利德光电项目备案报告(4)

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

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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

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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100Im／W，绿LED 为501m／W，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。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，一种代号为“食人鱼”的而新型大功率LED的驱动LED光源的驱动电流增加到50-70mA，

电流达到300—500 mA。特别是1998年白光LED的开发成功，

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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。

1、功率型封装技术现状

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。

最早有HP公司于20世纪90年代初推出“食人鱼”封装结构的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。

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

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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。 2、功率型封装技术概述

半导体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：

①封装结构要有高的取光效率；

②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。

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、功率型封装关键技术

①散热技术。

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