2024LED封裝行業(yè)上下游市場(chǎng)分析

• 黃文玉 2024年1月25日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 1443 95
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一般來說，封裝的功能在于提供芯片足夠的保護(hù)，防止芯片在空氣中長(zhǎng)期暴露或機(jī)械損傷而失效，以提高芯片的穩(wěn)定性;對(duì)于LED封裝，還需要具有良好光取出效率和良好的散熱性，好的封裝可以讓LED具備更好的發(fā)光效率和散熱環(huán)境，進(jìn)而提升LED的壽命。

LED封裝的概念

LED(半導(dǎo)體發(fā)光二極管)封裝是指發(fā)光芯片的封裝，相比集成電路封裝有較大不同。LED的封裝不僅要求能夠保護(hù)燈芯，而且還要能夠透光。所以LED的封裝對(duì)封裝材料有特殊的要求。一般來說，封裝的功能在于提供芯片足夠的保護(hù)，防止芯片在空氣中長(zhǎng)期暴露或機(jī)械損傷而失效，以提高芯片的穩(wěn)定性;對(duì)于LED封裝，還需要具有良好光取出效率和良好的散熱性，好的封裝可以讓LED具備更好的發(fā)光效率和散熱環(huán)境，進(jìn)而提升LED的壽命。

封裝是白光 LED制備的關(guān)鍵環(huán)節(jié)：半導(dǎo)體材料的發(fā)光機(jī)理決定了單一的LED芯片無法發(fā)出連續(xù)光譜的白光，因此工藝上必須混合兩種以上互補(bǔ)色的光而形成白光，目前實(shí)現(xiàn)白光LED的方法主要有三種：藍(lán)光LED+YAG黃色熒光粉，RGB三色LED，紫外LED+多色熒光粉，而白光LED的實(shí)現(xiàn)都是在封裝環(huán)節(jié)。良好的工藝精度控制以及好的材料、設(shè)備是白光LED器件一致性的保證。

LED封裝的技術(shù)原理

大功率LED封裝由于結(jié)構(gòu)和工藝復(fù)雜，并直接影響到LED的使用性能和壽命，特別是大功率白光LED封裝更是研究熱點(diǎn)中的熱點(diǎn)。LED封裝的功能主要包括：1.機(jī)械保護(hù)，以提高可靠性;2.加強(qiáng)散熱，以降低芯片結(jié)溫，提高LED性能;3.光學(xué)控制，提高出光效率，優(yōu)化光束分布;4.供電管理，包括交流/直流轉(zhuǎn)變，以及電源控制等。

LED封裝方法、材料、結(jié)構(gòu)和工藝的選擇主要由芯片結(jié)構(gòu)、光電/機(jī)械特性、具體應(yīng)用和成本等因素決定。經(jīng)過40多年的發(fā)展，LED封裝先后經(jīng)歷了支架式(Lamp LED)、貼片式(SMD LED)、功率型LED(Power LED)等發(fā)展階段。隨著芯片功率的增大，特別是固態(tài)照明技術(shù)發(fā)展的需求，對(duì)LED封裝的光學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)和機(jī)械結(jié)構(gòu)等提出了新的、更高的要求。為了有效地降低封裝熱阻，提高出光效率，必須采用全新的技術(shù)思路來進(jìn)行封裝設(shè)計(jì)。

LED封裝技術(shù)大都是在分立器件封裝技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展與演變而來的，但卻有很大的特殊性。一般情況下，分立器件的管芯被密封在封裝體內(nèi)，封裝的作用主要是保護(hù)管芯和完成電氣互連。而LED封裝則是完成輸出電信號(hào)，保護(hù)管芯正常工作，輸出：可見光的功能，既有電參數(shù)，又有光參數(shù)的設(shè)計(jì)及技術(shù)要求，無法簡(jiǎn)單地將分立器件的封裝用于LED。

LED封裝行業(yè)上下游市場(chǎng)分析

進(jìn)入21世紀(jì)后，LED的高效化、超高亮度化、全色化不斷發(fā)展創(chuàng)新，紅、橙LED光效已達(dá)到100Im/W，綠LED為501m/W，單只LED的光通量也達(dá)到數(shù)十Im。LED芯片和封裝不再沿襲傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念與制造生產(chǎn)模式，在增加芯片的光輸出方面，研發(fā)不僅僅限于改變材料內(nèi)雜質(zhì)數(shù)量，晶格缺陷和位錯(cuò)來提高內(nèi)部效率，同時(shí)，如何改善管芯及封裝內(nèi)部結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)LED內(nèi)部產(chǎn)生光子出射的幾率，提高光效，解決散熱，取光和熱沉優(yōu)化設(shè)計(jì)，改進(jìn)光學(xué)性能，加速表面貼裝化SMD進(jìn)程更是產(chǎn)業(yè)界研發(fā)的主流方向。

LED產(chǎn)業(yè)鏈較為清晰，其上游為原材料及芯片制造商，主要為有機(jī)硅材料、環(huán)氧樹脂、PCT、LED芯片制造等;中游為L(zhǎng)ED封裝;下游領(lǐng)域?yàn)長(zhǎng)ED封裝應(yīng)用領(lǐng)域，主要為液晶背光源、LED顯示屏、LED車燈、景觀燈飾、特殊照明、交通信號(hào)燈等。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)LED行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模逐年上漲，從2017年的5413億元上漲至2021年10227億元，同比2020年15.13%，隨著中國(guó)LED行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模的上漲，對(duì)LED封裝行業(yè)需求也隨之上漲，帶動(dòng)LED封裝行業(yè)的發(fā)展。

從我國(guó)LED封裝構(gòu)成來看，我國(guó)LED封裝產(chǎn)品仍以通用照明器件為主導(dǎo)，市場(chǎng)規(guī)模占比達(dá)51.2%，其次是背光封裝及顯示封裝，市場(chǎng)規(guī)模占比分別為17.4%、13.8%，其他應(yīng)用如景觀照明、車用照明、信號(hào)指示燈等新興領(lǐng)域占比為17.6%。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年中國(guó)LED封裝行業(yè)市場(chǎng)前瞻與未來投資戰(zhàn)略分析報(bào)告》顯示：

國(guó)內(nèi)LED封裝行業(yè)當(dāng)前發(fā)展已較為成熟，形成了完整的LED封裝產(chǎn)業(yè)鏈。在區(qū)域分布上，珠三角地區(qū)是中國(guó)大陸LED封裝企業(yè)最集中，封裝產(chǎn)業(yè)規(guī)模最大的地區(qū)，企業(yè)數(shù)量超過了全國(guó)的2/3，占全國(guó)企業(yè)總量的68%，除上游LED外延芯片領(lǐng)域稍微欠缺外，匯聚了眾多的封裝物料與封裝設(shè)備生產(chǎn)商與代理商，配套最為完善。其次是長(zhǎng)三角地區(qū)，企業(yè)數(shù)量占全國(guó)的17%左右，其他區(qū)域共占15%的比例。

根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，全球LED封裝市場(chǎng)規(guī)模在2018年至2020年呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，從2208億美元下降至182億美元，2021年回暖市場(chǎng)規(guī)模為198億美元，同比2020年上漲8.79%，未來隨著下游領(lǐng)域增多，LED封裝市場(chǎng)規(guī)模將會(huì)上漲。隨全球LED封裝市場(chǎng)規(guī)模帶動(dòng)影響，中國(guó)LED封裝市場(chǎng)規(guī)模在2018年至2020年呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，從742.5億元下降至665.5億元，2021年開始回暖，是市場(chǎng)規(guī)模為712.3億元，同比2020年上漲7.03%。

固晶機(jī)為主要的LED封裝設(shè)備，其產(chǎn)銷量直接影響著中國(guó)LED封裝行業(yè)的發(fā)展，根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)固晶機(jī)產(chǎn)量及銷量總體呈現(xiàn)上漲趨勢(shì)，產(chǎn)量從2017年的2.05萬臺(tái)上漲至2021年的3.26萬臺(tái)，銷量也從2017年的1.12萬臺(tái)上漲至2021年的2.21萬臺(tái)。說明中國(guó)LED封裝行業(yè)發(fā)展良好。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)LED封裝行業(yè)主要企業(yè)為木林森、日亞化學(xué)、國(guó)星光電、鴻利智匯，其中木林森市場(chǎng)份額最重，占比8.38%，占比第二的為日亞化學(xué)，占比4.16%,國(guó)星光電占比4.02%，鴻利智匯占比3.79%，其他企業(yè)占比79.65%。

LED封裝行業(yè)未來發(fā)展趨勢(shì)及機(jī)遇

開發(fā)新的安裝在LED芯片的底板上的高導(dǎo)熱率的材料，然后使LED芯片的任務(wù)電流密度約進(jìn)步5～10倍。就當(dāng)前的趨勢(shì)看來，金屬基座材料的挑選首要是以高熱傳導(dǎo)系數(shù)的材料為組成，如鋁、銅乃至陶瓷材料等，但這些材料與芯片間的熱膨脹系數(shù)差異甚大，若將其直接觸摸很可能由于在溫度升高時(shí)材料間發(fā)生的應(yīng)力而形成可靠性的問題，所以普通都會(huì)在材料間加上兼具傳導(dǎo)系數(shù)及膨脹系數(shù)的中心材料作為距離。當(dāng)前關(guān)于傳統(tǒng)的環(huán)氧樹脂其熱阻高，抗紫外老化功能差，研制高透過率，耐熱，高熱導(dǎo)率，耐UV和日光輻射及抗潮的封裝樹脂也是一個(gè)趨勢(shì)。在焊料方面，要習(xí)慣環(huán)保懇求，開發(fā)無鉛低熔點(diǎn)焊料，并且進(jìn)一步開發(fā)有更高導(dǎo)熱系數(shù)和對(duì)LED芯片應(yīng)力小的焊料是另一個(gè)重要的課題。

LED封裝行業(yè)未來前景廣闊，隨著LED照明和顯示技術(shù)的不斷發(fā)展，LED封裝的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷拓展。隨著LED照明技術(shù)的不斷進(jìn)步，LED封裝產(chǎn)品的性能和品質(zhì)也在不斷提升，為L(zhǎng)ED照明市場(chǎng)的拓展提供了有力的支持。隨著消費(fèi)者對(duì)LED照明產(chǎn)品認(rèn)知度的提高，LED照明產(chǎn)品在家庭、商業(yè)、工業(yè)等領(lǐng)域的市場(chǎng)份額將繼續(xù)擴(kuò)大。隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的普及和應(yīng)用，LED封裝行業(yè)也將迎來新的發(fā)展機(jī)遇。例如，智能照明、可穿戴設(shè)備、智能家居等領(lǐng)域的發(fā)展將進(jìn)一步推動(dòng)LED封裝產(chǎn)品的需求增長(zhǎng)。

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