ALS專題研討:LED外延芯片產業關注熱點及封裝之爭
摘要: 6月10日上午,在2012亞洲LED高峰論壇(ALS)之“CTO技術交流大會—LED芯片、封裝的技術及工藝管理”專題分會上,晶元光電副總經理謝明勛博士、新世紀光電技術長李允立博士、天電光電市場部副總經理曲德久先生、杭州杭科光電有限公司技術總監高基偉博士應邀參與了主題為“LED外延芯片產業關注熱點及封裝之爭”的專題討論。
觀眾互動
趙漢民:謝謝,我想大家都非常著急,想問這些嘉賓一些問題,下面我們就請大家提問,沒有話題限制。
提問1:各位專家好,我剛才聽了大家非常精彩的演講,我對產品的壽命有些疑問。有報道指出:我們的產品存在許多問題,產品的可靠性問題導致產品問題很難被市場所接受。但是反過來說,我們生產出了產品,只是產品的質量并不太好。我個人認為客戶不應追求產品的使用壽命,而是可靠性問題,而我們的產品問題出在哪里。想各位專家能否解釋一下,我們的努力方向是否錯了?有何方法可以將LED產品做得更加可靠?
現場觀眾與嘉賓互動
趙漢民:這個問題提得很好,其實LED可靠性問題很多時候不是壽命的問題,而是一致性問題,還有整體使用的感覺的問題。大陸的LED產品很多可靠性問題都是來自封裝,所以我們就請封裝企業做評價。
曲德久:其實關于LED的壽命問題,我個人認為,在人類半導體發展史上,從來不需要進行6000小時的老化壽命測試,許多客戶問我,天電的3014是多大效率,壽命多少,我說其實我也不知道正確答案。因為我在工廠只做過1008小時的高溫老化壽命測試,并沒有發現問題,我認為從材料、設計、制造過程來講,我們的封裝器件是沒有問題的,因為我們并沒有進行過25000小時的測試,數據都是通過公式推算出來的。
實際上,并沒有多少客戶是真正關心產品壽命的。天電關注的是產品的流明成本和如何能夠推動其在市場的發展,因為客戶的需求很關鍵。是天電的理念是,通過最好的材料、最好的設備、最好的工藝,生產出有質量保障的產品,我無需進行長時間的壽命測試,我也不需要獲得任何產品證書。客戶認可我們的產品,就跟我合作。
現在LED從芯片到封裝,我覺得壽命太長了,產品的壽命嚴重超過客戶了需求,產品價格甚至下降了,芯片的壽命太長了,CREE的芯片現在最低可達30萬小時。
趙漢民:最后一個問題。
提問2:首先非常感謝幾位專家的演講,我有兩個問題想請教一下專家,第一個問題是,現在我們的芯片壽命其實不需要懷疑,那么從芯片的角度來講,水平結構的芯片和垂直結構芯片相比,垂直結構芯片是大的趨勢嗎?水平結構芯片和垂直結構芯片相比,將來的優勢在哪里?
第二,垂直芯片中,激光剝離的成品,和其他技術的芯片是否有優勢?
趙漢民:Kason你們垂直結構,水平結構都做,所以你來回答一下。
謝明勛:水平結構和垂直結構的芯片很不一樣,垂直結構可以幫你找到另外一個材料,所以它可以做成垂直的,它可以很好地處理散熱問題。但是因為它的功能比較多,所以成本也相應比較高。水平結構的芯片的目的在于如何將散熱做好,如我們輸入的電壓為36W,有0.7W是轉化為熱量,但現在的產品可以達到只有0.4W是轉化為熱量。以后當我們可以做到75%的時候,轉化為熱量的只有0.3W。垂直結構目前最大的優點是散熱,最大的問題在于成本。
趙漢民:李博士是否有補充?
李博士:我們覺得垂直結構和水平結構的芯片,如果單純從照明應用的角度來講的話,可能會有價格上的差別,但是我們是覺得,垂直芯片的優勢在某些特殊的應用,比如它的指向性非常強,比如說用于做投影機。但是整體就照明而言,這樣的需求量其實不高。
趙漢民:好,最后一個問題。
提問3:各位封裝企業和芯片企業的專家能不能給我們介紹一下熱導致的壽命,還有電導致的壽命的情況,我們知道這兩方面導致的壽命情況都不同,芯片廠評價一下用電150毫安去驅動3014是什么樣的狀況?
曲德久:你剛才講了3014驅動150毫安,這個產品我介紹給許多客戶,對方都持嚴重懷疑的態度,其實這一產品2、3年前就已實現量產,我們現在采用的技術應該講跟日亞的技術是比較接近的。我們的熱阻可以達到20攝氏度/W,所以只要求LED燈具散熱性能符合,就絕對在安全范圍內,在85℃以下能做到,包括光衰,它的壽命沒有任何問題。
這段期間我們在350毫安、85度的高溫環境下進行過實驗,測試1000小時,壽命可以達到這個水平。所以,這3年時間,壽命遠遠超過需求。
謝明勛:在看產品的累計壽命時,有的觀眾在問,為什么壽命不一致,這是一個特殊的技術,其實現在的問題是在長晶的過程中,因為存在某些缺陷,所以會影響壽命,問題在長晶的過程中就會發生。所以在晶片在生長的時候,就會有一些問題會存在于某些地方,所以在驅動它的時候,因為電流和熱的關系,耗電量會慢慢增大。
一般來講,用電流去驅動,就剛剛那個趨勢,你可能會讓它在電解當中,重新再做改變,另外是讓它的熱在改變。熱所產生的量,分布不均勻的時候,造成一些定位被放大。
謝明勛:我補充一下,就是說這個問題要簡化才能說電流跟熱哪一個會受到影響,或者是對晶體來說。晶電目前遇到的問題是熱比較多,到底芯片有什么樣的熱能,我們自己內部測試,溫度達到200℃是可以接受的范圍。電流的密度做到300,也是可以接受的范圍。所以,相較于目前的應用,我覺得問題還是散熱部分,當你操作的時候,如果你可以做到熱阻很低,每瓦5℃,但是瓦數提高10W,溫度也不會上升到50度,這個其實就是合理范圍。
趙漢民:因為時間的關系,我們就到此結束。
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