利德光电项目备案报告.doc

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1、LED产品封装生产线项目备 案 报 告一、总述（一）项目概况1、项目名称：LED产品封装生产线项目2、项目规模：总投资7200万元3、项目建设单位：安徽广德县利德光电有限公司4、项目（公司）法人代表：xxx5、项目选址：广德县经济开发区6、项目建成时间：2年7、建设性质：新建8、项目主要生产经营范围：LED研发、产品封装和销售。（二）项目提出的背景LED产业是国家重点扶持高科技产业，符合国家产业政策发展方向，是当前推行“环境友好型、资源节约型”社会体制的重点产品，是国家半导体照明工程的主要发展方向。该产业在未来十年内将会保持每年30%以上的增长，在未来三十年将不会有替代产品出现。本公司封装产品

2、将涵盖LED显示屏、半导体照明、显示背光源、汽车照明、景观照明、居室照明等诸多新兴领域。在安徽广德县经济开发区投资兴建的LED产品封装生产线项目位于开发区“LED光电产业园”规划区域内。LED光电产业园目前占地面积110亩，其中：安徽广德县利德照明有限公司LED装饰照明生产项目30亩；安徽广申线缆科技有限公司LED线缆生产项目20亩；安徽广德县利德光电有限公司LED产品封装生产线项目60亩。安徽广德县经济开发区位于广德县城东郊，创建于2002年7月，2006年2月被批准为省级开发区，2006年10月在“长三角投资发展论坛”上被评为“长三角最具投资价值开发区”。开发区面积43平方公里，已开发9.

3、5平方公里，区内辟有高新技术、外贸加工、仓储物流、机械电子、服装纺织、商贸服务等特色功能区。 开发区举全县之力，先后投入基础设施建设资金近10亿元，初步拉开了“九纵九横”路网框架，供排水、通讯光缆等实行地下铺设，9.5平方公里基本实现了“七通一平”，开发区基础设施日益完善。截至目前，数百个项目入园建设、相继投产经营，初步形成了新型材料、高档家具、机械电子、服装纺织箱包、精细化工、竹木加工、农副产品深加工等七大特色产业群。为促进开发区LED产业快速集聚，形成特色竞争优势，开发区规划建设了“LED光电产业园”，区内现已聚集了LED产品研发、LED固态普通照明元器件制造等高科技生产企业。开发区拟依托

4、现有企业优势，建设LED产品封装生产线项目，与LED产品研发、LED固态普通照明元器件制造企业配套生产。因此，做大做强LED产业生产基地，扩大LED产业集群，延伸LED产业链，已势在必行。开发区优越的投资环境，为LED产品封装项目建设提供了坚实的基础。安徽广德县利德光电有限公司将以LED产业化为目标，针对功率型发光二极管的封装特点，建设LED封装生产线项目。（三）项目编制的依据1、国家产业结构调整指导目录2、当前优先发展的高技术产业化重点领域指南3、国家“十一五”城市绿色照明工程规划纲要4、安徽省产业结构调整指导目录5、安徽沿江城市群“十一五”经济社会发展规划纲要6、安徽省皖江城市带承接产业转

5、移示范区规划7、广德县国民经济和社会发展十一五规划纲要8、广德县产业发展指导目录（2007）9、广德县关于加快电子元器件产业发展的意见10、项目承办单位提供的相关资料（四）项目建设的必要性和可行性目前国际上普遍的看法是，光电子技术是21 世纪的尖端科技。如果将21 世纪具有代表意义的主导产业排序，第一是光电子产业，第二是信息通信产业，第三是健康和福利产业。到2005 年，光电子产业的产值将达到电子产业产值水平；到2010 年，以光电子信息技术为主导的信息产业将形成5 万亿美元的产业规模；2010 年至2015 年，光电子产业可能会取代传统电子产业，成为21 世纪最大的产业，并成为衡量一个国家经

6、济发展和综合国力的重要标志。而 LED 正是光电子产业中最重要的光电子材料和组件，是整个光电子产业的基础。目前最活跃的光电子产业中，例如光通信向超大容量、高速率和全光网方向发展，超大容量DWDM 的全光网络将成为主要的发展趋势；光显示向真彩色、高分辨率、高清晰度、大屏幕和平面化方向发展；光存储将更多地采用新技术和新材料，开发出新一代高密度、高速光存储技术和系统；光输出入产品向多功能、高速化、低成本方向发展；光器件的发展趋势是小型化、高可*性、多功能、模块化和集成化；激光技术向全固化、超短波长、微加工和高可*性等方向发展，激光技术与其它学科的融合以及应用领域范围不断扩大；光子计算与光信息处理产业

7、、全光电子通信产业、光子集成器件产业、聚合物光纤光缆产业、聚合物光电器件产业和光子传感器产业等等，无不是以LED 为代表的光电子材料和组件为基础。半导体照明产业关系重大,其发展成败不仅关系到照明领域在未来发展中的节能降耗问题,更重要的体现在我国整个第三代宽禁带半导体技术发展的发展上。从2006 年的“十一五”开始，国家把半导体照明工程作为一个重大工程进行推动。由此可见，LED行业在国民经济中的地位显得十分重要。从实际应用的角度来看，安装使用简单、体积相对较小的大功率LED器件在大部分的照明应用中必将取代传统的小功率LED器件。由小功率LED组成的照明灯具为了满足照明的需要，必须集中许多个LED

8、的光能才能达到设计要求，但带来的缺点是线路异常复杂、散热不畅，为了平衡各个LED之间的电流、电压关系，必须设计复杂的供电电路。相比之下，大功率单体LED的功率远大于若干个小功率LED的功率总和，供电线路相对简单，散热结构完善，物理特性稳定。所以说，大功率LED器件的封装方法和封装材料并不能简单地套用传统的小功率LED器件的封装方法与封装材料。大的耗散功率、大的发热量以及高的出光效率，给LED封装工艺、封装设备和封装材料提出了新的更高的要求。所以，建设照明产品封装生产线项目是LED产业发展的必然，对广德迅速建立LED产业生产基地，扩大LED产业集群，延伸LED产业链具有十分重要的意义。选址在开发

9、区建设LED产品封装项目，拟依托现有企业优势，与LED产品研发、LED固态普通照明元器件制造企业配套生产，不论是在技术上还是在生产环境上都是可行的。二、LED产业在我国的发展现状和趋势分析（一）LED 照明灯具的发展居室照明离不开灯具，而灯具是照明的集中反映，它既是完成居室建筑功能、创造视觉条件的工具，又是居室装潢的一部分，是照明技术与建筑艺术的统一体。现代灯具不仅在居室内起照明作用，也是营造居室环境氛围的主要组成部分。利用灯具造型及其光色的协调，能使居室环境具有某种氛围和意境，体现一定的风格和个性，增加建筑艺术的美感，使室内空间更加符合人们心理、生理的需求和审美情趣。LED 作为一种新型的照

10、明技术，其应用前景举世瞩目，尤其是高亮度LED 更被誉为21 世纪最有价值的光源，必将引起照明领域一场新的革命。自从白光LED 出现，无论是发光原理还是功能等方面都具有其它传统光源无法匹敌的优势，因此，LED 照明已成为21 世纪居室照明领域的一种趋势，LED 将取代传统白炽灯和日光灯，居室传统照明灯具已面临严峻挑战。灯具设计的内容与形式主要是光， LED 新光源促使照明灯具设计开发的革新，从很大程度上改变了我们的照明观念，使我们可以从传统的点、线光源局限中解放出来，灯具设计的语言和概念可以自由发挥和重新确立，灯具在视知觉与形态的创意表现上具有了更大的弹性空间，居室照明灯具将向更加节能化、健康

11、化、艺术化和人性化发展。1、节能化研究资料表明，由于LED 是冷光源，半导体照明自身对环境没有任何污染，与白炽灯、荧光灯相比，节电效率可以达到90以上。在同样亮度下，耗电量仅为普通白炽灯的1/10，荧光灯管的1/2。如果用LED 取代我们目前传统照明的50，每年我国节省的电量就相当于一个三峡电站发电量的总和，其节能效益十分可观。2、健康化LED 是一种绿色光源。LED 灯直流驱动，没有频闪；没有红外和紫外的成分，没有辐射污染，显色性高并且具有很强的发光方向性；调旋旋光性能好，色温变化时不会产生视觉误差；冷光源发热量低，可以安全触摸；这些都是白炽灯和日光灯达不到的。它既能提供令人舒适的光照空间，

12、又能很好地满足人的生理健康需求，是保护视力并且环保的健康光源。由于目前单只 LED 功率较小，光亮度较低，不宜单独使用，而将多个LED 组装在一起设计成为实用的LED 照明灯具则具有广阔的应用前景。灯具设计师可根据照明对象和光通量的需求，决定灯具光学系统的形状、LED 的数目和功率的大小；也可以将若干个LED 发光管组合设计成点光源、环形光源或面光源的二次光源，根据组合成的二次光源来设计灯具。3、艺术化光色是构成视觉美学的基本要素，是美化居室的重要手段。光源的选用直接影响灯光的艺术效果，LED 在光色展示灯具艺术化上显示了无与伦比的优势；目前彩色LED 产品已覆盖了整个可见光谱范围，且单色性好

13、，色彩纯度高，红、绿、黄LED 的组合使色彩及灰度 (1670 万色)的选择具有较大的灵活性。灯具是发光的雕塑，由材料、结构、形态和肌理构造的灯具物质形式也是展示艺术的重要手段。LED 技术使居室灯具将科学性和艺术性更好地有机结合，打破了传统灯具的边边框框，超越了固有的所谓灯具形态的观念，灯具设计在视知觉与形态的艺术创意表现上，以一个全新的角度去认识、理解和表达光的主题。我们可以更灵活地利用光学技术中明与暗的搭配、光与色的结合，材质、结构设计的优势，提高设计自由度来弱化灯具的照明功能，让灯具成为一种视觉艺术，创造舒适优美的灯光艺术效果。例如半透明合成材料和铝制成的类似于蜡烛的LED 灯，可随意

14、搁置在地上、墙角或桌上，构思简约而轻松，形态传达的视觉感受和光的体验，让灯具变成充满情趣与生机的生命体。4、人性化毋庸置疑，光和人的关系是一个永恒的话题，“人们看到了灯，我看见了光”，正是这句经典的话语改变了无数设计师对灯的认识。灯具的最高境界是“无影灯”也是人性化照明的最高体现，房间里没有任何常见灯具的踪迹，让人们可以感受到光亮却找不到光源，体现了把光和人类生活完美结合的人性化设计。LED 灯具积小质轻，可选用不同光色的LED 组合成照度柔和的各种模块，任意安装在居室中，居室照明灯具的光源可能来源于地面、墙面、窗台、室照明将不再局限于单个灯具，而将由单个灯具照明转化为无照明器具感的整体照明效

15、果的无影灯。不同的光色和亮度对人的生理和心理能产生不同的影响，人们在很多情况下并不需要很亮的白光，可能黄光或其它颜色的光更适合生理和心理的需要。三基色LED 可以实现亮度、灰度、颜色的连续变换和选择，使得照明从普遍意义上的白光扩展为多种颜色的光。因此，人们可以根据整体照明需要（如颜色、温度、亮度和方向等）来设定照明效果，实现人性化的智能控制，营造不同的室内照明效果。即使居室中只有LED 发光天花板和发光墙面，人们也可以根据各自要求、场景情况，以及对环境和生活的不同理解，在不同的空间和时间选择并控制光的亮度、灰度、颜色的变化，模拟出各种光环境来引导、改善情绪，体现更人性化的照明环境。随着 LED

16、 技术的进一步成熟，LED 将会在居室照明灯具设计开发领域取得更多更好的发展。21 世纪的居室灯具设计将会是以LED 灯具设计为主流，同时充分体现节能化、健康化、艺术化和人性化的照明发展趋势，成为居室灯光文化的主导。在新的世纪里，LED 照明灯具必将会照亮每个人的居室，改变每个人的生活，成为灯具开发设计的一次伟大变革。（二）我国LED 行业发展分析1、整体情况2005 年4 月l2 日，国家半导体照明工程研发及产业联盟借2005 中国(厦门)半导体照明展览会之机首次亮相。同年的11 月17 日，信息产业部半导体照明技术标准工作组正式成立。随着产业化联盟和标准工作组的正式成立和亮相，LED 产业

17、也开始走下通用照明的神坛，我国半导体照明产业的发展将更加规范、理性和务实。不论是从技术层面还是市场层面，我们都完全没有必要急功近利。2005 年我国LED 的产量已经达到262.1 亿只，市场规模更是突破百亿元大关达到114.9亿元。在新兴应用市场的带动下，近些年LED 市场规模快速提升，同时也推动了产业快速发展。普通照明市场是 LED 光源的最大市场，也是LED 光源的目标市场，但我们也应该清楚地意识到，LED 照明产品要真正地进人千家万户，还需在技术上和成本上实现重大突破。根据中国光协光电器件分会统计和测算，2006 年全国从事LED 的企业约2000 多家，其中外延、芯片的研发和生产单位

18、有30 多家。封装企业约600 家，其中有一定规模的封装企业约100 多家。应用产品和配套企业有1700 多家。行业就业人员约10 万人（有人统计估算约30 万人左右），从LED 的原材料、外延、芯片、封装、应用及相关配套件、设备仪器等，已形成较完善的产业链。图表：20062008 年我国LED 器件、芯片产量、增长率变化表年 份2006年2007年2008名 称产 量（亿只）增长率（%）产 量（亿只）增长率（%）产 量(亿只)增长率（%）LED器件250253002038026.7其中高亮度LED器件80601205018050LED芯片100661808026044其中高亮度LED芯片25

19、30060140120100图表：2006-2008 年我国LED 器件销售值变化表（亿元）年份2006年2007年2008项目销售值增长率（%）销售值增长率（%）销售值增长率（%）LED器件120201502519026.7注：LED 器件包含各种封装形式的单管、像素管、数码管、显示器和背光板等。2、LED 产业发展的特点近年来，中国 LED 产业发展呈现如下几个特点：（1）LED 产业发展迅速，特别是高亮度LED 器件的增长率为50%，芯片的增长率超过100%。（2）投入增大。除政府的投入和支持外，很多企业均有较大投入，如厦门三安、山东华光、上海蓝光、大连路明、杭州士蓝明芯、扬州华夏等均增

20、购MOCVD 和前工序芯片制造设备。几个主要后工序封装企业：厦门华联、佛山国星、江苏稳润、宁波升谱、深圳鸿利公司等，近期扩大生产规模搬入新厂房，购置新设备。（3）新投资的企业数增加很多，这几年前工序企业增加6 个，封装企业增加上百个，应用企业增加几百个。（4）应用产品的开发推广全方位展开，应用品种增加迅速，而且应用产品的产值也增加很多，估计新增产值约200300 亿元。（5）重视LED 标准的制定和LED 检测平台的建设。3、中国 LED 市场状况由于 LED 不但具有节能、环保、寿命长三大优点外，还具有很多特点，所以应用面不断扩大，应用产品的品种也多，进入LED 应用产品开发和生产的单位也愈

21、来愈多，很多原来生产照明产品和LED 产品的企业也纷纷进入LED 应用产品的开发和生产。现根据LED应用产品的应用范围划分五大类，并对这些应用产品的品种和市场作些介绍和预测。（1）信息显示：电子仪器、设备、家用电器等的信息指示、数码显示、显示器及 LED 显示屏（信息显示、广告、记分牌）。目前市场份额有100 亿元，潜在市场有几百亿元。（2）交通信号灯：城市交通、高速公路、铁路、机场、航海和江河的信号灯，现有市场份额有 20 亿元，潜在市场有上百亿元。（3）背光源：小于 10 英寸背光源，主要用于手机、MP3、MP4、PDA、数码相机和摄像机。中等面积背光源（1020 英寸），主要用于计算机显

22、示器及监视器。大面积背光源（大于20 英寸），主要用于彩电显示屏。目前市场份额有几十亿元，潜在市场有几百亿元。（4）汽车用灯：汽车内外灯、前照灯、车内仪表照明显示。目前市场份额只有几亿元，但潜在市场上百亿元。（5）半导体照明：根据现有产品的应用范围，可分为六类：1）室外景观照明：护栏灯、投射、LED 灯带、LED 球泡灯、LED 异型灯、地埋灯、草坪灯、水底灯等，目前市场有十几亿元，潜在市场有几十亿元。2）室内装饰照明：壁灯、吊灯、嵌入式灯、墙角灯、平面发光板、格栅灯、筒灯、变幻灯等，目前市场有几亿元，潜在市场有上百亿元。3）专用普通照明：便携式照明（手电筒、头灯）、低照度照明（廊灯、门牌灯、

23、庭用灯）、阅读灯、显微镜灯、投影灯、照相机闪光灯、台灯、路灯等，现有市场20 多亿元，潜在市场有几百亿元。4）安全照明：矿灯、防爆灯、安全指示灯、应急灯等，目前市场只有几亿元，潜在市场有几十亿元。5）特种照明：军用照明灯、医用照明灯、治疗灯、杀菌灯、农作物和花奔专用照明灯、生物专用灯、与太阳能光伏电池结合的专用LED 灯等。目前市场份额虽然不大，但具有很大意义和重要性，而且有很好的市场发展前景。6）普通照明：办公室、商店、酒店、家庭用的普通照明灯。虽然LED 照明目前尚未正式进入该领域，但随着LED 技术的突破和成本的不断下降，预计在2 年内一定会逐步进入普通照明领域，其潜在市场是LED 应用

24、中最大的，具有上千亿元。（三）我国 LED行业投资环境分析1、政策环境在政策环境方面，2007 年根据国家发改委发布的第一批国家鼓励的集成电路企业名单，有研硅股、苏州固锝、长电科技、华微电子、士兰微、浙江海纳等数家上市公司或榜上有名或有子公司上榜。从文件看，此次发文特地强调了政策鼓励是针对企业线宽小于0.25 微米或0.8 微米的企业。再看此次发布的名单，从芯片制造、封装、测试再到硅单晶材料，共94 家企业，基本涵盖了整个半导体产业链。半导体器件和集成电路行业一直是国家大力扶植发展的领域。1996 年，国家在当时财力有限的情况下为909 工程投入了100 亿资金，使集成电路行业当时实现了一次飞

25、越。2000年国家又专门颁布实施鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策后，集成电路行业进入了历史发展最好时期。集成电路行业也是电子元器件中发展最快的领域。20022006 年集成电路产业年复合增长率超过了30%，与世界先进水平的差距也缩小在2 代左右。根据CCID（中国电子信息产业研究院）的预测，2007 年2011 年，中国集成电路的销售年均复合增长率将达到27.7%，继续保持快速增长。2、经济环境预计 2007-2010 年随着我国工业化、城市化、市场化进程的加快，经济将会保持稳步发展，全球制造业重心不断向我国转移，带来了巨大的产业发展机遇，居民生活水平的不断的提高，国内需求将进一步增长

26、，特别是2008 年北京奥运会和2010 年上海世博会的召开，为我国经济发展带来巨大影响。这显然为LED 灯具的应用提供了良好的经济环境，因此也为LED生产领域的发展提供了极好的机遇。（四）我国 LED封装产业市场分析预测经历了多年的发展以后，中国LED封装产业已经进入了平稳发展阶段。未来随着经济的复苏及2010年世博会的召开，LED下游应用市场需求的增加，预计2009-2012年中国LED封装产量年均复合增长率将达到18.3%，产值增长率将达到11.3%。1、LED显示屏：应用领域广泛，行业增长快速。中国LED显示屏产业起步于上世纪90年代初，发展迅速；进入21世纪以来，LED显示屏产业面临

27、良好的市场发展机遇；一方面，需求不断扩大，电子政务、政务公开、公众信息展示等需求旺盛；另一方面，技术的进步为LED显示屏产品市场扩展和开创新的应用领域提供了创新技术支持，再一方面，奥运会和世博会的契机，加快了该产业的发展。LED显示屏的最大特点其制造不受面积限制，可达几十甚至几百平方米以上，应用于室内/室外的各种公共场合显示文字、图形、图像、动画、视频图像等各种信息，具有较强的广告渲染力和震撼力。其高亮度、全彩化、便捷快速的错误侦查及LED亮度的自由调节是市场的发展趋势。2、背光源市场应用渗透率迅速提高，呈爆炸式增长趋势。随着LED NB及TV渗透率快速窜升，LED厂商在背光源的战场将从过去的

28、小尺寸手机市场转向中大尺寸，LED产业势力版图也将在未来2到3年进行重组。2008年第4季，笔记本电脑（NB）用LED面板市占率为13.4%，较2008第3季的6.3%大幅增长一倍。2009年第一季LED NB面板的出货渗透率，上涨24.1%，跨越2成关卡，带动NB用LED产业快速成长。 根据上述应用市场份额表，显示屏及背光源应用领域约占46.7%，可初步预计高端LED封装领域（背光源、显示屏、照明领域）细分市场规模。 依据上述显示屏在下游应用所占据的30.01%的市场份额，可以得知显示屏用LED器件的市场规模大约为55.69亿，其中国内厂商提供大约占据15%的市场份额，即2008年国内厂商提

29、供市场份额约为8.35亿，其中lamp器件领域约占有70%的比重，约5.845亿元。 3、不断扩展的应用市场以及技术的不断创新为我国LED 产业提供了良好的发展环境。而LED 封装产业对资金和技术要求相对较低，在这种良好的环境中将得到更好的发展。在 LED 行业，我国的封装业产值占到了将近80%的份额，可以说封装业在我国当前的LED 产业中占据主体地位。4、在竞争格局方面，封装业当前是企业众多，竞争激烈，产品的技术壁垒地下。这是由于封装业的低门槛造成的，LED 行业里封装的附加值最低，我国众多企业进入导致价格竞争激烈，LED 通用产品的收益越来越低。预计未来几年，随着国家的产业结构调整和封装业

30、的收益水平下滑，企业的竞争将逐步转入品牌竞争，预计2010 年前后封装业的竞争格局将有可能出现几个较大的领导性企业。国内封装市场与上游外延片、芯片生产的关系将更加密切。进入 21 世纪后，LED 的高效化、超高亮度化、全色化不断发展创新，红、橙LED 光效已达到100ImW，绿LED 为501mW，单只LED 的光通量也达到数十Im。LED 芯片和封装不再沿龚传统的设计理念与制造生产模式，在增加芯片的光输出方面，研发不仅仅限于改变材料内杂质数量，晶格缺陷和位错来提高内部效率，同时，如何改善管芯及封装内部结构，增强LED 内部产生光子出射的几率，提高光效，解决散热，取光和热沉优化设计，改进光学性

31、能，加速表面贴装化SMD 进程更是产业界研发的主流方向。三、LED封装技术分析（一） LED单芯片封装 LED在过去的30多年里，取得飞速发展。第一批产品出现在1968年，工作电流20mA的LED的光通量只有千分之几流明，相应的发光效率为0.1 lm/w，而且只有一种光色为650 nm的红色光。70年代初该技术进步很快，发光效率达到1 lm/w，颜色也扩大到红色、绿色和黄色。照明工程师社区4h-KNt q6_&S7XR$HN照明工程师社区A;S:XF i伴随着新材料的发明和光效的提高，单个LED光源的功率和光通量也在迅速增加。原先，一般LED的驱动电流仅为20 mA。到了20世纪90年代，一种

32、代号为“食人鱼”的LED光源的驱动电流增加到50-70mA，而新型大功率LED的驱动电流达到300500 mA。特别是1998年白光LED的开发成功，使得LED应用从单纯的标识显示功能向照明功能迈出了实质性的一步。照明工程师社区%l,beIW6h1、功率型封装技术现状照明工程师社区 k9t$q.lLE/1Hx7dH-U%akT D .v功率型LED分为功率LED和瓦(w)级功率LED两种。功率LED的输入功率小于1w(几十毫瓦功率LED除外)；w级功率LED的输入功率等于或大于1w。:v$pSY5oH 照明工程师社区 F)YMe X$D 最早有HP公司于20世纪90年代初推出“食人鱼”封装结构

33、的LED，并于1994年推出改进型的“Snap LED”，有两种工作电流，分别为70mA和150mA，输入功率可达0.3W。接着OSRAM公司推出“Power TOP LED”，之后一些公司推出多种功率LED的封装结构。这些结构的功率LED比原支架式封装的LED输入功率提高几倍，热阻降为过去的几分之一。&c0J1H/J#CH/N 照明工程师社区&EV0aF W级功率LED是未来照明的核心，世界各大公司投入很大力量，对其封装技术进行研究开发。单芯片W级功率LED最早是由Lumileds公司于1998年推出的LUXEON LED，该封装结构的特点是采用热电分离的形式，将倒装芯片用硅载体直接焊在热沉

34、上，并采用反射杯、光学透镜和柔性透明胶等新结构和新材料，现可提供单芯片1W、3W和5W的大功率LED，Lumileds公司拥有多项功率型白光二极管封装方面的专利技术。OSRAM于2003年推出单芯片的Golden Dragon”系列LED，其特点是热沉与金属线路板直接接触，具有很好的散热性能，而输入功率可达1W。日亚的1W LED工作电流为350 mA，白光、蓝光、蓝绿光和绿光的光通量分别为23、7、28和20流明，预计其寿命为5万小时。D!o2_W*R%_8OV 照明工程师社区5X6PY!RG*|d 2、功率型封装技术概述照明工程师社区QIK1hX |JV4j J照明工程师社区FcZQE 半

35、导体LED若要作为照明光源，常规产品的光通量与白炽灯和荧光灯等通用性光源相比，距离甚远。因此，LED要在照明领域发展，关键是要将其发光效率、光通量提高至现有照明光源的等级。由于LED芯片输入功率的不断提高，功率型LED封装技术主要应满足以下两点要求：封装结构要有高的取光效率；热阻要尽可能低，这样才能保证功率LED的光电性能和可靠性。照明工程师社区,jLTM;BDMDmq0Tg%SV9Z-wX功率型LED所用的外延材料采用MOCVD的外延生长技术和多量子阱结构，虽然其内量子效率还需进一步提高，但获得高发光通量的最大障碍仍是芯片的取光效率低。现有的功率型LED的设计采用了倒装焊新结构来提高芯片的取

36、光效率，改善芯片的热特性，并通过增大芯片面积，加大工作电流来提高器件的光电转换效率，从而获得较高的发光通量，除了芯片外，器件的封装技术也举足轻重。3、照明工程师社区!rU n4o%WbX3m:P8t;at功率型封装关键技术+dSL FY$i?;G#cM!xl是散热技术。/lQsn2PJ 照明工程师社区 HR pem#?yDc wD 传统的指示灯型LED封装结构，一般是用导电或非导电胶将芯片装在小尺寸的反射杯中或载片台上，由金丝完成器件的内外连接后用环氧树脂封装而成，其热阻高达150250/W，新的功率型芯片若采用传统式的LED封装形式，将会因为散热不良而导致芯片结温迅速上升和环氧碳化变黄，从而

37、造成器件的加速光衰直至失效，甚至因为迅速的热膨胀所产生的应力造成开路而失效。3g ja)cP_! 4g:r&m0A T 对于大工作电流的功率型LED芯片，低热阻、散热良好及低应力的新的封装结构是功率型LED器件的技术关键。可采用低阻率、高导热性能的材料粘结芯片；在芯片下部加铜或铝质热沉，并采用半包封结构，加速散热；甚至设计二次散热装置，来降低器件的热阻；在器件的内部，填充透明度高的柔性硅胶，胶体不会因温度骤然变化而导致器件开路，也不会出现变黄现象；零件材料也应充分考虑其导热、散热特性，以获得良好的整体热特性。yp f+U%C J2p 照明工程师社区&a(t?m-Rn4L3h倒装芯片技术传统的正

38、装LED 芯片封装方式普遍采用在P 型GaN上制备金属透明电极的方法，使电流均匀扩散，以达到发光均匀性的目的。P 型GaN 上的金属透明电极要吸收3040的光，同时n 型电极和引线也会遮挡部分光线的透出，这严重地影响了LED 芯片的出光效率。在制造过程中，为改善出光效率，普遍采取减薄金属透明电极的方法，这样就要求LED 器件的封装材料在导热性能方面有大的提高。高导热率的封装材料不仅可以提高散热效率，还能大大提高LED 芯片的工作电流密度。就目前的趋势看来，金属基座材料的选择主要是以高热传导系数的材料组成，如铝、铜甚至陶瓷材料等，但这些材料与芯片间的热膨胀系数差异甚大，若将其直接接触很可能因为在

39、温度升高时材料间产生的应力而造成可靠性的问题，所以一般都会在材料间加上兼具传导系数及膨胀系数的中间材料作为间隔，同时能够大幅度减低热阻的共晶焊接技术反过来又限制了电流在P 型GaN 表面的均匀扩散，影响了产品的可靠性，制约着LED 芯片的工作电流。技术介绍：flip chip (倒装芯片)技术，通过在芯片的P极和n 极下方制作超声波金丝球焊点，作为电极的引出结构，并在芯片外侧的si 底板上制作金丝引线，克服了上述正装LED 芯片在出光效率与电流制约方面的缺点；金丝球焊结构缩短了导线路径，避免了在传统正装芯片结构中因导线路径较长而产生的高热现象；同时，在si 基板上制作反向偏置的pn 结，实现S

40、i 基板与Cu 热沉之间的电隔离；从而提高了LED 产品寿命，使封装的可靠性得到极大提升。u Fi#RDk/gg+o q.N.ft（二）LED 封装技术发展趋势随着LED 日渐向大功率型发展，其封装也呈现出封装集成化、封装材料新型化、封装工艺新型化等发展趋势与特点。下面从芯片、材料、工艺等方面介绍LED 封装技术的发展趋势。1、集成化封装从LED 出现至今，LED 芯片的光效不断提高，芯片面积也不断减小。2005 年，要实现60 lm 光通量需要的芯片面积为40mil*40mil，而2008 年在获得相同光通量下，只需24mil*24mil 的芯片即可。芯片内量子效率的提高导致产生的热量减少，

41、芯片有源层的有效电流密度将大幅上升，单颗芯片效率的提高使集成化封装成为可能。2.开发新的封装材料集成化封装LED 器件的同时也提高了热聚焦效应，这将成为LED 芯片封装技术的主流。原来的LED 有很多光线因折射而无法从LED 芯片中照射到外部，而新开发的LED 在芯片表面涂了一层折射率处于空气和LED 芯片之间的硅类透明树脂，并且通过使透明树脂表面带有一定的角度，从而使得光线能够高效照射出来，此举可将发光效率大约提高到了原产品的2 倍。此外，出于对环境的考虑，使用含铅焊料的LED 产品将逐渐被淘汰，无铅化封装材料的应用是大趋势。3、采用大面积芯片封装尽管就数据而言，LED 芯片的面积在不断下降

42、，但目前芯片内量子效率的提高并不是非常明显，采用大面积芯片封装提高单位时间注入的电流量可以有效提高发光亮度，是发展功率型LED 的一种趋势。4、平面模块化封装平面模块化封装是另一个发展方向，这种封装的好处是由模块组成光源，其形状、大小具有很大的灵活性，非常适合于室内光源设计。但芯片之间的级联和通断保护是一个难点。大尺寸芯片集成是获得更大功率LED 的可行途径，倒装芯片结构的集成优点或许更多一些。此外，仿PC 硬度的硅胶成型技术、非球面的二次光学透镜技术等将成为LED 封装技术的基础，定向定量点胶工艺、图形化涂胶工艺、二次静电喷荧光粉工艺、膜层压法三基色荧光粉涂布工艺等都将成为LED 封装的一个

43、发展趋势。四 、LED产品封装工艺（一）生产工艺 1、导电胶、导电银胶 导电胶是IED生产封装中不可或缺的一种胶水，其对导电银浆的要求是导电、导热性能要好，剪切强度要大，并且粘结力要强。UNINWELL国际的导电胶和导电银胶导电性好、剪切力强、流变性也很好、并且吸潮性低。特别适合大功率高高亮度LED的封装。特别是UNINWELL的6886系列导电银胶，其导热系数为：25.8 剪切强度为：14.7，堪称行业之最。2、清洗：采用超声波清洗PCB或LED支架，并烘干。3、! 7 _ | f& 2、2装架：在LED管芯（大圆片）底部电极备上银胶后进行扩张，将扩张后的管芯（大圆片）安置在刺晶台上，在显微

44、镜下用刺晶笔将管芯一个一个安装在PCB或LED支架相应的焊盘上，随后进行烧结使银胶固化。4、+ M; n% ci/ z% F6 U3压焊：用铝丝或金丝焊机将电极连接到LED管芯上，以作电流注入的引线。LED直接安装在PCB上的，一般采用铝丝焊机。（制作白光TOP-LED需要金线焊机）5、封装：通过点胶，用环氧将LED管芯和焊线保护起来。在PCB板上点胶，对固化后胶体形状有严格要求，这直接关系到背光源成品的出光亮度。这道工序还将承担点荧光粉（白光LED）的任务。6、焊接：如果背光源是采用SMD-LED或其它已封装的LED，则在装配工艺之前，需要将LED焊接到PCB板上。7、切膜：用冲床模切背光源

45、所需的各种扩散膜、反光膜等。8、装配：根据图纸要求，将背光源的各种材料手工安装正确的位置。9、测试：检查背光源光电参数及出光均匀性是否良好。10、包装：将成品按要求包装、入库。（二）1 4 / T6 V: I3 , MU + o0 X P r( W（）封装工艺1、; b$ Q: w* % N / W1 p# _, b1 r$ s1 |8 f, a1、LED的封装的任务0 y! ?9 l% j8 Y; + ?是将外引线连接到LED芯片的电极上，同时保护好LED芯片，并且起到提高光取出效率的作用。关键工序有装架、压焊、封装。# |! K+ b8 3 ; i2. LED封装形式LED封装形式可以说是

46、五花八门，主要根据不同的应用场合采用相应的外形尺寸，散热对策和出光效果。LED按封装形式分类有Lamp-LED、TOP-LED、Side-LED、SMD-LED、High-Power-LED等。3. LED封装工艺流程芯片检验 扩片 点胶 备胶 切片 装架 烧结 压焊点胶封装 灌胶封装 模压封装 固化 后固化 切筋划片测试 包装 入库5 A O& e0 e# ?6 j& e/ F% z8 K- S1 i0 C+ K7 : l2 ! 2 G% x3 s4封装工艺说明; 芯片检验; Q/ a7 E) a. v- x2 b镜检：材料表面是否有机械损伤及麻点麻坑（lockhill）, V, . B)

47、2 S/ M! k9 _# h& X4 P U: T, N% x0 x芯片尺寸及电极大小是否符合工艺要求 P0 G2 g Y9 D; N3 I电极图案是否完整 O5 W& ; T; C6& a O f W: q4 s: y扩片 6 F. V! 8 A1 B/ X, i1 B: v 由于LED芯片在划片后依然排列紧密间距很小（约0.1mm），不利于后工序的操作。我们采用扩片机对黏结芯片的膜进行扩张，是LED芯片的间距拉伸到约0.6mm。也可以采用手工扩张，但很容易造成芯片掉落浪费等不良问题。 ( i- K+ e* j7 W$ y* t# Q& n$ k/ k- j4 X& N: q点胶&在LED支架的相应位置点上银胶或绝缘胶。（对于GaAs、SiC导电衬底，具有背面电极的红光、黄光、黄绿芯片，采用银胶。对于蓝宝石绝缘衬底的蓝光、绿光LED芯片，采用绝缘胶来固定芯片。）艺难点在于点胶量的控制，在胶体高度、点胶位置均有详细的工艺要求。. T: R4 E5 W: . H & c m$ L ; w 8 O& O. T& |0 j: q 由于银胶和绝缘胶在贮存和使用均有严格的要求，银胶的醒料、搅拌、使用时