防潮柜撰：降低外延、芯片成本的技術
發布時間：2013年08月06日 點擊數：
摘要：LED外延片、芯片占有了整個LED燈具的大部分成本，其成本的降低至關重要，將推動LED照明產業迅速發展。
關鍵詞：LED 外延片 芯片 防潮柜 防潮箱
尚鼎除濕撰：?對于工業防潮柜/防潮箱的主要行業----LED照明以節能、環保稱著。但在成本方面，卻是目前LED照明的硬傷。以將近10倍的價格購買LED燈具，估計很多消費者都會考慮考慮再考慮后，而不買的情況居多。降低LED燈具的成本對于LED的普及具有非常重要的作用。而作為LED中的核心--外延片、芯片占有了整個LED燈具的大部分成本，其成本的降低至關重要，將推動LED照明產業迅速發展。要降低外延、芯片成本除了規模化生產外，主要在技術創新上下功夫。降低外延、芯片成本還有很大潛力，應該從采用新技術、新結構、新工藝著手，使成本大幅度下降。以下將如何實現這個成本目標的有關設備、技術問題進行探討。
????????1.大電流密度技術
????????該技術前幾年已投入大量研發力量，目前基本成熟，主要是解決外延GaN的晶格完整性，即位錯密度低，芯片結構合理，具有較好散熱性能，關鍵是減少droop效應，即在大電流密度下光效較少衰減。目前很多公司均可提供電流大于額定值2~3倍的LED產品，其光效仍可達100lm/W，droop有所下降，還不夠理想，必須在技術上進一步改進、創新，使晶格完整性、散熱性能有所提高，droop進一步下降，使LED產品在電流密度大于額定值6~7倍以上，光效可達120lm/W以上，droop很小，即可實現普通照明燈具只用1只LED芯片，其亮度相當于60W白熾燈的水平。這樣就可以大幅度降低燈具中的LED的成本。
????????2.大圓片技術
????????相關資料顯示：如采用4″藍寶石襯底生長LED的成本為100，那么采用6″襯底生長LED的成本為75%，采用8″硅襯底生長LED的成本為48%，所以采用大圓片技術是降低外延、芯片成本的有效辦法，為此介紹這兩種大圓片技術。
????????(1)8″硅襯底生長技術
????????全球相關大公司均已投入該技術研發，并取得很好成果，有很大技術難度，主要是由于晶格失配較大，產生應力，在大面積硅片上生長LED產生較大彎曲度、翹曲度，極大影響LED性能，經過多年努力，現已基本解決。Aixtro已推出專門適用于8″硅襯底上生長GaN的AixG5+外延爐，其尺寸為5×200mm，該技術可用現有8″硅生產設備，簡化工藝流程，將大幅度降低成本。三星已宣布采用該技術LED內量子效率達65%，普瑞稱輸出光功率達614mw(在1.1×1.1mm2、300mA下，VF=3.1V)，東芝與普瑞合作，于2012年12月宣布可提供TL1F1系列8″硅襯底生長1W LED芯片，產能為1000萬只/月。目前在8″硅襯底上生長LED，由于技術問題、成品率還不高，要在技術上、工藝上不斷改進、創新，提高成品率，使其成本達到4″藍寶石上生長LED的50%左右。
????????(2)6″LED圓片量產引入半導體產業標準
????????現階段采用6″圓片生長LED的比例還較少，由于采用6″圓片生產成本會比4″圓片減少25%，所以相關部門預測在幾年內，采用6″圓片生產LED將占50%以上，將成為主流，現在成品率一般為65~70%，新一代6″設備的成品率會更高，生產成本會降得更多。為了推進6″圓片的產業化進程，正在制定6″圓片自動化量產規模產業標準，該標準的制定和執行，將會節省設備及簡化工藝流程，極大地提高生產效率，降低外延、芯片成本。
???????3.提高LED發光效率的性價比
????????以上介紹多種開創性的創新技術成果，如采用PSS襯底、非極性、半極性襯底、芯片新結構、外延新技術等，均為提高LED內量子效率和芯片發光效率，如上所述，假如1只芯片能發射1000~2000lm光通量，并實現產業化，就極大地提高LED發光效率的性價比，將會成倍下降美元/klm值，實現外延、芯片成本的大幅度下降。
??? 4.提高MOCVD設備性能
????????對現有MOCVD設備要不斷進行改進提高，主要是增強設備自動化水平，科學的溫度管理和氣流控制，改進工藝、縮短生長周期、節省原材料、減少維修率，提高產能、提高外延的穩定性、一致性和成品率等。兩個最大的生產企業Veeco和Aixtron對上述問題均做過不同承諾，要不斷降低成本，Veeco提出計劃用6年時間讓外延成本下降3倍。
?????????結束語：?美國SSL計劃提出成本目標：LED成本2015年達2美元/klm，2020年達0.7美元/klm，LED成本的終極目標為0.5美元/klm，這也是業內的基本共識，認為是可行的。而在降低成本的基礎上，對于品質的保證也是地于LED普及的重要方面。如作為工業防潮防氧化存放設備的工業防潮柜/防潮箱使用，也對整個LED行業的品質保證提供重要作用。但需謹慎選擇是快速超低濕，以保證工業防潮柜/防潮箱能起到真正的作用。詳情可參考我司SDH系列快速超低濕存儲柜。
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