降低成本突破口:新興LED封裝成焦點
固態(tài)照明的制造廠商都在探索封裝的基板、類型與成分,以在價格/效能上達到完美平衡。若要求一般大眾畫一張LED圖,看到的很可能依舊是有兩支腳,用來做儀器顯示的LED。但照亮小型顯示器與電腦的LED,其封裝技術已大幅演進,與過去的始祖排在一起,民眾恐怕都認不出來。今日,LED面臨第三波成長周期,其獲益的增加將仰賴通用照明需求,因此封裝技術需要更高的成本效益。在已封裝LED的總成本中,光是封裝步驟就占45%,此步驟成為業(yè)者的焦點也就不讓人意外。
YoleDeveloppement認為,業(yè)界欲進一步提升每單位成本的照度,要達到這點有兩種做法--增加每個封裝產品的效能,以在系統(tǒng)層級減少產品數目,或是降低每單位成本。Yole指出,LED制造商從未如此努力壓低成本,因提升每單位成本照度的需求已改變高功率產品的設計哲學。直到去年為止,Yole觀察到在大多數情況下,LED制造商努力增加產品效能及產品復雜度,但現在,部分廠商在封裝產品時專注于降低成本的設計方法。
增進成本效益,眾廠商各有法寶
關于這種轉變,其中一個值得注意的例子就是Cree,其將LED晶片放入封裝中。過去許多高功率LED廠商的設計趨勢是使用垂直式LED,其中的磊晶或碳化硅(SiC)基板已被去除,而LED結構已接在另個載體晶圓上,而一兩年前大多數Cree的高功率LED都采用此設計結構。
Cree最新的XLamp高亮度LED的XB-D產品線在2012年1月推出,重新回歸先前產品的簡單方法--覆晶(Flip-chip)封裝。該產品只用了可以保持原先基板的覆晶技術,Cree將SiC外延基板打薄后,對其背面進行表面處理(Texturing),以增加取光效率。對基板進行表面處理并非新技術,許多業(yè)者都使用圖案化藍寶石基板(PSS),但Cree用更簡單、便宜的設計。該公司在基板上使用類似機械鋸齒的工具建立溝槽,這些溝槽的角度可最大化取光效率。而這個做法不但便宜,在產生與發(fā)射光源上似乎也極有效率,這在提升每單位成本的照度上是個聰明的設計。
除Cree外,其余廠商如歐司朗與飛利浦,都想要增進成本效益,但其方法各有不同。歐司朗仍使用垂直LED架構、飛利浦依舊偏愛薄膜覆晶,然而他們也去除了藍寶石晶體、Cree使用不同的覆晶接線技術。雖然飛利浦使用晶球凸點技術,Cree則使用低溫溶晶,進一步降低成本,并更能增進接觸熱阻。至今,Yole依舊未觀察到標準化的制造方式。
電視LED產能釋放,中功率LED成本下降
在一般照明之前,液晶電視背光照明曾是推動LED銷售的主要驅動力,無奈市場拓展狀況不如預期,造成電視背板中功率LED供過于求,且一般照明成本大幅增加。中功率LED采用極簡塑膠無引線晶片載體(PLCC)封裝,除替換固有、須更分散多角度多光源的日光燈管外,Yole認為,這些中功率LED已逐漸打入僅使用高功率LED的市場中,如燈泡或投射燈。
無心插柳造成的好處,顯示廠商將特定類型的元件做成不同相關產品的策略,對其十分有益。首先在LED電視領域,套裝產品的規(guī)格已標準化,這在LED業(yè)界十分少見,此舉可讓經濟規(guī)模更大。因液晶電視市場不如預期強勁,已有大量的產能投入供過于求的中功率LED,讓成本更進一步下降,對一些應用來說,每照度的價格便變得十分吸引人。
成本效益的考量同時也影響LED廠商滿足使用者不同光色需求的方法。偏暖光的需求讓業(yè)者尋找業(yè)界廣泛使用的釔鋁石榴石(YttriumAluminiumGarnet,YAG)外的技術。廠商嘗試將一些由氮化鎵(GaN)發(fā)射器產生冷白光轉黃,以取代YAG。Yole認為,YAG及其硅基板仍是首要的封裝形式,然而,隨著業(yè)者的服務多元,調整各種不同色光的高度需求已經出現。
為達到此一目標,廠商們已在光色中用兩種方式加入紅色元素。第一,在系統(tǒng)層級,制造商可在標準藍色晶片中加入含YAG螢光粉的紅色LED晶片。Cree使用此種方式,把該做法叫「真白」(TrueWhite)技術,歐司朗也是用此一做法。另一種做法可以加入發(fā)紅光,多半是含氮化物的螢光粉。這種做法可視應用調整,但對高亮度LED來說,若要發(fā)出紅光,這種螢光粉的生產就十分重要。問題在于氮化物螢光粉仍極昂貴且難以制造,氮化物螢光粉在某些情況下,比YAG螢光粉還貴上十到二十倍。若使用者有日亞化工(Nichia)的授權,即可以使用YAG產生黃色螢光粉。若無,則可以使用硅化合物的螢光物。但以紅光來說,市場只由三菱化工與其氮化物螢光粉來主導。
本土LED路燈控制方案,突圍國際技術壁壘
目前中國國內LED行業(yè)面臨產能過剩和國外LED芯片專利包圍的現狀,本土企業(yè)想突圍,卻往往心有余而力不足。不過,近期榮文能源科技卻捷報頻傳,雖然該企業(yè)也是使用進口芯片,但其與國外企業(yè)合作研發(fā)物聯(lián)網絡燈控制系統(tǒng),實現55%的整體節(jié)能,憑此利器,另辟蹊徑地進入LonMark國際大俱樂部。
萬盞智能路燈5月竣工
眼看著前面20米的LED路燈還是暗的,人走到10米的時候燈就自動點亮,這是適用于隧道和人少路段的路燈方案,感應距離可以借由電腦調節(jié);另一盞路燈在白天是不亮的,遇到仿真的雷雨天氣,就會自動點亮。南都記者在榮文展示廳體驗到的這些LED路燈,5月中旬將有萬盞路燈在莞城竣工,屆時市民也可以體驗到。
“其實方案的核心,就是減少過度照明?!睒s文能源科技市場總監(jiān)介紹,榮文與埃施朗、法國SLV一起開發(fā)的這套路燈控制系統(tǒng),核心技術是由帶多級自動中繼功能的智能服務i.LON和智能電力載波通信芯片,可獨立地檢測和控制每一盞路燈,同時也作為遠程管理服務中心的數據接口。而嵌入到電子鎮(zhèn)流器的智能電力載波通信芯片完成對等的控制、檢測和計量等工作,并將每盞路燈借由供電線路連成網絡。每個智能服務器可同時控制150盞路燈。這套控制系統(tǒng)還可以擴展智能城市管理服務,如環(huán)境和氣候檢測、道路監(jiān)控應用程序。
榮文也是憑借這一技術,獲得LonMark國際協(xié)會的肯定。榮文將可以在市場和技術開發(fā)上與其他會員們進行合作,推動開放式、互操作系統(tǒng)的發(fā)展。LonMark協(xié)會是由飛利浦、埃施朗、施耐德等26個具有國際影響力的企業(yè)創(chuàng)立的一個非盈利、互惠性的行為組織協(xié)會,榮文是大中華地區(qū)第三家加入LonMark國際協(xié)會的企業(yè)。
產能過剩和技術壁壘下,拼的是方案
榮文的LED路燈控制系統(tǒng)中,一向被視為LED核心技術的芯片,是進口國際某知名品牌的;物聯(lián)網控制技術,也來自埃施朗、SLV等洋企業(yè);但整套技術則是榮文的有力武器,為其在LED道路改造工程中拿下一批項目。
有業(yè)內人士對LED產業(yè)表示擔憂。曾為一批莞企代理過知識產權質押的廣州??浦R產權服務公司總經理歐陽志雄說:“現在國內LED產業(yè)面臨產能過剩,很多企業(yè)賺到錢沒有去研發(fā)芯片,而是放到擴大生產上,擔心這樣無‘芯’的發(fā)展模式競爭力弱。”
“我們何嘗不想有自主研發(fā)的芯片,但LED發(fā)光芯片這塊,基本上已經形成技術包圍,國外的專利已經頗為成熟,動哪一步都會動了別人的專利壁壘?!睒s文能源科技總經理李志雄介紹,目前榮文借由整合技術,不僅僅賣路燈,更賣路燈控制方案,探索本土LED企業(yè)在技術壁壘下突圍的一條路子。
市場擴大 國產LED電視背光源器件的機會
曾經引爆LED市場的背光源業(yè)務,因為中國市場再次掀起波瀾。
LED背光源電視的中國大陸市場究竟有多大?一份來自高工LED產業(yè)研究所的監(jiān)測數據顯示,2012年中國大陸一線二線電視廠商LED背光源電視出貨量超過8000萬臺,如果按照平均每臺電視的LED背光源封裝器件采購成本為33.75元計算,光是LED背光源電視市場的封裝器件產值規(guī)模就超過27億元。
其中,韓系、臺系廠商較早進入電視廠商背光供應鏈,并占據絕對的市場份額,主要有三星LED、首爾半導體、億光電子、東貝光電、隆達電子等。目前,進入大陸電視廠商供應鏈的大陸封裝廠家主要有瑞豐光電(300241.SZ)、兆馳股份(002429.SZ)、聚飛光電(300303.SZ)、東山精密(002384.SZ)、易美芯光和晶科電子等公司。
“由于考慮到價格、技術的成熟度以及快速響應的本地化服務等諸多因素,中國大陸電視廠商已經開始嘗試采購大陸封裝廠的背光源器件,而且這種趨勢越來越明顯。”瑞豐光電技術總監(jiān)張嘉顯向《高工LED》記者透露。
而市場的逐步接受主要基于大陸封裝技術不斷提升,與韓系、臺系廠家的差距正逐漸縮小。
機會來了
在張嘉顯看來,現在中國大陸市場新出貨的電視背光源基本上都已經采用LED,今年年底或是明年年初CCFL將會被徹底淘汰?!拔覀兌嗄陥猿衷诒彻庠雌骷I域深耕細作,市場份額也變得越來越大。除了康佳、TCL、創(chuàng)維,其他電視廠商也都有主動找上門來?!?/p>
“從技術上來說,LED背光源替代原有的CCFL是完全沒有問題?!本埏w光電董秘殷敬煌認為,隨著LED液晶電視滲透率提高,以及大尺寸背光模組國產化比例提升,大尺寸背光LED將成為公司2013年業(yè)務增長的主要來源。
殷敬煌透露,聚飛光電已經開始向創(chuàng)維、海信、長虹等國內主流液晶電視廠家批量供應大尺寸背光器件或燈條,預計2013年大尺寸背光LED的銷售量將呈現快速增長的趨勢。
聚飛光電2012年財報數據顯示,公司中尺寸背光LED、大尺寸背光產品實現銷售收入5124.27萬元,占營業(yè)收入總額的10.35%,已經成為公司新的利潤增長點。
正是因為看到市場需求的增長,易美芯光(北京)科技有限公司也在積極擴充產能。
“今年SMD封裝做到300KK/月,年底看看是否能擴充到500KK/月?!币酌佬竟饪偛梅墩駹N表示。
LED電視的銷售火爆、大陸電視廠商的逐步認可,讓大陸背光源器件廠商看到了機會。特別是在LED行業(yè)整體低迷、增量難增利的大背景下,LED背光源業(yè)務營收的增長讓少數幾家封裝企業(yè)的去年業(yè)績表現顯得尤為突出。
瑞豐光電股價自去年12月以來節(jié)節(jié)攀升,截至今年2月22日累計漲幅已接近50%,而同期上證綜指漲幅為18%,創(chuàng)業(yè)板指漲幅為41%。瑞豐光電股價跑贏了市場。
瑞豐光電一個重要的利潤來源就是電視背光源業(yè)務收入。2012年,在LED市場整體低迷的環(huán)境下,公司抓住了LED液晶電視市場滲透率大幅提高的市場機遇,取得了銷售和利潤的大幅增長,鞏固了其在LED電視背光源領域的國內龍頭地位。
“去年LED電視增長非常大?!比鹭S光電董秘莊繼里表示,2012年LED背光源對液晶電視的滲透率達到了60%至70%,公司正是抓住這一歷史機遇,做大做強。
有著類似市場表現的還有兆馳股份,其全資子公司兆馳節(jié)能照明2012年實現LED封裝營收3億元,凈利潤為968.08萬元,其主要供應母公司LED電視自用的LED背光燈珠。
而另外一家新進入LED背光領域的易美芯光,2012年公司背光源業(yè)務營收比2011年增長4—5倍。按照易美芯光總裁范振燦估算,2013年公司背光源業(yè)務營收還將在2012年的基礎上增長3倍左右。
與大陸器件廠商一起分享背光源市場的還有大陸芯片廠家。
“去年上半年,我們基本上是采購中國***地區(qū)的芯片。到了去年底,我們已經開始小批量采購大陸芯片,將來這個比例會達到40%左右。”兆馳節(jié)能照明常務副總經理全勁松表示,目前公司采購大陸芯片主要是來自三安光電。
“現在我們也開始小部分導入大陸芯片,主要是三安光電的中小尺寸芯片?!睆埣物@表示,“大陸廠商在大尺寸芯片方面質量和性能還不是很穩(wěn)定,因為背光源器件一旦出現質量問題,封裝廠要向電視廠商支付數額不小的賠償。更重要的是,這種穩(wěn)定的供應鏈關系就會受到較大影響。”
聚燦光電科技(蘇州)有限公司副總經理劉紅宇曾向《高工LED》記者透露,2013年公司之所以逆勢擴產,正是因為看到了大陸主流電視廠商對大陸供應商的芯片的認可。
兩手準備
“背光源市場不是永久的,僅僅把寶押在單一業(yè)務上肯定是不可行?!狈墩駹N直言,“隨著單顆燈珠亮度逐步提升,背光模組使用的燈珠顆數會減少,比如兩年前同樣尺寸的電視機使用90顆,現在可能只要用到60顆,少了近三分之一?!?/p>
“全球背光源需求已經趨于飽和,每年只是1%或者是2%的增長而已?!睆埣物@稱。因此,過去幾年時間里瑞豐光電在照明、顯示應用、汽車應用等領域并非無作為。2012年上半年,瑞豐光電的照明用LED器件營收為9198.24萬元,甚至高于中大尺寸LED背光源的6333.25萬元。
而聚飛光電2012年照明LED器件實現的收入為6130.40萬元, 比上年同期的2680.66萬元大幅增長;在營業(yè)收入總額的占比由年的7.73%上升至2012年度的12.38%。
聚飛光電表示,未來公司將繼續(xù)加大照明產品的技術、市場投入,不斷開發(fā)出性價比高、富有競爭力的LED照明光源器件產品,重點培育室內照明市場,力爭成為室內照明領域企業(yè)的主要供應商。
據統(tǒng)計數據顯示,得益于各地政府陸續(xù)出臺LED應用推廣政策,2012年LED室內功能性照明產值規(guī)模大增80%,達到335億元。
作為LED室內家居照明爆發(fā)年,預估今年室內功能性照明產值將趕超景觀照明,成為應用領域最大細分市場。
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