LED(半导体发光二极管)封装是指发光芯片的封装,相比集成电路封装有较大不同。LED的封装不仅要求能够保护灯芯,而且还要能够透光。所以LED的封装对封装材料有特殊的要求。
LED(半导体发光二极管)封装是指发光芯片的封装,相比集成电路封装有较大不同。LED的封装不仅要求能够保护灯芯,而且还要能够透光。所以LED的封装对封装材料有特殊的要求。
一般来说,封装的功能在于提供芯片足够的保护,防止芯片在空气中长期暴露或机械损伤而失效,以提高芯片的稳定性;对于LED封装,还需要具有良好光取出效率和良好的散热性,好的封装可以让LED具备更好的发光效率和散热环境,进而提升LED的寿命。
封装是白光 LED制备的关键环节:半导体材料的发光机理决定了单一的LED芯片无法发出连续光谱的白光,因此工艺上必须混合两种以上互补色的光而形成白光,目前实现白光LED的方法主要有三种:蓝光LED+YAG荧光粉,RGB三色LED,紫外LED+多色荧光粉,而白光LED的实现都是在封装环节。良好的工艺精度控制以及好的材料、设备是白光LED器件一致性的保证。
LED封装工艺主要分为正装和倒装,其中正装为工艺流程为固晶机固晶、焊线、封胶、烘烤、切割、分BIN、包装;倒装工艺流程为固晶机固晶、回流焊焊接、点胶机底部填充、固化、包装。
全球LED封装市场分为三大阵营:以日本、欧美厂商为代表的第一阵营;以韩国和中国厂商为代表的第二阵营;以中国厂商为代表的第三阵营。目前这种局面正在发生变化,以中国厂商为代表的第三阵营正在不断侵蚀第二阵营的市场。未来两年,阵营格局将会发生明显变化,第三阵营将会与第二阵营同化并共同侵蚀第一阵营市场。
进入2016年,全球LED封装供需总体平衡,产能过剩局面进一步缓解,照明逐渐成为LED产业最主要的应用,利好中国LED产业链。预计未来LED封装厂商最为受益。
国内LED封装行业当前发展已较为成熟,形成了完整的LED封装产业链。在区域分布上,珠三角地区是中国LED封装企业最集中,封装产业规模最大的地区,企业数量超过了全国的2/3,占全国企业总量的68%,除上游LED外延芯片领域稍微欠缺外,汇聚了众多的封装物料与封装设备生产商与代理商,配套最为完善。其次是长三角地区,企业数量占全国的17%左右,其他区域共占15%的比例。
根据中研普华产业研究院发布的《2022-2027年中国LED封装行业市场深度调研及投资策略预测报告》显示:
LED封装技术大都是在分立器件封装技术基础上发展与演变而来的,但却有很大的特殊性。一般情况下,分立器件的管芯被密封在封装体内,封装的作用主要是保护管芯和完成电气互连。而LED封装则是完成输出电信号,保护管芯正常工作,输出:可见光的功能,既有电参数,又有光参数的设计及技术要求,无法简单地将分立器件的封装用于LED。
根据数据显示,中国LED行业市场规模逐年上涨,从2017年的5413亿元上涨至2021年10227亿元,同比2020年15.13%,随着中国LED行业市场规模的上涨,对LED封装行业需求也随之上涨,带动LED封装行业的发展。从我国LED封装构成来看,我国LED封装产品仍以通用照明器件为主导,市场规模占比达51.2%,其次是背光封装及显示封装,市场规模占比分别为17.4%、13.8%,其他应用如景观照明、车用照明、信号指示灯等新兴领域占比为17.6%。
在应用布局上,日亚化学、欧司朗、Lumileds等国外大厂均已逐渐降低中低端封装业务占比,转向WCG(广色域)背光LED、UV LED、车用照明和利基照明等中高端市场;台企部分产能转移至后,逐渐聚焦发展车用照明、不可见光,以及Mini LED背光等应用;国内封装厂商布局范围较广,封装产品涵盖照明、显示、背光、汽车以及其他非可见光源。
根据数据显示,全球LED封装市场规模在2018年至2020年呈现下降趋势,从2208亿美元下降至182亿美元,2021年回暖市场规模为198亿美元,同比2020年上涨8.79%,未来随着下游领域增多,LED封装市场规模将会上涨。随全球LED封装市场规模带动影响,中国LED封装市场规模在2018年至2020年呈现下降趋势,从742.5亿元下降至665.5亿元,2021年开始回暖,是市场规模为712.3亿元,同比2020年上涨7.03%。
固晶机为主要的LED封装设备,其产销量直接影响着中国LED封装行业的发展,根据数据显示,中国固晶机产量及销量总体呈现上涨趋势,产量从2017年的2.05万台上涨至2021年的3.26万台,销量也从2017年的1.12万台上涨至2021年的2.21万台。说明中国LED封装行业发展良好。根据数据显示,中国LED封装行业主要企业为木林森、日亚化学、国星光电、鸿利智汇,其中木林森市场份额最重,占比8.38%,占比第二的为日亚化学,占比4.16%,国星光电占比4.02%,鸿利智汇占比3.79%,其他企业占比79.65%。
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