封裝技術(shù)尚不成熟

　　與芯片一樣，UV LED的封裝技術(shù)也還不成熟。能實(shí)現(xiàn)對(duì)UV LED進(jìn)行無機(jī)封裝的方式很少，封裝技術(shù)稍顯落后，因此尋求一種穩(wěn)定可靠的封裝方式變得非常迫切。

　　目前，國(guó)內(nèi)對(duì)UV LED芯片封裝仍沿用白光LED的封裝方式，能在一定程度上滿足對(duì)可靠性要求低的市場(chǎng)需求。由于幾乎所有白光LED封裝都不同程度采用了樹脂一類的有機(jī)材料，因此UV LED封裝過程中會(huì)出現(xiàn)以下三方面的問題。

　　第一，紫外光輻射加速有機(jī)材料氧化，降低產(chǎn)品使用壽命。特別針對(duì)365nm以下的波段，可見光LED封裝方式無法滿足其要求。因?yàn)殡S著波段變短，輻射能量變強(qiáng)，采用有機(jī)類的樹脂材料耐紫外性能急劇下降，影響UV LED的壽命和穩(wěn)定性。

　　第二，熱應(yīng)力導(dǎo)致失效。事實(shí)上，主要采用傳統(tǒng)的可見光封裝方式必然存在著有機(jī)和無機(jī)的兩個(gè)界面物質(zhì)。在熱學(xué)效應(yīng)上，無機(jī)物質(zhì)比有機(jī)物質(zhì)的熱膨脹系數(shù)要小很多。因此必然導(dǎo)致熱應(yīng)力拉扯的問題，致使產(chǎn)品失效。

　　第三，濕應(yīng)力及雜質(zhì)侵入導(dǎo)致失效。硅膠或硅樹脂在不同程度上有一個(gè)透氧透濕性，在產(chǎn)生開關(guān)瞬間，因水汽蒸發(fā)而產(chǎn)生作用力導(dǎo)致失效。另外由于透氧透濕性的存在不可避免其他雜質(zhì)的侵入產(chǎn)生失效。

　　為解決上述問題，一些國(guó)外UV LED制造商推出了采用玻璃封裝的UV LED，在封裝結(jié)構(gòu)中始終無法避免采用有機(jī)填充材料或者有機(jī)粘結(jié)材料，只能盡量做到少用有機(jī)類封裝材料，進(jìn)而減少因有機(jī)材料導(dǎo)致的衰減問題、濕熱應(yīng)力導(dǎo)致失效的問題。

　　顯然，有機(jī)材料是影響UV LED壽命和穩(wěn)定性的關(guān)鍵。它使得器件無法實(shí)現(xiàn)氣密性的封裝，導(dǎo)致LED信賴性中冷熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)中存在巨大風(fēng)險(xiǎn)。采用類似激光器的TO方式對(duì)UV-C LED進(jìn)行封裝，能夠避免使用有機(jī)材料進(jìn)行封裝，其工藝已經(jīng)相當(dāng)成熟，在穩(wěn)定性方面表現(xiàn)也相當(dāng)突出。而能適應(yīng)SMT(Surface Mount Technology)工藝的SMD(Surface Mounted Devices)的封裝方式暫時(shí)尚未成熟，其可靠性的和應(yīng)用還有待進(jìn)一步開發(fā)。

　　成本制約市場(chǎng)推廣

　　現(xiàn)階段，UV LED處于高毛利市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)外一些大廠逐漸開始布局。但相對(duì)于競(jìng)爭(zhēng)白熱化的LED照明領(lǐng)域，進(jìn)入U(xiǎn)V LED的企業(yè)屈指可數(shù)，如杰生電氣、旭明LED(SEMI LED)及日本、韓國(guó)、美國(guó)的企業(yè)。

　　作為未來幾年最有前景的細(xì)分市場(chǎng)之一，UV LED被各大廠商紛紛看好，但現(xiàn)在仍處于市場(chǎng)培育階段。由于技術(shù)與價(jià)格都尚未到大規(guī)模切入市場(chǎng)的時(shí)機(jī)，大多數(shù)廠家仍然保持觀望。隨著市場(chǎng)需求的擴(kuò)大，將有更多企業(yè)參與UV LED市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。

　　較高的技術(shù)門檻和稀缺的設(shè)備使UV LED企業(yè)一直處于投入狀態(tài)。UV LED照明產(chǎn)品要想得到大規(guī)模推廣和應(yīng)用必須要解決成本高、發(fā)光效率低和知識(shí)產(chǎn)權(quán)弱三大問題。

　　目前，UV LED價(jià)格居高不小，主要是物以稀為貴。芯片及封裝技術(shù)不夠成熟，同時(shí)訂制MOCVD設(shè)備造成成本上漲，而UV LED外延片的產(chǎn)量及良品率也成了制約成本下降的關(guān)鍵因素?！八{(lán)光外延一爐100多片，UV LED做不到?！钡鄭u杰生電氣有限公司副總經(jīng)理武帥博士認(rèn)為，當(dāng)市場(chǎng)需求大時(shí)價(jià)格自然會(huì)降下來。

　　顯然任何一個(gè)產(chǎn)業(yè)前期，降低成本最有效的方法是提高技術(shù)。近期，日本立命館大學(xué)研究人員開發(fā)出一種低成本高效制作深紫外線LED技術(shù)，利用廉價(jià)的硅酮取代藍(lán)寶石作為基板制作深紫外線LED光源，可大幅度削減成本。

　　過去的工藝中為了讓電流通過，需要?jiǎng)冸x基板上的一部分絕緣層。新方法是在硅酮基板上附著一層氮化鋁作為絕緣體，然后在上面開出多個(gè)微孔讓電流通過。這樣做無需剝離絕緣層，大幅縮短了工序，以前需要5天的制作工作可以縮短到1天，而且避免了剝離絕緣層時(shí)對(duì)LED的損傷，發(fā)光效率也得到提高。

　　同時(shí)，我國(guó)UV LED照明的發(fā)展進(jìn)程中，要吸取LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，在產(chǎn)業(yè)布局、市場(chǎng)準(zhǔn)入、非關(guān)稅性貿(mào)易壁壘等方面加強(qiáng)前期的研究和準(zhǔn)備，特別是知識(shí)產(chǎn)權(quán)問題，減少日后激烈的技術(shù)與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的專利風(fēng)險(xiǎn)。

　　現(xiàn)在，UV LED仍處于發(fā)展初期，國(guó)內(nèi)僅有杰生電氣等少數(shù)企業(yè)進(jìn)入。但隨著技術(shù)與價(jià)格大規(guī)模切入市場(chǎng)時(shí)機(jī)的到來，UV LED將與LED照明發(fā)展一樣，吸引各路資金投入，涌現(xiàn)規(guī)模化發(fā)展熱潮，或進(jìn)一步引發(fā)市場(chǎng)格局變化。