LED市場進(jìn)一步下沉：滿足差異化需求

作者 迎九

　　LED光源與顯示的應(yīng)用已越來越廣泛。不過，隨著技術(shù)和市場的成熟，生產(chǎn)逐步向亞洲尤其中國等生產(chǎn)成本較為低廉的國家轉(zhuǎn)移。但是，LED市場還是有很多地方可以挖掘、滲透。近日，電子產(chǎn)品世界記者采訪了擁有45年LED制造歷史的ROHM公司，看到了該公司正在一些特殊市場找到機(jī)會。

四個(gè)有潛力的細(xì)分市場

　　據(jù)ROHM光學(xué)模塊生產(chǎn)本部LED制造部商品企劃組組長吉田晃久介紹，隨著LED技術(shù)與生產(chǎn)的成熟，ROHM把競爭焦點(diǎn)定位于獨(dú)有的生產(chǎn)技術(shù)和品質(zhì)管理方面。主要主攻以下四個(gè)方面：

　　?小型化。利用ROHM獨(dú)有的生產(chǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)元件薄型化，通過減少金線的環(huán)路，實(shí)現(xiàn)0.2 mm的業(yè)界最薄厚度。

　　?單亮度等級。從元件制造階段開始就融入技術(shù)優(yōu)勢并嚴(yán)格貫徹品質(zhì)理念，消除亮度波動(dòng)。

　　?通用色彩。考慮到色覺多樣性，提高可視性。色彩識別因色覺而異，色弱者會把綠色和紅色看成偏黃色，所以產(chǎn)品設(shè)計(jì)可采用色弱者也容易識別的綠色(如圖1)。

圖1   色弱者的調(diào)色

　　?抗硫化。在室外場合，有時(shí)會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，LED用過一段時(shí)間就不那么亮了，原來是空氣中的硫與LED中的銀發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，生成了黑色的硫化銀，影響了LED光的側(cè)壁反射?？諝庵械牧蛑饕獊碜云嚭蜔熿F的尾氣、輪胎和溫泉(例如硫磺泉)等環(huán)境中，為了保證LED燈的亮度，ROHM推出了抗硫化LED，可用于工業(yè)設(shè)備、汽車剎車燈、轉(zhuǎn)向燈、戶外顯示設(shè)備等產(chǎn)品中。

抗硫化制作過程

　　不久前，ROHM開發(fā)出業(yè)界首款完全無銀的高亮度紅色LED“SML-Y18U2T”(如圖2)。

圖2  無銀的高亮度紅色LED“SML-Y18U2T”

　　ROHM半導(dǎo)體(上海)有限公司設(shè)計(jì)中心副所長水原德健先生稱，此次開發(fā)的產(chǎn)品是用金等其他材料取代了以往晶片鍵合焊膏及框架所使用的銀，實(shí)現(xiàn)了完全無銀化。此舉消除了由于銀受到腐蝕而引起LED亮度衰減現(xiàn)象，可提高應(yīng)用的可靠性。例如，將以往產(chǎn)品和新產(chǎn)品分別在硫化試驗(yàn)條件下使用240個(gè)小時(shí)(10天)后，新產(chǎn)品的光通量相比舊產(chǎn)品可改善約40%。這10天實(shí)驗(yàn)，相當(dāng)于LED 3~5萬小時(shí)處于硫化環(huán)境下。

　　下一步，ROHM還會推出滿足轉(zhuǎn)向燈的橙色燈等產(chǎn)品。

　　那么，為何要用金代替銀?具體工藝是如何實(shí)現(xiàn)的?從LED的結(jié)構(gòu)圖來看，人們所看到的LED光來自兩方面，一方面是直接發(fā)射的光，一方面是側(cè)壁反射的光(如圖3)。一直以來，存在元件晶片鍵合所用的焊膏部位變黑，導(dǎo)致側(cè)壁反射光減少，從而使LED發(fā)光強(qiáng)度降低的問題。

圖3   可能硫化的位置

　　但是，ROHM利用從元件到封裝垂直統(tǒng)合型生產(chǎn)體制的優(yōu)勢，晶片鍵合采用金錫(AuSu)，引線采用金，框架采用金鈀(AuPd)，實(shí)現(xiàn)了完全無銀化，從而使產(chǎn)品同時(shí)具備高亮度與優(yōu)異的抗硫化性能(如圖4)。為何框架采用金鈀?因?yàn)槿菀赘街诳蚣苌稀?/p>

圖4   無銀方案

　　那么，是否競爭對手也很容易這樣做出來?據(jù)悉晶片鍵合采用金錫(AuSu)、框架采用金鈀(AuPd)等的工藝實(shí)現(xiàn)還是有一定難度的，因?yàn)镽OHM有垂直統(tǒng)合型的生產(chǎn)優(yōu)勢，有利于這些工藝的開發(fā)和生產(chǎn)。

　　另外，ROHM產(chǎn)品的特點(diǎn)是由于嚴(yán)格的品質(zhì)管理，每個(gè)超小型產(chǎn)品都有可追溯的體制，且采用與車載級品質(zhì)相應(yīng)的工序管理制度。筆者在這里也引申一下，筆者最近在寫智能制造方面的文章，“可追溯性”很重要，因?yàn)楝F(xiàn)代制造流程有時(shí)有成百上千個(gè)工序，“可追溯性”可盡快找到上游產(chǎn)品的缺陷出現(xiàn)在哪里，以大大提升智能制造的效率、減少浪費(fèi)。例如，客戶要訂10輛汽車，你的良率較低，需要生產(chǎn)20輛車，其中10輛滿足客戶要求;而如果高良率的制造，10輛一次成功，這就節(jié)約了成本。

　　那么，抗硫化LED的“含金量”提升了，成本是否會提升?水原先生說金含量很少，幾乎沒有什么成本增加。

小結(jié)

　　LED經(jīng)歷了萌芽誕生、飛躍式發(fā)展，如今又逐漸下沉到細(xì)分的注重品質(zhì)的市場。LED廠商ROHM在小型化、高亮、滿足色弱人群及抗硫化等方向，不久前推出了完全無銀的高亮度紅色LED“SML-Y18U2T”。