半导体

同方LED技术发展现况及一种低成本LED照明产品方案

作者:电子信息产业网来源:电子信息产业网发布时间:2013-07-05 14:43我要评论

同方光电科技有限公司副总经理 郭德博

郭德博:各位LED界的同仁下午好,很有幸来到这个大会跟大家做一点交流。相信在LED行业打拼了几年的各位同仁现在应该有一个共同的感觉,在LED行业现在大家做的比较辛苦。但是这个辛苦是哪些因素造成的?我想有很多因素,刚才有一位老师提到海兹定律(音),一方面要求把产品做的更好,一方面要求把这个东西做的更便宜。大家在自己的领域做了很多进步,我觉得今天这个会叫做供应链大会,我觉得这个链字很重要,我们各自取得了进步,在下一步的发展当中如何在市场中推出一个更好更有市场竞争力的产品,就需要我们大家,或者有共识的一些人我们组合起来推出一个更有市场竞争力的新产品。我今天首先先介绍我们同方在LED行业内做了一些什么事情,希望跟大家找到一些合作点,然后共同推出一个更好的物美价廉有市场竞争力的一个新的产品。

我首先介绍一下LED的应用,当然这个我相信大家都比较熟悉,LED的应用主要应用在几个方面,背光、景观照明、显示屏、信号指示,以及汽车照明还有一些特种的照明,我没有讲通用照明,其他有些占的份额比较小,有一些比如说景观照明、背光这块相对来说比较稳定,只有通用照明这一块未来的市场还是很大的,很有潜力的。通用照明在市场占有率不到10%%,未来潜力非常大的。这是产业联盟给的一个数据,给了2008年到2012年,LED在照明产业的规模,到2012年达到了400亿元这么一个规模,已经比较大了。但是未来还是有很大得发展空间。下面我简要的讲一下我们LED在同方内部居于什么位置。之前我接触到一些同仁,大家一说同方说你们不是做电脑的吗!实际上我们同方除了做电脑以外还做其他相关的事情。主要是围绕能源、环境和信息方面做一些工作。实际上同方下面有十个本部,我们做LED这方面隶属于同方半导体照明与产业本部,是其中一部分,也是相当重要的一部分。

下面花一点时间对我们同方在LED产业方面的工作跟大家做一个交流。大家都知道在LED产业链上从外延、芯片、封装、模组到市场,我装备没有列,在我列出的几项里面,同方现在只有封装这一块没有做,其他都有不同深入的涉足,在外延和芯片同方有两个工厂,一个南通工厂一个北京工厂,中小功率大功率的产品,对其他一些结构后面会提到有相关的研发。对于后面应用方面,因为我们做的芯片主要是蓝光芯片,针对应用市场一个背光模组一个是通用照明,对于背光模组这一块我们专门有一个公司,同方光电公司做背光模组方面的工作。剩下通用照明方面我们有广东同方照明有限公司做了很多照明的灯具,做一些应用的产品。

简单介绍一下我们同方在去年一年在外延方面的提升,我们去年一年外延设计了就是4代的外延结构,最后结果是我们在良率,降低安的方面都有很大进步。外延方面对于灵光,UVLED等都有不同深入的开发。LED主流的结构有三种,一种正装,一种是薄膜结构,一种是倒装结构,倒装这种工艺相对成熟,我们公司对于提高光效的技术,现在基本上掌握了这些技术,只是针对不同产品具体考虑是否把这些技术,哪些技术加上去,这是正装这一块。我们薄膜这一块投入的力度很大的。有几位老师讲了散热的问题,对于LED来说热是很头痛的问题,对于热这一块要散热首先把热量先打出去所以芯片这块有问题,仅靠蓝宝石导热,这个效率比较低的。我们把蓝宝石衬底换掉,换高导热衬底,这个导热得到很大提升。另外薄膜结构有很多优势,比如说它的光是浪型分布,散热也是优势之一。目前大家说的比较多的倒装LED,大家认为倒装LED也是一个发展的方向。主要优点就是说不用打精线,把LED芯片翻过来以后不涉及到蓝宝石中间介质材料,直接跟下面导通,这个散热本领很强,这个也是它吸引人的地方,我们现在也开展倒装的研究。

说到产业链的问题,做成一件事情不仅仅是一个单位能完成的,相关配套的产业和上下游需要有很好的合作才能做成一件事情,对于薄膜结构我们出了很多样品,发现一个问题,实际上没有真正几家产业能够把薄膜结构分的比较好,没有对它特点有一些好的改善,今天来这里希望大家有这方面技术和想法的,我们可以下来共同研究一下,把这个东西争取做到比较好市场的水平。

这是同方销售的一些芯片从小尺寸到大尺寸都有,我十分赞同张教授的说法,我们同方出的芯片在性能上我们和市场主流芯片做过一些对比,确实是不相上下的水平。

这个也是我们的主要产品,我画圈部分是我们现在比较畅销芯片的规格。这个主要畅销大家可以看到居于中间这一块,中功率这块,这块市场卖得比较好,得益于现在普通照明这个市场起来然后才有这样一个效果。这是我们芯片的一个图,我们2012年小大中功率有提升。后面我们公司推出的一些产品,这个是家用的工程系列的。还有户外的一些路灯,当然也开发一些创意的产品,重点可能是各式各样的蜡烛灯。

汇报第四项,也是我报告里面比较重要的,高压LED。对于LED来讲的话一开始我就讲了,大家做的比较辛苦,主要是受到光效价格的影响,一方面光效要高,价格要低,另外可靠性要做的比较好,要得到大家的认可,这是做好产品的主要因素。

另外就是说蓝宝石衬底大家都知道现在做芯片有几种衬底,硅衬底,上午江老师主要是做硅衬底。能做这些的厂不多,现在主要可以做的还是蓝宝石衬底。一个是工艺已经比较成熟,另外一个就是这个工艺也相对比较简单,仍是市场主流的结构。后面说一下像HVLED,大家都听说过,不是一个新名词,台湾推出HVLED,达到160每瓦,目前HVLED没有大面积普及,主要原因还是我们这个链没有做好,没有把这个贯通,包括我们封装、芯片这些没有联合起来把这个真正推向市场,这是主要的原因。

还有一个项目就是芯片的配光应用整体方案才能显示出HVLED的应用。我们希望依靠我们内部的产业链,当然肯定不完全了,依靠我们现在的优势和我们哪个单位合作,把这个东西做好推向市场。

讲一下高压LED的优点,一、集成多芯片封装,二、另外封装以后再集成,这两种有问题,一个需要很多的固金线这样成本相对高一点,这个可靠性,出现问题的几率高一些。你芯片来自不同的地方。后来推出高压的LED,在芯片内实现了集成,这样做分装过程当中不用打那么多线,从而降低成本。HVLED可以做到接近市电,提高了驱动电源的转换效率,工作电流低,降低成品应用中的线路损耗,小电流驱动,光小高,减轻了散热压力。

这是LED的驱动电路,首先要经过变压器的变压经过滤波稳压,从而驱动我们的LED。但是出去我们用高压LED,我们经过合理的设计,我们有可能把这个变压器这块省掉,我们省掉了变压器,变压器是铜线缠绕的,在驱动这一部分它占的成本是相对来说比较高的,把它省掉可以降低成本,从而节约空间,为我们尤其是小一些的灯具设计提供一些方便。

我这里对市场进行了一个大概的划分,主要从两个方面分,一个驱动的价格,另外一个从我们灯具的空间,给驱动留下空间考虑的。对于蜡烛灯这块,实际上给驱动留下的空间非常小,所以这一块最好是用ACLED,或者用驱动不太大的HVLED可以做。对于2瓦和20瓦用HVLED最好的,因为这一块的空间是有限制,可以勉勉强强放下一个变压器,我们如果把它省掉就会降低成本,从而解决散热的问题。对于20瓦以下是路灯这块,整个驱动在路灯这块成本不是那么高,用的是直流LED,这块也可以考虑用HVLED去做。虽然对于HVLED对于散热上压力减轻了,但是实际上还是有一些热量,还需要在灯具散热片做一些设计。这一块我们主要的方法是增大它散热的面积。因为大家都知道热量散出去有三种方式,一种热传导,一种对流一种辐射。实际上这里起主要作用的是对流。所以就是说对流应该是和面积是有很大关系的,我们一般做翅片只是照顾了外面的面积,我们设计的思想我们让内部面积也形成对流达到散热的效果,从而形成烟囱效应得到很好的散热。这样做的话我们跟普通的也比较过,散热效果更好,体积重量上也得到改善。我们思想应用到两个灯具,一个球泡灯,一个孔灯,我们得到国家中心节能产品的证书。

我做一个小总结,现在LED照明市场已经兴起,但是我们占份额不到照明的10%%,所以未来市场空间求是很大的。第二传统的正装结构依旧是主流结构,我们卖的产品还是正装的产品,未来结构是哪种现在不太明朗。第三说一下HVLED,HVLED可以使我们灯具设计简便化、轻便化,符合未来灯具发展,有望成为LED芯片市场重要组成部分,我的报告就这么多,谢谢大家!


责任编辑:赵强
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