LED封裝天下 EMC與PCT支架誰是“王者”?
摘要:PCT材料在高溫承受能力、高溫長時間黃變、反射率、UV照射上都要優于現有的PPA。它可達到其他同類材料不可比擬的顏色穩定性和低吸水性(千分 之一左右),用于大型戶外LED屏生產,可達到良好的環境適應能力。此外PCT材料加的是陶瓷纖,含纖20%左右,耐候性較好,抗UV, 具有較低的吸水率和成型收縮率以及良好的尺寸穩定性。
作為LED照明光源的重要組成部分,燈珠及所處的封裝行業近年來一直處于新材料、新工藝的快速驅動發展階段。
目前LED封裝支架主要由塑料、銅材、電鍍構成,其中導熱的關鍵是看塑料的材質,主要的應用材料有PPA、PCT、EMC。
PCT材料在高溫承受能力、高溫長時間黃變、反射率、UV照射上都要優于現有的PPA。它可達到其他同類材料不可比擬的顏色穩定性和低吸水性(千分 之一左右),用于大型戶外LED屏生產,可達到良好的環境適應能力。此外PCT材料加的是陶瓷纖,含纖20%左右,耐候性較好,抗UV, 具有較低的吸水率和成型收縮率以及良好的尺寸穩定性。
而EMC支架具高耐熱、抗UV、通高電流、體積小、抗黃化的特性,為追求成本不斷下降的LED封廠帶來新選擇。無論是臺灣地區LED封裝廠或是中國大陸LED封裝廠2013年皆積極擴增EMC產能,其中,陸系LED封裝廠產能擴增快速,據悉,天電的EMC產能也已較先前倍增,在各廠產能積極開出下,EMC導線架價格降幅預料將加速,而這也對原先具性價比優勢的PCT導線架造成威脅。
觀點一:EMC封裝或將取代PCT
隨著LED照明需求的迸發,LED產業已近渡過2年的寒冬,進入春暖花開的日子。在LED上游晶片廠忙著Flip-chip練功的同時,LED封裝廠2013年也沒閑著,在封裝制程中導入EMC(Epoxy Molding Compound)支架成為各家一致的目標。EMC支架具高耐熱、抗UV、通高電流、體積小、抗黃化的特性,為追求成本不斷下降的LED封廠帶來新選擇。EMC產品炙手可熱也要歸功于日系封裝大廠日亞化,除了率先開發采用EMC支架材料,日亞化搭在EMC支架的757系列2013年成為熱銷產品,高性價比表現獲得市場一致好評,掀起這波EMC擴產熱潮。
日亞化2013年以月產能800KK穩居EMC產能冠軍,緊接在后的是大陸LED封裝廠天電,月產能維270KK,臺灣封裝廠則以單月120KK的榮創產能最大,近期被中電收購的啟耀單月也有80KK產能,億光單月EMC產能則為60KK。進入2014年以后,各廠持續擴增EMC產能的計劃依然沒變,但是,陸系封裝廠切進EMC市場腳步積極,成為2014年異軍突起之秀。
時勢造英雄 EMC乘風破浪——中功率產值2013年首度超越高功率產值,正所謂時勢造英雄,EMC就在股中功率風潮中一躍而成市場新星,LED封裝廠開出EMC產能腳步積極,而EMC也在需求放量下,價格也隨之下滑,加上可以支援驅動電流的拉升,造就EMC產品2013年左打PPA市場,右攻陶瓷基板市場的局勢。
LED封裝廠擴EMC產能不停歇——EMC產品無疑是2013年LED封裝廠一大亮點,率先投入這項技術的日亞化產能領先群雄,EMC支架價格的下降也讓兩岸LED封裝業者競相投入EMC產品的擴產賽局,2014年產能是否重新洗牌,肯定是市場的關注焦點。
PCT不甘心欲奪回市場大餅——EMC的興起,帶給PPA與PCT支架不少壓力,隨著PCT支架材料的改進,驅動功率由過去的0.7W拉升至1W-1.2W,除了一舉拉開與PPA支架的距離,也切進原先EMC產品中0.7W-1.2W的市場。擁護PCT支架派的廠商強調PCT的性價比表現優異,PCT支架是否有機會在2014年成功向EMC市場奪城掠地,勢必將吸引不少目光。
封裝廠拼擴EMC產能 陸廠進度超前——EMC產品2013年發燒,臺灣LED封裝廠與中國LED封裝廠2013年皆積極擴增EMC產能,其中,陸系LED封裝廠產能擴增快速,據悉,天電的EMC產能也已較先前倍增,在各廠產能積極開出下,EMC導線架價格降幅預料將加速,而這也對原先具性價比優勢的PCT導線架造成威脅。
隨著陸系LED封裝廠擴增EMC腳步加速,而需求已逐步被滿足,市場預料,EMC導線架的價格降幅可能在產能持續增加下擴大,對于價格較低,且主打高性價比的PCT支架而言,EMC支架價格持續下滑,可能會出現加速取代PCT的狀況。
觀點二:PCT材料的占有一席之地
高壓LED是目前的發展趨勢,其可以讓LED直接在交流電下工作。但是由于前兩年,由于高壓LED穩定性差、良率低、一致性差等技術問題得不到有效解決,導致高壓LED并不太被市場所接受,發展自然也是停滯不前。
而近期高壓LED器件再度回到大家的視線里,從芯片到封裝再到照明解決方案,多家企業都在力推高壓LED產品。高壓LED用在室內照明的比較多,因為所用功率較大,如果應用PCT材料與高壓LED結合在一起,便能確保燈珠的可靠性。
PCT材料中的LKX系列是專業用于LED產品支架生產材料,因PCT材料加的是陶瓷纖,含纖20%左右,能抗UV,具有較低的吸水率、成型收縮率以及良好的尺寸穩定性。PCT材料在高溫承受能力、反射率、UV照射上都要優于現有的PPA,且在性價比方面優于市場的EMC材料。
可見PCT高壓LED因光源成本大幅下降、驅動電源設計簡單、成本低廉、以及散熱處理容易等優點,給應用廠商帶來了全新的選擇,在未來的通用照明市場將會占領重要的一席之地。
據了解,晶臺股份在倍科質量技術服務中心通過LM-80實驗與EMC相對比,從流明維持率來看,性價比更高的PCT1W產品與EMC 1W產品性能相當。
而封裝的主要作用就是保護和提高芯片的可靠性,因此封裝材料的選擇尤為重要。現在支架的構成材料主要有塑料、銅材、電鍍三種,而后兩種已經比較成熟,提升的可能性比較小,主要還是看塑料。
在塑料中,PCT的性能要優于PPA,在性價比上也要高于EMC,成為電視背光、大功率照明貼片封裝的首選材料。
觀點三、PCT與EMC支架分食封裝大餅
隨著LED照明應用的成熟,中功率LED需求發燙,LED封裝廠近年來積極導入適用于中高功率的EMC(熱固性環氧樹酯)支架,但也有業者指出,EMC支架制程與過去PPA(熱塑性塑膠)差異較大,從設備建置的角度來看,業者朝PCT(聚對苯二甲酸己二甲醇酯)的意愿較高,據悉,采用PCT支架的LED目前已over-drive至1.5W,并正朝向2W前進。
EMC支架無疑是2013年封裝產業的一大焦點,EMC支架由過去用于1-2WLED快速發展至2-3WLED,加上價格加速下滑,同步威脅過 去用于小功率的PPA支架以及大功率的陶瓷基板市場。不過,支架業者認為,EMC支架的制程與半導體較相近,對于以半導體為基礎的廠商較有利,相較之下,過去專精于LED市場的支架廠與封裝廠則需要增加設備的采購與制程的改變,面臨較大的資本支出壓力。
過去專攻PPA支架的廠商紛紛轉進PCT支架轉進PCT支架市場,據了解,目前支架業者的PCT支架已可用在1.5W的LED上,并且正朝over-drive至2W前進,隨著PCT支架切入中功率LED市場,加上PCT價格持續下滑,許多LED封裝廠也正觀望PCT支架與EMC支架的發展。
以目前投入EMC的LED封裝廠來看,臺LED封裝廠億光、東貝,陸LED封裝廠瑞豐,以及三安集團旗下封裝廠天電也都已開出EMC封裝元件產 能,此外,韓系LED廠三星、首爾半導體、LG Innotek等廠也都導入EMC封裝技術,據悉,臺廠正在評估EMC產能是否持續擴增,而韓系LED大廠投入EMC的腳步則相對積極。
從目前較具EMC規模封裝廠的產能來看,日亞化在EMC封裝支架的起步較早,旗下采用EMC支架的757系列在2013年席卷市場,日亞化以月產能800KK穩居EMC產能冠軍,緊追在后的則是中國大陸LED封裝廠天電,據悉,天電月產能先前有270KK,而近期傳出產能擴增迅速,再度拉開與臺系LED封裝廠的距離。
從臺系LED封裝廠產能來看,中電收購的啟耀單月也有80KK產能,而億光單月EMC產能則約在60KK水準。 除了PCT與EMC之間的競爭以外,還要注意兩點:一是知識產權風險(主要是日亞),二是封裝材料的供應存在著壟斷,EMC支架的降價難以如預期。
綜上所述,EMC LED順應了現在LED大功率化的趨勢,從目前來看,技術優勢明顯。同時,EMC LED面臨著PCT以及芯片級的封裝形式的挑戰,從長遠看,筆者認為應該只是一個過渡性產品。
來源:ofweek
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