降低成本突破口：新興LED封裝成焦點

　　固態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%，此步驟成為業者的焦點也就不讓人意外。

　　YoleDeveloppement認為，業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，套裝產品的規格已標準化，這在LED業界十分少見，此舉可讓經濟規模更大。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。偏暖光的需求讓業者尋找業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。