LED面面观：无封装技术来袭，能否登“封”造极？

从发展初至今，LED照明产业追求光效和成本的脚步就从未停止过，谁先冲破价格的魔咒，谁就能在市场中抢占先机。近期各大厂家相继推出的无封装技术，因省去一部分封装环节，据称至少可为灯具客户省下15%的封装成本，并且具有集中性好，可信赖度高，光学控制灵活等优势，被业界寄予颠覆成本的一道突破口。

随着各种新材料、新技术和新模式的纷至沓来，行业转型升级不断加速。无封装技术是否会引发一场新的革命?对整个产业链尤其是封装企业有何影响?记者采访了业内推出“无封装”芯片产品的厂商及主流封装企业，共同解读“无封装”技术在产业转型变革之际所引发或显著或微妙的变化。

神秘面纱：“无封装”系高度整合的封装

号称“无封装”的技术近期在业内被指“来势汹汹”，并且有革封装命之嫌。而实际上，被称为“无封装”的技术并不是省去了整个封装环节，只是省去了一道金线封装的工艺而已，仍是众多的封装形式之一。

飞利浦Lumileds市场总监周学军对此表示，事实上，目前还没有看到严格意义上的无封装LED发光器件。在优化器件的封装过程中，出现新的不同于传统封装的结构是很正常的一种进化。

上海鼎晖科技股份有限公司董事长李建胜先生向记者讲道，无封装的命题本身就是个谬论，无封装实际上是无金线封装，它只是少了一道金线封装的工艺而已，所有的package，所有的芯片植入都是封装的环节，每一个器件成型必须要经过封装这个环节，无封装芯片，并不是无封装器件，这里有本质的区别。但无封装技术无疑是一种崭新的、先进的工艺。

晶科电子有限公司总裁助理陈海英博士表示“无封装”技术跟传统的封装有一些差异，是在晶片工艺的基础上做了一些封装的动作，把封装的一些步骤结合到芯片工艺上，是芯片技术与封装技术很好的整合。

据了解，从LED照明供应链来看，LED照明产品制程分为Level0至Level5等制造过程。Level0是外延与芯片的制程;Level1是LED芯片封装;Level2是将LED器件焊接在PCB上;Level3是LED模块;Level4是照明光源;Level5则是照明系统。“无封装芯片”多是朝省略Level1的方向发展，从而在一定程度上帮助降低成本。

晶元光电股份有限公司市场行销中心协理林依达先生也提到，无封装芯片最早始于晶元光电，晶元光电2009年就开始投入ELC技术的研发，并在2010年获得了台湾地区的“创新科技产品奖”。免封装是一个非常广义的概念，其实免封装芯片还是要封装，就是覆晶、倒装的设计，它只是有别于大家所认知的传统封装技术和材料。但整个技术无非就是要把lm/w，或者lm/$作进一步的提升。

而杭州杭科光电股份有限公司技术总监高基伟博士表达了不同的观点，他表示，“无封装”并不是一个新技术和新产品，而是业内早就讨论了多年的白光技术实现路径之一，较早的如Epistar的ELC产品。所谓的“无封装芯片”只是封装形式略有变化，并且这个变化，目前的芯片厂和封装厂都可以实现。这个技术路线本质上包括：倒装芯片、共晶焊接、喷粉涂粉、白光调配技术。从路线涉及的核心技术来看，这些技术工艺都是基本成熟、可行的，并且有配套的自动化设备。

叫好：可大幅降低成本可信赖度高

LED不断低价化的趋势也让厂商不断思量降低生产成本方式，无封装因可省去部分封装环节，大幅降低成本而被叫好。包括台湾地区LED芯片厂晶电、璨圆、一条龙厂台积固态照明、隆达、国际大厂Toshiba、CREE、PhilipsLumileds都积极投入无封装产品的研发与生产。

台积电旗下台积固态照明总经理谭昌琳博士表示，虽然无封装芯片产品在工艺上面的确还需要一些考量，但半导体制程工艺可以解决这些问题，而且不用打金线，信赖度更高。另外还可以做成高压的应用，相对电源效率会提高，成本也随之降低，从整个系统来讲，具有很大的成本优势。

浙江英特来光电科技有限公司研发中心高级经理林成通讲到，倒装芯片与传统晶片最大的不同是：没有通过蓝宝石散热，可通大电流使用，同等尺寸可以实现更大的光通量，反言之尺寸可以做到更小，光学更容易匹配。另外倒装芯片封装产品寿命、可靠性得到了提升，具体体现在：散热的提升，使之寿命得到了提升;抗静电能力的提升;简化了封装工艺，提高了生产良率。

以下为几大厂商推出的产品：

不叫座：目前仍是“阳春白雪”

鼎晖董事长李建胜先生指出，无封装芯片已经在生产了，这是一个不争的事实，也有看到终端产品出来，但是目前这些产品仍然是阳春白雪。

他还表示，真正的量产不是芯片厂商的量产，而是终端用户批量接受的量产。否则这个技术只可能是科技进步的一个要素。无封装芯片，或许企业都在关注这个产品，但因为成本的关系，终端市场并没有积极的响应。

他从芯片厂商、封装厂商和应用端三个角度分析道，无封装技术的兴起，会在整个产业链引起新的浪潮，但从短期来看，不会对产业造成大的影响。在未来的两三年或者很长的时间里，无封装技术只能作为一个被小众化接受的新技术，并不会影响整个大的格局，除非这种无封装芯片产品已经非常大的量产化。

从封装的角度而言，现有的封装企业需要引入新的设备、新的工艺、新的技术，这是一笔不小的投入，也是一个严峻的课题，在过往的几年里投入大量的金线式焊接技术，很多成本并没有回来，在这个时候，就飞快地引入新的设备和技术，这对企业的发展会是一个挑战。

从使用者角度来看，有金线封装和无金线封装，最关键的是对他对性能和价格的比较，用户不在乎是金线封装还是无金线封装，而是更关心它的寿命有没有变化，成本有没有变化。目前无金线封装比金线封装的成本更高，如果性能没有显著的变化，终端用户是不会买单的。
晶科陈海英博士向记者谈道，目前无封装技术比传统的封装在性价比上，如lm/$来讲的话，还有很大的差异，这给传统封装很大的空间。

一个新技术的产生，需要经过很长的时间去预备和研发，虽然无封装产品有它自身的优势，比如空间上或设计灵活性方面，但在初始阶段，它的价格会包括这些原先研发投入和设备投入的分摊，价格会高一些。但未来如果有足够大的量，他是有机会比传统封装更便宜。

杭科高基伟博士也谈到，这些基本成熟的技术，之所以在出现这么多年之后，仍然没有成为行业内的主流，主要是技术本身的性价比的问题，包括硬件投资、良率控制、整体成本等。相对较新的技术和产品，总是看上去很美，但是叫好不一定叫座。天底下好东西很多，不一定都能赚钱;对于行业或者企业来说，能赚钱的技术和产品才是好的和有意义的。

晶元林依达协理表示，这样的倒装芯片最终是怎样使用户更方便，更快速地使用，良率能更高，那就会是胜出者之一。目前无封装芯片产品的生产良率仍是一大瓶颈，而生产这些无封装芯片的产品都是芯片厂商在做的，这对他们来说本身就是半导体制程，每一家怎样去控制它的生产良率要看每一家的技术。

看上去很美撬动产业格局尚需时日

科锐中国营业总经理兼技术总监邵嘉平博士表示随着LED技术的不断创新和进步，推动着LED照明产业的快速发展。“无封装“芯片是对于LED技术创新和进步的有益尝试，但最重要的是要综合考虑一款好的LED器件能给我们带来什么以及如何设计一款好的LED器件。

邵博士从终端用户的角度分析了一款好的LED器件能给我们带来什么。他表示好的LED器件应具有更佳照明品质，更高照明性能、更低系统成本以及更快的投资回报。如果业者仅仅是考虑成本，而牺牲品质和性能的话，最终的结果将得不偿失。

而关于如何设计一款好的LED器件，他从衬底、芯片、荧光粉和封装等整个产业链的角度讲道，首先要选择与GaN材料晶格匹配或接近的衬底材料、结构优异的芯片以及更高出光效率更长寿命的荧光粉材料，在封装的过程中，则需要针对不用照明应用而优化设计。封装不是one-size-for-all，封装应根据实际照明应用的特点而优化改进，这样才能够实现更佳的结合，从而设计一款好的LED器件，更好满足市场的需求。

同时，他表示，LED照明仍旧蕴藏着尚未被开发的巨大发展空间，LED照明市场的大规模启动为所有业者都开启了崭新的机遇。未来行业的发展需要上中下游企业继续加强交流，合作创新，生产更佳品质的LED产品，提高消费者使用的信心，扩大LED在照明中的渗透率，做大做强整个LED照明产业。

台积电谭昌琳博士向记者表达了同样的观点，他表示，封装的界限已经模糊掉，更多的是体现在集成效益里面。LED市场的版块开始挪移，因为价格一直下降，如果要从市场的价格来做事情的话，就需要把集成的程度做得更高。

消费大众并不关心上中下游，他们只是买灯泡，所以上中下游在他们心中已经模糊。只要将芯片做到最好，把光源成本做到最低，更好的将LED光源、电源、散热结构整合起来，成为一个简单的光源，让它和传统照明一样好用，这就是唯一的答案。

鼎晖董事长李建胜先生则表示，产业之间的相互渗透，是这个产业发展的必然趋势。但术业有专攻，整个市场的取舍，须根据企业的市场份额，企业的能力和特色来做，需要有一定的技术能力，产业调配能力和商业能力。

整个产业链的整合，需要经历几十年甚至上百年的时间，而LED的发展远未到完全整合的程度。所以从短期来看，不会对产业造成大的影响，但从长期看，这绝对是一个封装领域的主流工艺。

晶科电子陈海英博士向记者谈道，整个产业链在不停地衍变，例如相比几年前，纯碎做封装的企业已经凤毛菱角了，单一封装环节未来利润的发展空间越来越狭小。无封装是一个很新的技术，这个技术会不会很快地把现有从芯片到封装到灯具这样的一个产业链打破，完全转到芯片级的封装，我觉得有可能打破，但没那么快会改变现有的格局，它始终需要一个过渡。但需要假以时日才会有更多的变化。

在整个产业的惯性上面，目前的灯具厂商比较习惯于用类似5630、3580这些传统封装产品，将这些传统产品转换成新的产品，这个转换是没那么快的。

无封装技术还有一些难点需要突破，如果这些难点取得突破的话，它将会改变整个产业的格局，改变一些产品的形态，那可能未来我们看到的两三年之后，三五年之后的产品形态跟现在有很大的变化，这也很可能会去发生的。

晶元光电林依达协理表示，每个新的技术或新的产品的产生，都必须从整个产业的价值链来思考，LED发展以来，每一个产品都没有完全取代既有的产品，都有它存在的位置。免封装芯片也一样。免封装是一个非常广义的概念，其实免封装芯片还是要封装，那其实就是一个覆晶、倒装的设计，它只是有别于大家所认知的传统封装技术和材料。但整个技术无非就是要把lm/w，或者lm/$作进一步的提升。它未来很有机会，也将会在产业链中占据很重要的位置。

英特来林成通经理则提到无金线封装芯片无疑是未来的趋势，就目前的状况而言实现无金线封装芯片的批量应用，还是需要较长的一段时间。一方面，芯片的支持力度不够，另一方面，封装企业投入的设备成本也将非常的大，且设备精度要求高，对设备端也是一挑战，就工艺制程的要求也一样较高。

佛山市中昊光电科技有限公司技术总监雷秀铮先生就这个话题也谈到，无封装技术的兴起不一定是个危机，它是个推手。芯片厂家做倒装，包括共晶焊，低温共锡，这些工艺的设备更容易在芯片中实现。对于封装企业而言，怎么面对这个问题，也可以想想能不能把电源厂整合掉，一步一步往下整合，把产业链结构变得更简单，产品成本更低。

飞利浦Lumileds市场总监周学军先生表示，随着LED技术的不断发展，芯片与封装的整合正呈现愈加紧密之势，这有可能会在一定程度上压缩纯封装企业的市场空间。但在未来产业链的格局中，由于客户需求的多样性，纯封装企业仍可能有其存在的空间和价值。

杭州杭科光电股份有限公司技术总监高基伟博士也指出，LED作为一个新兴产业，仍然处于技术驱动的发展变化期，需要若干年的技术进步才能达到成熟性行业的稳定状态。参考成熟行业，比如集成电路或者电子元器件，封装段作为一个专业基础性要求很强的产业链条段，都是存在的。长期来看，LED整个行业的发展，应该会与上述行业类似，只是节奏和步调上会更快。“无封装芯片”成为行业的主流形式之一，还需要时间。杭科也在积极和客户接触，探讨此技术和产品的合适的定位和推出时点，希望能够和业内同行一起推动行业的技术进步。

易美芯光执行副总裁兼CTO刘国旭博士从技术和市场两个角度谈到“无封装”技术对产业及封装领域的影响。他谈道，封装是产业链中不可或缺的环节。“免封装技术”会在某些细分应用中得到应用，会取代部分的现有封装形式;但由于在散热，在光学，在灯具应用商的使用灵活性上都有局限，不可能全部取代传统的SMD和COB以及集成模组封装。

他还表示，封装绝不会消失。但作为封装企业来说，要不断创新，开发适合下游照明灯具商需求的产品，如何在中游这一供应链中，为客户带来价值。当前一些行业先行者们已在光模块或光组件方面实现了大规模生产，使下游的客户能够更经济更便捷地生产灯具，使灯具厂商发挥他们在设计，在渠道，在品牌上的核心价值。在市场与技术变化下不断寻求自己新的机会和定位，只要进行合适的调整，未来仍然有属于封装企业的一片天地。

结论：

各种新技术的产生都可能会对行业产生影响，但哪一种技术会带来颠覆性的变化甚至改变人类的生活，需要时间来检验。更低的成本，更高的可靠性、更好的光学特性是整个产业链不变的目标和方向，“无封装”技术，无疑是朝这个方向迈进的有益尝试，是产业发展的一个重要推动力。

来源：新世纪LED网