LED芯片三大技术流派:少林、武当、明教
摘要:LED的竞争在这两年将会是手艺的竞争,可是离不开两个规律:“手艺愈来愈进步前辈”,特别是光效的晋升;“成本会愈来愈低”,特别是在芯片,封装与电源成本的降落,当然还有灯具若何可以主动化的组装,削减人力成本。
氮化镓LED手艺的门户分为三大年夜部门:第一是垂直布局派,以科锐与欧司朗为代表,金属衬底的旭明,还有执着于硅衬底的普瑞东芝与晶能,当然还不克不及健忘良多日本厂商与中村修二师长教师在研发的氮化镓同质布局。第二是倒装派(flipChip),想到倒装当然就是飞利浦Luminled了,当然大年夜陆的晶科与今朝台湾良多芯片厂都在研发这类芯片,乃至科锐也开端在做这类产品了,所以手艺与良率也在不竭地成熟中。第三当然是蓝宝石衬底布局,今朝LED的主流,几近每家公司都以这个布局为根本做很大年夜的改良,前面说的16年进步一千倍,就是一向以这类布局不竭改良的。
三大年夜门户各有优错误谬误,分述以下:
垂直布局派:
垂直布局派
有点像明教或日月神教的感触感染,始终不是主流,可是又有奇特的手艺,假定做到极致像是科锐的碳化硅手艺仍是可以跟主流对抗,在金庸小说里面,非论是阳顶天,张无忌,任我行仍是东方不败,他们都可以跟少林武当分庭抗礼,可是始终不是主流或是像流星一样刹时消掉。垂直布局派就是如斯,它始终在走非主流线路,一向有新手艺在颁发,可是在市场上始终很难找到他们的踪迹。垂直布局除碳化硅和同质衬底,都需要很是复杂的工艺来制造,非论是硅衬底仍是金属衬底,与氮化镓热掉配标题问题一向没有解决,导致这类布局良率很是低,当然导热好,衬底也比蓝宝石便宜,发光面积也比较大年夜,可是在成本与手艺的竞争上始终不是蓝宝石布局的敌手。因为上下电极的启事,在利用上也受限,特别是在需要串并的电路设计上没法知足良多灯具的要求,也没法建造高压芯片,是以科锐的垂直布局芯片只能用在路灯等较高单价的特定市场,通用照明与背光这两个主流市场垂直布局芯片始终没法大年夜量介入。当然我们不克不及忽视日本公司与中村修二师长教师正在研发的同质布局,它没有前面提到的错误谬误,可是一个致命的标题问题就足以打败它所有的长处,氮化镓衬底贵的离谱,两年前是1000美金,此刻是500美金以上,做LED会不会太豪侈了?所以此刻同质衬底只能用来做蓝光激光二极管,用于HD-DVD播放机或是高画质的PS3游戏机的读写头。大年夜家必然会问我有没有降价空间?我的谜底是“有,可是有限”,今朝氮化镓衬底只有两种主流做法,氢化物气相外延HVPE与热氨法amonothermalmethod,估计要降到100美金才会有竞争力,可是遵循今朝的手艺五年内都达不到。
倒装布局派:
倒装布局派
有点像武当派,武当派是张三丰分开少林以后自创的一派,就像倒装手艺其实也是蓝宝石手艺的延长,只不外是将蓝宝石布局的芯片倒装贴合在导热性比较高的基板上,假定在基板上加上齐纳二极管,他可以抗拒电子器件最怕的静电冲击,有点像是武当太极以柔克刚的感触感染。倒装今朝是正装布局外大年夜家在存眷的核心,特别是封装厂急于降成本的时辰,因为导热路径不需颠末蓝宝石,热可以直接导进散热基板,芯片共晶倒装手艺在手艺上也愈来愈成熟,良率愈来愈高,已接近正装的良率。倒装有三个长处是正装永久没法赶上的,不需要焊线工艺,大年夜电流驱动不但衰,平均的荧光粉涂布,所以今朝封装厂对倒装是又爱又恨,爱的是他可以省下焊金线成本,倒装封装的二极管可以加大年夜电流,1颗可以当2颗或是3颗用,荧光粉可以涂布平均,发出来的光很平均标致。恨的是今朝良多公司在成长无封装制程(CSP:chipScalePackage),把封装的工艺在芯片段都做完了,直接跳过封装,交货给利用厂商,良多封装厂怕万一CSP将来成为主流,他们之前的投资将血本无回。
蓝宝石派:
蓝宝石派
少林派,这二十年来始终耸峙不摇,非论是外延仍是芯片手艺,都是按部就班的遵循海兹定律(Haitz’sLaw)不竭晋升,就像少林武功一样,不竭的透过内功修炼,完成尽世武功的升华。正装工艺是中村修二师长教师成长出来的,做成正装首要启事是蓝宝石衬底不导电,需要将正负极做在统一个发光面上,他有先天上的错误谬误,只要降服这些错误谬误,便可以完成一次次飞跃的晋升。蓝宝石与氮化镓晶格掉配用低温缓冲层解决,P型氮化镓电阻太高用退火来解决,镍金透明导电层穿透率太低用氧化铟锡ITO来代替,钻石刀切割良率低,钻石刀成本太高用紫外激光划片解决,紫外激光划片亮度损掉用飞秒隐形切割或热酸侵蚀来解决,降落缺点密度,削减界面全反射用PSS图形衬底代替平面衬底。一次次的晋升都是透过新材料与新工艺来完成,就像少林武功一样,透过扎实的根基功,将武功一步一步的晋升,完成尽世武功的升华,没有取巧也没有捷径。他每次遭到的挑战,都操纵扎实的根本来化解,所以一向是LED的主流,估计将来几年城市如斯。