led的競爭在這兩年必然是技術的競爭，但是離不開兩個規(guī)律：“技術越來越先進”，尤其是光效的提升；“成本會越來越低”，尤其是在芯片，封裝與電源成本的降低，當然還有燈具如何可以自動化的組裝，減少人力成本。在led行業(yè)進步的太快了，只要你從業(yè)有十幾個年頭必然見證了它的成長，也參與了他的進步?，F在我們來聊一聊led芯片技術。

 

　　若將氮化鎵LED技術的流派分為三大部分：

 

　　第一是垂直結構派，以科銳與歐司朗為代表，金屬襯底的旭明，還有執(zhí)著于硅襯底的普瑞東芝與晶能，當然還不能忘記很多日本廠商與中村修二先生在研發(fā)的氮化鎵同質結構。

 

　　第二是倒裝派(flip Chip)，想到倒裝當然就是飛利浦Luminled了，當然大陸的晶科與目前臺灣很多芯片廠都在研發(fā)這種芯片，甚至科銳也開始在做這類產品了，所以技術與良率也在不斷地成熟中。

 

　　第三當然是藍寶石襯底結構，目前LED的主流，幾乎每家公司都以這個結構為基礎做很大的改善，前面說的16年進步一千倍，就是一直以這種結構不斷改善的。

 

　　三大流派各有優(yōu)缺點，分述如下：

 

　　垂直結構派：

 

　　垂直結構派有其獨特的技術但始終不是主流，如果做到極致像是科銳的碳化硅技術還是可以跟主流抗衡。垂直結構派始終在走非主流路線，一直有新技術在發(fā)表，但是在市場上始終很難找到他們的蹤影。

 

　　垂直結構除了碳化硅和同質襯底，都需要非常復雜的工藝來制造，不管是硅襯底還是金屬襯底，與氮化鎵熱失配問題一直沒有解決，導致這種結構良率非常低，雖然導熱好，襯底也比藍寶石便宜，發(fā)光面積也比較大，但是在成本與技術的競爭上始終不是藍寶石結構的對手。因為上下電極的原因，在應用上也受限，尤其是在需要串并的電路設計上無法滿足很多燈具的要求，也無法制作高壓芯片，因此科銳的垂直結構芯片只能用在路燈等較高單價的特定市場，通用照明與背光這兩個主流市場垂直結構芯片始終無法大量介入。

 

　　當然我們不能忽略日本公司與中村修二先生正在研發(fā)的同質結構，它沒有前面提到的缺點，但是一個致命的問題就足以打敗它所有的優(yōu)點，氮化鎵襯底貴的離譜，兩年前是1000美金，現在是500美金以上，做LED會不會太奢侈了?所以現在同質襯底只能用來做藍光激光二極管，用于HD-DVD播放機或是高畫質的PS3游戲機的讀寫頭。大家一定會問有沒有降價空間?答案是“有，但是有限”，目前氮化鎵襯底只有兩種主流做法，氫化物氣相外延HVPE與熱氨法amonothermal method，估計要降到100美金才會有競爭力，但是依照目前的技術五年內都達不到。

 

　　倒裝結構派：

 

　　倒裝技術其實也是藍寶石技術的延伸，只不過是將藍寶石結構的芯片倒裝貼合在導熱性比較高的基板上，如果在基板上加上齊納二極管，他可以抗拒電子器件最怕的靜電沖擊。

 

　　倒裝目前是正裝結構外大家在關注的焦點，尤其是封裝廠急于降成本的時候，由于導熱路徑不需經過藍寶石，熱可以直接導入散熱基板，芯片共晶倒裝技術在技術上也越來越成熟，良率越來越高，已經接近正裝的良率。

 

　　倒裝有三個優(yōu)點是正裝永遠無法趕上的，不需要焊線工藝，大電流驅動不光衰，均勻的熒光粉涂布，所以目前封裝廠對倒裝是又愛又恨，愛的是他可以省下焊金線成本，倒裝封裝的二極管可以加大電流，1顆可以當2顆或是3顆用，熒光粉可以涂布均勻，發(fā)出來的光很均勻漂亮。恨的是目前很多公司在發(fā)展無封裝制程(CSP：chip Scale Package)，把封裝的工藝在芯片段都做完了，直接跳過封裝，交貨給應用廠商，很多封裝廠怕萬一CSP未來成為主流，他們之前的投資將血本無歸。就倒裝而言這絕對是業(yè)內現在最關注的技術之一。

 

　　藍寶石派：

 

　　藍寶石技術流二十年來始終屹立不搖，不管是外延還是芯片技術，都是循序漸進的依照海茲定律(Haitz’sLaw)不斷提升。正裝工藝是中村修二先生發(fā)展出來的，做成正裝主要原因是藍寶石襯底不導電，需要將正負極做在同一個發(fā)光面上，他有先天上的缺點，只要克服這些缺點，就可以完成一次次飛躍的提升。

 

　　藍寶石與氮化鎵晶格失配用低溫緩沖層解決，P型氮化鎵電阻過高用退火來解決，鎳金透明導電層穿透率太低用氧化銦錫ITO來取代，鉆石刀切割良率低，鉆石刀成本過高用紫外激光劃片解決，紫外激光劃片亮度損失用飛秒隱形切割或熱酸腐蝕來解決，降低缺陷密度，減少界面全反射用PSS圖形襯底取代平面襯底。

 

　　一次次的提升都是透過新材料與新工藝來完成，透過扎實的技術功底，沒有取巧也沒有捷徑。他每一次受到的挑戰(zhàn)，都利用扎實的基礎來化解，所以一直是LED的主流，估計未來幾年都會如此。