led芯片和集成电路芯片

LED的竞争在这两年里成为技术的竞争，但离不开两个法则：技术越来越先进，尤其是光效的提高；成本越来越低。特别是芯片、包装、电源成本的削减，照明器具也可以自动化，削减人工费。LED在业界已经16年的我，目击到蓝光芯片是5元（1998年）到现在的千元5元（5RMB/k）。这个行业的进步太快了，比集成电路还快，我目睹了它的成长。我也参加了他的进步。现在，我要和大家分享我这十几年来对技术的心得。特别是中上流技术方面。

我把技术流派分成了三大部分。第一个是垂直构造派，以科锐和欧司朗为代表，执着于金属基板的旭明、硅基板普瑞东芝和晶能。当然，很多日本厂商和中村修二先生开发的氮化镓无法忘记同质构造。第二，逆装派flip Chip、逆装派飞利浦LuminLED，当然大陆的晶科和现在的台湾的很多芯片工厂都开发着这样的芯片，而且科锐也制作着这样的产品，技术和良率也不断成熟。第3当然是蓝宝石基板结构，现在是LED的主流，大部分的公司都以这个结构为基础进行了很大的改善，在上述的16年间进步了千倍，用这样的结构得到了改善。

三大流派各有长处和短处，分为以下几类。

垂直结构：

明教和日月神教有相似的感觉，虽然始终不是主流，但是有独特的技术，如果使用极致像科锐的碳化硅技术的话就能对抗主流。金庸在小说中，不管是阳顶天、张无忌、任我行、东方不败，他们都能对抗少林武当，但不是主流，而是像流星一样瞬间消失。垂直结构派总是走非主流路线，发布了新技术，但是在市场上很难找到他们的身影。除了碳化硅和同质基板之外，垂直结构需要在非常复杂的过程中制造，无论是硅基板还是金属基板都不能解决与氮化镓的热失配问题，该结构的良率非常低，导热良好，基板比蓝宝石便宜，发光面积也比较大在成本和技术的竞争中，蓝宝石结构不是对手。由于上下电极在应用上也受到限制，特别是需要串联连接的电路设计不能满足多个照明设备的要求，也不能制作高压芯片，因此科锐的垂直结构芯片只能在街灯等高单价的特定市场使用照明和背光两个主流市场的垂直结构芯片总是不能大量介入。当然，不能忽视日本公司和中村修二先生开发的同类结构。虽然没有上述缺点，但是致命的问题足以战胜所有优点。氮化镓基板的高光谱，2年前是1000美元，现在是500美元。LED不太奢侈吗。因此，目前同质基板为蓝色激光二极管，HDS63？DVD播放机或者高画质PS3只能用于游戏机的读写头。大家一定会问我是否有降价的余地。我有答案，但是有限。现在氮化镓基板只有两种主流方法。氢化物气相外延HVpE和热氨法amonothermal method如果下降到100美元的话会有竞争力，但是现在的技术在5年内无法达成。

反向结构：

与武当派相似，武当派是张三丰离开少林后创始的派，如逆组装技术那样也是蓝宝石技术的延长，只是将蓝宝石结构的芯片逆组到导热性高的基板上，如果在基板上加上齐纳二极管，就能够抵抗电子部件最害怕的静电冲击武当太极和软而刚的感觉相似。背包现在是在正装结构之外引人注目的焦点，尤其是在封装工厂急于削减成本的情况下，由于导热路径不需要通过蓝宝石，所以可以直接将热量引入散热基板，芯片共晶背包技术在技术上也越来越成熟良率越来越高，已经接近正装的良率。逆装有三个优点。正装永远追不上。不需要焊接线的技术。大电流驱动的光不会衰减，有均匀的荧光粉涂抹。所以，现在包装工厂对逆装的爱和恨。爱的是他能节省焊接金线的成本。逆包装的二极管可以加上大电流。1粒可以做成2粒或3粒。荧光体可以均匀涂抹，发出的光均匀且漂亮。遗憾的是，现在很多公司都在发展无包装过程（0CSP）：chip Scale package），将包装技术在芯片段完成，直接跳过包装，交给应用程序制造商。很多包装工厂都怕万一CSP将来成为主流，他们之前的投资不回血本。这也是我一直关注的技术，我现在也无法判断是否有可能性。就像我们读金庸小说一样，无法判断武当厉害还是少林厉害。

蓝宝石派：

我心中的少林派，近20年来一直耸立着，无论是外延还是芯片技术，都依次渐进地遵循着海兹的法则Haitzrsquo；sLaw）继续向上，像少林武功那样，通过内功继续练习，达到绝世武功的升华。正装工艺是中村修二先生发展起来的，正装的主要原因是蓝宝石基板不导电，需要将正负极变成相同的发光面。他有先天性的缺点，克服这些缺点，可以多次飞跃性的提高。蓝宝石和氮化镓晶格失配用低温缓冲层解决，p型氮化镓电阻过高用退火解决，镍金透明导电层的透射率过低用氧化铟锡ITO代替，金刚石刀的断开良率低，金刚石刀的成本过高用紫外激光刀片解决紫外线激光刀片的亮度损失通过飞秒隐形切割和热酸腐蚀来解决，降低了缺陷密度，减少了使用PSS图形基板代替平面基板的界面全反射。每次升格都通过新材料和新技术完成，像少林武功那样，通过坚实的基本功，使武功逐步升格，完成绝世武功的升华，既没有巧妙也没有捷径。他接受的挑战，因为利用坚实的基础被解除，是LED的主流，今后几年会变成那样吧。

有人问未来谁会成为技术的主流，我想金庸先生回答了我们。金庸小说中，那些派别耸立着，它们瞬间爆发，瞬间流动着。从长远来看，主流是穿正装的少林和逆装的武当，其他的技术像小说中的明教，日月神教那样一时掀起热潮，但绝对不是主流。