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后LED照明时代EMC将成新一代集成光源?

更新时间: 2021-11-25

  在后LED照明时代,改进光效和光品质的技术渐趋稳定的状态下,各厂商纷纷寻找细分市场及专业市场,以实现产品,利润,品牌及价值提升。由于EMC支架具高耐热、抗UV、通高电流、体积小、抗黄化的特性,为追求成本下降的LED封装厂带来新选择,在众多封装派系中,异军突起。

  就在近年的大浪淘沙之后,LED阵营分化明显,厂商们或逐渐淡出市场,或选择差异化竞争。延长产业链、拓展中高端品牌和渠道,淬炼过后的国内厂商依旧不敢松懈。

  芯片端,政府补贴政策大力支持,形成以三安光电为龙头的企业群;封装端,由十多年前的群雄争霸到如今大为收缩的阵营,万润科技转型数字营销,雷曼股份转型数字传媒和商业体育,长方照明开启LED供应链金融服务。封装龙头规模优势显现,剩下各大传统厂家也都寻找到了适合各自竞争发展的差异化路线;应用端,目前仍无厂商可以形成绝对垄断地位,照明渠道相对分散,细分市场成竞相追逐热点。

  封装行业企业的成长路线和竞争格局更具代表性。受此前LED照明市场高涨的驱动,国内LED封装行业掀起了一轮扩产潮,规模化成LED封装企业追求的方向。然而随着产能的不断释放,LED封装行业竞争加剧,价格战已成近期市场常态。受制于利润困境,市场更欢迎更低的成本方案,低端方案迅速拉低各类产品市场价格预期,封装厂商持续盈利额能力受到极大挑战。

  据相关数据显示, 2015年上半年,国内LED封装器件多数产品价格下滑幅度超过50%,国际LED封装大厂产品价格亦下滑超过20%。虽然销售数量比2014年增加很多,但是利润反而减少。毫无疑问,封装企业亟需转型升级优化其盈利结构,打破价格战的困局。

  事实上,封装技术已经逐渐成熟稳定,芯片和封装厂商产能充足,借助规模效应可以实现更佳的成本管控。然而,市场依旧良莠不齐,追求过低成本的低端方案造成市场价格预期一跌不振。受LED市场竞争白热化和照明产品价格战影响,LED封装市场已陷入“增量不增利”的局面,对封装企业来说,受到冲击也成为必然。

  以应用于照明、背光以及植物照明、汽车照明、红外/紫外和各类显示仪器等细分领域的封装器件成为厂商发力的重点。

  天电光电高级市场开发经理敬奕程表示,LED照明的竞争已经进入深水区,封装器件价格下滑在LED产业已成为常态,关键是如何降低价格不断下滑带来的冲击。天电讲求均衡和多元化发展,同时制定针对性策略,深耕各个目标应用市场。

  敬奕程认为,企业竞争压力越来越大的情况下,大而全的产品线将面临更大的盈利能力挑战,同时无法准确聚焦并支持目标市场。从客户需求出发,关注各应用市场差异,实现最佳产品组合尤为重要,“做到更精细化的颜色分档,全线步的产出范围,保证客户应用一致性,更加贴近客户更细微处的需求”。

  直戳市场痛点的细分市场、尊重市场差异的优秀产品组合、完善的客户应用配套服务在企业应对当前市场压力增强盈利能力时显得更加重要。

  由于中国LED封装器件多数产品的价格大幅下滑,有研究机构称中国LED封装行业已进入竞争淘汰期,并购潮倒闭潮将陆续到来。2016年,LED封装行业的发展前景如何?对于封装企业来说,又该如何应对?

  “LED封装产业正由分散趋于集中,正所谓“大者恒大”,剩下来的必定是实力强大雄厚,具备技术、管理、资本、人才等综合性优势的企业”,敬奕程表示,马太效应明显的格局下,各个产品市场已经逐步出现领导厂商。

  不过,对于国内LED封装行业的发展前景,受访人持乐观态度。敬奕程称,封装市场已进入专业化时代,国内厂商和国际厂商的差距进一步减小,国内厂商经过过去几年工艺制程及管理经验的积累和发展,正迅速在各个细分市场圈地掘金,快速发展。随着品牌的崛起和竞争力的增强,企业盈利能力将会有更大提升。

  与其它行业相比,国内LED照明行业及LED封装行业整体发展依旧处于快车道上,并会在国际市场竞争中占据更大优势地位,“增长”仍是行业常态,增长质量更高,只是相较以往增长速度有所下滑。

  大陆照明厂在积极转入LED照明初,为求减少LED单颗使用量以降低出货之后的维修成本,而转向采用高功率LED、高亮度LED,但使用1瓦以上散热佳的陶瓷LED几乎被欧美LED大厂所包揽,其价格对大陆照明厂而言仍嫌偏高。

  因此大陆照明厂寻找替代材料时,EMC作为封装支架的概念技术成了高性价比的绝佳选择,随着LED相关供应链厂快速推出相关导线架、芯片、封装产品,且成功出货,并可有效降低单一照明成品的成本达2~5成,同时在更高功率应用上进一步的突破,也带动这波EMC在预期内可望一跃成为大陆照明厂的主流技术。

  思雅特市场总监欧阳永军亦承认,EMC在中小功率的贴片LED的应用中,更倾向于EMC封装形式的灯珠,这是“对LED产品的理解与市场长期验证得来的”。

  正如以上所述,EMC封装技术在国内应用厂商应用范围尤其是中功率范围已经逐渐扩大,尤其是目前的市场应用更已扩展至更高功率范围,足以大量取代早期大功率陶瓷、COB等产品,因而优势显得更为明显。

  在EMC封装产品的开发上,天电光电走在前面。依靠前期的积累和后期的投入,其EMC产品在可靠性、性价比和性能上已可独当一面。尤其是在高光通量密度产品,涵盖2W-25W功率范围,可完全替代市场主要COB应用,并借助高性价比和出色光学散热设计,在市场上保持了相当的竞争力。可以认为,随着产能的进一步扩充、产线进一步优化,EMC产品的竞争力具有足够空间。

  EMC目前主要应用于TV背光源、室内高端商照及部分户外照明领域。当然,从室内开始更多的领域取代早期产品,包括细分市场,逐步实现规模化,也会进一步加强市场竞争力。

  “市场应用正逐步迈入多元化,从追求性价比的室内应用,追求专业照明效果的商业市场,至追求性能稳定的工业应用及专业应用,EMC产品均表现优秀”,敬奕程对EMC的多元化应用充满信心。

  随着LED照明市场的持续进展,很多LED封装企业开始步入低毛利时代,增量不增利成为当前封装行业普遍面临的问题,封装似乎已经到了一个迫切求变的新阶段。

  这促使封装企业不得不作出思考:如何在新的照明时代找到立足点?如何在新材料、新工艺的研发和导入中,寻得突破?

  在后LED照明时代,改进光效和光品质的技术渐趋稳定的状态下,各厂商纷纷寻找细分市场及专业市场,以实现产品,利润,品牌及价值提升。由于EMC支架具高耐热、抗UV、通高电流、体积小、抗黄化的特性,为追求成本下降的LED封装厂带来新选择,在众多封装派系中,异军突起。

  IC封装行业可以说是LED的前辈,今日半导体从分立元件走向了高度集成化的封装形式。LED从一开始发展就不可避免的遵循了同样的技术路线。EMC LED封装便是新技术革命下LED封装的必然趋势。

  EMC中文名为环氧树脂,是IC封装制造中的主要原材料之一。伴随着IC封装技术的发展,EMC作为主要的电子封装材料也得到了快速的发展。

  EMC以其高可靠性、低成本、生产工艺简单、适合大规模生产等特点,占据了整个微电子封装材料97%以上的市场,EMC应用范围扩展至半导体器件、集成电路、消费电子、汽车、军事、航空等各个封装领域。EMC因其卓越的耐热性及适合大规模现代化生产,为其在LED封装应用领域提供极佳解决方案。

  由于材料和结构的特点,使得EMC产品具有高耐热性、抗UV、高度集成,承受大电流,体积小等显著特色。尤其是抗UV性能的大幅提升,使得EMC产品应用领域大幅扩展,可以应对室外照明及汽车照明等潮湿恶劣环境中,将对业已成熟的高端陶瓷封装产品形成有力冲击。

  据业内人士向阿拉丁新闻中心记者透露,EMC封装技术为LED器件提供了一个很大的设计窗口,同样的尺寸的LED器件,EMC封装可以做到更高的功率,比如EMC3030可以做到1.5W仍然有很好的可靠性,PCT2835做到0.8W以上,就有比较大的可靠性风险;同样功率的器件,EMC可以做到更小的体积,EMC 2mmx1.6mm器件做到0.5W,就是一个很好地例子。

  但作为全新的塑胶材料其研发难度高,导致目前该EMC材料只掌握在日立及少数几家技术实力雄厚的国际材料大厂中,首先在LED封装领域的白色EMC实现商业化应用的是日立化工。他们持有EMC材料及封装专利,后进者囿于专利壁垒,短期内无法取得技术和市场的突破,因而EMC材料售价较高。

  据市场反馈信息,已实现量产的日立EMC材料价格约为PA9T TA112塑胶的6-9倍,且EMC支架采用蚀刻工艺,其成本为冲压工艺的3-5倍,因而EMC支架普遍单价偏高,封装成品也比传统采用PPA及PCT塑胶的支架成品高。然则EMC较低的膨胀系数使得超电流使用成为可能。

  虽然拥有无可比拟的优越性,但囿于价格和专利,EMC在下游的应用是否遇冷?

  思雅特市场总监欧阳永军向阿拉丁新闻中心记者表示,目前SAT照明在中小功率的贴片LED的应用中,更倾向于EMC封装形式的灯珠。这是多年来SAT照明对LED产品的理解与市场验证得来的。

  “EMC封装作为新材料新工艺新技术的体现,随着工艺及技术不断完善,成本不断下降,在产品的设计和应用中将会有更为广阔的前景。同时,现在国内部分EMC生产厂商在研发5-20W功率段的灯珠,在性价比上远远优于COB,在提升产品的推广和应用上很大优势。”欧阳永军继续谈道。

  昭信光电常务副总经理吴大可也表达了同样的观点,他表示,EMC的优势在于热管理,是目前LED照明发展所必然会采用的一种技术,尤其是中功率LED芯片集成封装,EMC有非常好的优势。

  日立化成EMC材料营销负责人石维志在接受了阿拉丁新闻中心记者采访时表示,目前EMC封装的应用,主要集中在两大领域,一是背光市场:EMC封装基本已经成为标配,非常成熟了;二是品牌照明:如飞利浦、欧司朗及国内高端应用厂商,对器件品质有要求的照明品牌,会选择使用EMC封装。

  其实,EMC封装主要的挑战还是在支架生产上,因其支架高度集成化,因此生产难度会比一般普通的支架高。目前国内能够掌握EMC支架生产技术的企业并不多,大部分国内封装厂都是买EMC支架封装,而自己生产支架做EMC封装的,最大的要属天电光电,这使其有着天然的成本优势。

  在巨大的市场应用前景及高额利润驱使下,国内封装厂对EMC封装摩拳擦掌、跃跃欲试,希望在LED红海中抢占先机。

  关于国内EMC封装厂商,天电光电在业内备受推崇。据了解,天电光电是国内最早进入EMC封装市场的厂商,其在2010年就已开始发展EMC/SMC QFN封装技术及产品,并在2011年正式推出EMC封装产品,经过几年的发展,天电已成为国内EMC产品的领导厂商,实际出货量及市占率遥遥领先,并积累了丰富的技术及工艺制程经验,取得了强有力的产品品质及市场竞争力。

  目前,天电光电EMC产品已实现全自动化生产,保证了其生产效率和生产成本,保持其强大的市场竞争力。

  据天电光电高级市场开发经理敬奕程介绍,在高光通量密度产品方面,天电光电的EMC产品涵盖2W-25W功率范围,可在保持性价比优势的情况下完美取代市场主要COB应用,同时保持更佳的光学性能及设计便利性,光色优势,减少客户设计工作量,实现优秀光学及散热设计,降低系统应用成本与质量性能的稳定性及颜色的一致性等等…主流非隔离电源与隔离电源应用皆可符合。

  日立化成石维志也曾提到,EMC封装的一些新设计,也正在充分挖掘EMC封装的功率密度潜能,可能将成为未来EMC封装的新发展方向。如天电去年推出的NCSP cube LED超小尺寸器件,利用EMC扁平支架,加倒装芯片,做出五面发光的近CSP封装,解决了免封装CSP测试难和SMT上板难的问题。

  然而,EMC封装所带来的竞争力,是价值链层面的竞争力,不是单个环节单个公司的竞争。EMC材料本身占到支架成本的20-30%,配合使用的金属框架因为需要使用到蚀刻工艺,占到支架成本的60%左右,另外还有机器设备的固定投资。所以EMC封装的发展,非常依赖整个价值链的共同努力,实现结构性的成本优化,这是EMC价值链上的企业如天电光电,正在做的事情。

  随着LED照明应用的成熟,中功率LED需求快速增长,无论是台系封装企业还是国内LED厂商近年来皆积极扩增EMC产能。其中,陆系LED封装厂切进EMC市场脚步积极,成为2016年异军突起之秀。据悉,作为国内最大的EMC LED封装企业,天电光电的EMC月产能约1200kk,已挤身与国际级大厂并驾齐驱。

  EMC(EpoxyMoldingCompound)封装作为近年来兴起的新工艺,因其良好的性能正受到众LED封装厂商的青睐。

  据了解,封装厂导入EMC封装产线趋势明显,国内厂家对于EMC的研发及量产的脚步似乎走得更快了一些,包括天电光电、鸿利光电、晶科电子、斯迈得、瑞丰光电、以及晶台光电等在内的主流封装厂商均已加大EMC封装的扩产力度。

  然而受技术、市场和成本的综合考虑,在LED照明封装领域中,能够实现规划化量产的企业寥寥无几。作为EMC发展先驱的日亚化产能领先群雄,而中国LED封装厂天电光电则以1200kk产能紧追其后,再度拉开与台系及国内其他LED封装厂的距离。

  作为国内最早涉足EMC封装市场的厂商,天电光电先后推出3014,2016,3020,3030,5050,7070,1A1A等系列丰富的EMC封装产品线,并成功取得市场各重点客户认可。天电光电高级市场开发经理敬奕程表示,随着安溪新工厂的投产及产能扩充,公司的EMC产品产能进一步扩充,市场竞争力得到进一步提高。

  谈及天电光电在EMC封装市场助力企业发展的成功经验,敬奕程总结了八字方针:品质、创新、专注、双赢。

  “首先,是持续关注客户需求,在产品开发及市场管理中,从客户及市场需求出发,关注各应用市场的差异,制定相应专业化产品路线,深耕市场;

  其次,是苦练内功,实现更佳产品组合,满足客户需要。同时,做到更精细化的颜色分档,全线步的产出范围,保证客户应用一致性,并可支持热态色点,更加贴近客户实际使用光色表现;再者,是加强对客户及市场的支持力度,成立专业的服务团队,提供相关应用技术支持及品质跟踪支持。并可支持客户做深度开发,协助客户完成优秀设计方案;最后,是跟行业优秀合作伙伴协作,提供完善的应用配套服务,满足客户应用需求。”敬奕程如是分析道。

  EMC最大特点是耐高温、抗UV,不仅如此,EMC高功率已可实现大部分COB应用的替代,无需拼接,并具有更佳的光色性能表现。这些优势无疑让EMC封装在高功率室内照明和室外路灯、隧道灯等大功率照明领域性的表现非常优异。

  值得一提的是,相比竞争对手,天电已将EMC做到5050、7070、1A1A甚至更大尺寸,用来取代低瓦数的COB产品,而且价格实惠,实现更高的性价比。

  天电光电高级市场开发经理敬奕程指出,EMC封装立足于室内应用,正逐步走向户外市场。目前已有较多厂商实现了量产化,包括天电光电已经大量出货,众多客户完成装灯数月,反响热烈。

  敬奕程笃定地认为,大功率EMC封装产品携可靠性,性价比及综合性能优势正式进入专业照明舞台,从室内开始,在较多的领域取代早期产品,实现规模化,进一步加强市场竞争力。

  “未来,EMC材料趋向成熟,预计价格大幅下降与PCT接近;EMC支架由MAP方式向落料式方式转变,去除切割工艺,加快EMC产品普及;EMC封装产品会替换PCT封装产品。” 针对EMC的未来应用,晶科电子市场部经理陈泽娜作上述补充。

  在思雅特市场总监欧阳永军看来, EMC封装作为新材料新工艺新技术的体现,随着工艺及技术不断完善,成本不断下降,在产品的设计和应用中将会有更为广阔的前景。

  同一方光电市场总监刘霖也持同样观点,他认为EMC产品在光源领域具有其它光源不具备的性价比优势及高可靠性和自由组合的应用优势,同时兼具生产自动化模式,是未来三年内不替代的新一代明星产品。

  我们都知道,封装行业近年来一直处于新材料、新工艺的快速驱动及发展阶段,不同封装形式各有所长,不难想象,LED封装今后更多的是几条技术路线并存,互相竞争,但是谁也无法一统天下。

  既然国际市场对EMC封装器件需求逐渐增加,那么EMC在LED封装产业大规模应用是否成了大势所趋呢?

  昭信光电常务副总经理吴大可告诉记者,EMC封装技术并不是LED的原创技术,是从IC封装中借鉴过来的,并且已经在IC封装中应用了20年以上,因此EMC封装在技术上是成熟的。只不过,EMC要在LED封装产业大规模应用,瓶颈不在封装厂,而是在支架厂。据悉,目前EMC支架整体成本和精度都有待提升,核心技术仍然集中在日本和台湾企业手中。因此封装厂很难这个技术上形成较好的利润增长点,也就限制了封装厂的大规模应用。

  据业内人士透露,在国内市场,虽然封装厂都有开发EMC器件,但 EMC支架都是从外面买进,而自己生产EMC支架来做封装的,国内最大厂商还属天电光电。

  由于热固性材料无法回收利用,这带来的最为直接的后果就是EMC支架的价格一直居高不下。在吴大可看来,具有支架生产开发或产业链优势的封装厂会先行采用,别的封装厂会在EMC支架价格降到一定程度后采用。

  吴大可进一步解释道,EMC技术门槛比较高,设备投入也比较大,考虑到EMC支架工艺的复杂度及设备投入,价格会有下降但是大幅下降不容易。总而言之,EMC整体发展会比较理性。

  业界对于EMC封装的前景普遍看好,当一部分LED封装厂商积极导入,然而,我们应该从理性的角度去分析看待,EMC是成熟技术,企业要想在EMC市场分到一杯羹,关键是在技术和管理上争取利润,就现阶段来看,EMC还是大厂之间游戏,在没有大的技术变化之前,小厂要进入必须谨慎评估。

  无论哪一种封装形式,其本身带来的成本优势都是有限的,最大竞争力,是价值链层面的竞争力,不是单个环节单个公司的竞争。而EMC封装也不例外,其未来能否发展成为下一代集成光源,非常依赖整个价值链的共同努力,实现结构性的成本优化,这是EMC价值链上的企业正在做的事情。