二、2012圆桌会议及研讨会的主要发现和总体建议
1.LED生产目标
半导体照明领域的专家们确定了四个优先发展的任务,包括支持发展高端的模组、光引擎和照明灯具的柔性生产;开发快速、非破坏性检测设备并为半导体照明灯具生产的不同阶段制定检测指标;找出LED封装灯具终端过程的关键问题;高效生产荧光粉并提高荧光粉在半导体照明中的应用。
路线图指出,灯具(模组)的可持续发展活动可以归入下述的一个或者多个领域:灯具中应用先进的LED封装和模具集成(如精密封装技术和贴片技术等);高效使用元器件和原材料;散热设计简化;重量减轻;高效低成本生产的优化设计(如易于安装);加强机械、电气和光学功能的集成;通过自动化技术、改进了的生产工具或者产品设计软件来降低生产成本。
路线图规定到2015年的具体目标包括:生产能力提高1倍,把原始设备制造商处的灯具价格从50美元/千流明降低到10美元/千流明,每2-3年封装成本降低50%(封装成本预测见图2),改进色差控制使得色容差从7降到4。
圆桌会议的讨论集中在LED封装领域使用成本较低的材料和制造工艺两个领域。具体而言,到2012年,封装LED产出量每年增加1倍,每2-3年减少50%的装配成本(即千流明的成本),每2-3年减少50%的包装成本(美元/平方毫米)、每2-3年每千流明成本(美元/千流明)减少50%。
在测试和检验的讨论中,专家呼吁支持开发高速、高分辨率、非破坏性的检测设备,标准化的测试程序和全价值链每个阶段,包括半导体芯片、外延层、LED模具、封装的LED、模组、灯具以及光学元件等各个阶段等的度量指标。检测设备可以用于保证产品质量、进行现场过程监控、进行在线过程监控以及实现最终的产品测试和分级。到2015年测试和检验具体目标为:每单位/小时生产能力达到原来的2倍,且每5年购经营成本下降至少50%。
专家特别关注的领域主要是在晶圆级LED工作温度下,对光输出、光质量以及光一致性进行快速监测。这种测试设备将会促进LED和荧光粉的自动匹配并有利于最终的设备分级。
关于提高荧光粉制造方面,路线图要求到2015年,荧光粉的批量大小从1~5kg增至20kg,每2-3年每公斤的成本减少50%,利用率从50%提高至90%,把PSD范围的均匀性从30提高到10,对深紫外线的控制从小于0.012提高到小于0.002,把厚度均匀性从5%每西格玛提高到2%每西格玛,减少50%的成本,把不同灯具之间的色容差从4降到2。
2012年路线图较之前几年的路线图更重要的一点变化是将降低制造成本作为重点而不是降价。因此,千万不要把图1和图2混淆,图1是关于A19型60W灯具的成本价格分析,而图2是封装好的LED的成本价格(即价格)。