,對產線工人的技術要求更高,增加培訓成本。總的來說,就目前的成品來看,芯片級封裝并沒有明顯的性能優勢。
“站在應用端的角度來看,不管是哪一種技術,最主要還是看性價比。”歐司朗亞太區高級總監張科認為,“目前芯片級封裝產品或者系統的價格沒有明顯的優勢,甚至比傳統封裝技術更貴,但其優點就是尺寸更小,更加密集,在某些高光效高密度的領域上會有出色的表現。”
“為什么要做芯片級封裝,實質上是1美元或者1元人民幣能買到多少流明。我認為芯片級封裝把倒裝芯片的工藝往上提升一步,變得更小更便宜。今年的倒裝芯片更平民化,更方便使用,與SMD封裝更加接近。”德豪潤達LED芯片事業部副總裁莫慶偉顯得比較樂觀,“芯片級封裝可以實現非常大的發光角度,以實驗室例子來說,日光燈管用芯片級封裝去代替,就可以避免普通燈光發光角度偏窄而導致的黑色區域。”
“目前來看,雖然存在一些技術上的難關,但無封裝有其獨特優勢,散熱性好、可信賴度高、發光角度大,其市場前景應該被看好,”深圳市超頻三科技有限公司董事長杜建軍對阿拉丁新聞中心記者表示,“市場應該對其有更大的包容性,無封裝在光效、性能、壽命等方面具有更突出的表現,企業不應在這項新技術革新中缺位”。
杜建軍認為,現在LED燈具的發展趨向一體化,隨著燈具散熱面積限制因素越來越小,芯片級封裝完全可以發揮其大電流高光通量的優勢,雖然目前還不能完全替代封裝市場,但在未來2-3年會有更合適的時機進入市場。
無封裝芯片概念雖被行業熱炒,但目前業內真正了解和應用無封裝芯片的企業不多,大多還停留在概念層面,并未真正落地應用,就算是已有成品的企業,但真正做到量產的寥寥可數。目前無封裝技術只是LED封裝產業端突破的一小步,真正的革新還待技術的完善及市場的驗證。
背光產業“開花”無封裝應用之路逐漸明朗
立體光電總經理程勝鵬表示,因為芯片級封裝發光角度大的優勢,2015年將會是無封裝芯片推廣應用的元年,這兩年會爆發一些替代性市場,市占率大概會有10%,。
從照明市場來看,大部分的商業照明還是偏向以中小功率為主,而芯片級封裝還是主要集中在大功率,中小功率是否有必要去涉獵芯片級封裝還有待商榷。莫慶偉表示,“未來照明中小功率比例將超過60%或者更高,而中功率或者COB則會降到40%,大功率則只占到20%,大功率領域只有一部分被無封裝技術替代,這個比例為10%左右。”
雖然目前主流的通用照明產品上還沒有大規模的應用,但是在背光產業上的應用卻是如火如荼,朗明納斯中國區銷售總監房寧表示,無封裝可以用更少的芯片數量激發更高的光通量,通過透鏡改變它的光組結構來達到更大的覆蓋范圍,通過CSP封裝工藝,背光產品成本可以降低到原來的一半,從以前的7-8美金降低到現在的3-4美金。
房寧認為,在背光產業上,CSP算是對LED產業的一個較大提升。相較于傳統封裝結構,無金線封裝技術保證了產品的高可靠性,還擁有低熱阻、超薄封裝、尺寸小和色溫差距小等優點,更能發揮LED的優勢,同時,它省去了封裝固晶、打線的環節,從理論上來說LED的成本降低,利于LED產品的在市場的進一步普及。
相對于整體封裝市場規模而言,“無封裝”優勢明顯,但依然勢單力薄。“以電視背光領域的應用來說,目前某品牌的拳頭產品37寸,數百萬臺產品,每臺所需的器件數量大概在32至37顆之間,算下來也就是幾十KK的需求量而已。相比總的照明市場和封裝市場,芯片級封裝所占的比重還是很小的。”林依達認為,無封裝應用的路程還很遠。