装业并且因竞争激烈开始在世纪 年代初向国内转移以谋求降低成本。

我公司在年的成立就是 这背景的产物。

国内原始的封装业则因技术落后全面退出。

同 时台湾岛内上游的芯片业也开始起步，其时台湾行政当局在政策上给 予了业极大的扶持，把它作为岛内除计算机与配件业外的第二大制造业重点。

日美德等国则继续在高端研究上下工夫。

第三个阶段世纪年代初期到年前后。

这阶段是 业比较低谷的段。

很多关于业的悲观论调也是这阶段出 现的，甚至出现夕阳行业的说法。

究其原因是当时业长期 在发光颜色的全色化上没有突破，三基色中只有红黄，没有蓝色， 导致应用受限，而传统市场经过多年发展后市场空间拓宽的余地在缩 小。

年前后，日本技术的蓝芯片推向市场也没有当时就发挥出效 应，因采用新技术制蓝芯片成品率非常低，导致价格昂贵相当于普通 芯片的倍左右，而且致性很差，很多专业人士认为这种技术路线 走不通。

这阶段，国内世纪年代初成立的余家合资厂纷纷 倒闭至今稳润已是硕果仅存。

但也有相当部分台资企业因从业经验 更丰富国际化视野更宽而通过当时并不成熟的蓝芯技术突破继续看 好此市场，在年年前后改以在国内独资的方式发展这个 产业，在其岛内也有上游的芯片厂家全力冲刺蓝芯技术，并在此阶段 举奠定了其后来全球产业规模第的地位。

第四个阶段年前后至今。

业在余年历练后尽显峥 嵘，蓝芯的产业化技术突破带来了业发展真正意义上的春天，以 全色化为基础的配套技术辅助技术新应用技术纷纷推出，市场应 用进入高速增长。

这个阶段还有件值得提的对全球产业发 展将产生潜在但却影响深远的事情是对日亚化学关键技术的知识产权 突破。

日本的日亚化学是全球业界握有蓝光专利权的重量级 业者，最早运用基于蓝光芯片的荧光粉激发混合白光的工艺研发出不 同波长的高亮度，在其取得蓝色生产及电极构造等众多基本 专利后，坚持不对外提供授权，仅采自行生产策略，意图独占市场， 使得蓝光价格高昂。

但各国已具备生产能力的业者对此相当不以 为然，即使日本本土也有住友电工丰田合成东芝夏普等相当部分同业者认为其策略将使日本在蓝光及白光竞争中逐步被欧美及 其他国家的业者抢得先机，从而对日本产业造成严重伤害。

本世纪初，日亚化学针对德国欧司朗和台湾亿光的侵权诉讼最后以调 解和交叉授权的方式收场相当程度上印证了其专利封锁政策的失败， 这样其实对代表半导体照明未来的全球白光产品的产业化市场 化是起到了积极的促进作用。

各国发展各有专长，而封装技术是应用的关键 根据产品特点，业间般又将行业分为上游芯片制造 中游封装和下游应用三大部分。

在上游芯片业，技术上日美德领先，并在很多专业领域 掌握从前到后的专利技术，但在产业上基本只做高端产品，总体市场 份额并不大。

产业规模上台湾领先，目前外延和芯片产量约占全 球以上。

国内刚起步，虽然有几家公司在的材料外 延和芯片制造产业化方面取得了些进展，能小批量提供外延片和芯 片，但总产量很少，而且绝大部分是进口外延做切割。

在中游封装业，技术上大抵同芯片业，但在该领域日本的技 术封锁政策已遭突破。

产业规模上台湾占优势，国内也已有相当规模， 大小封装厂家超过家，产业化能力较强，而且因大部分具有 定规模的台资企业均在国内设厂从而带来了技术和人才的本地化， 所以国内的产业技术也基本与国际先进水平保持同步，差距在于产业 过于分散没有形成产业技术人才的集聚优势。

在下游应用业因国内持续升温的城市建设市场拉动，国内 应用市场目前是全球最大规模的市场，而且绝大部分是本土企业 的自有市场，但最大的问题是市场较混乱恶性竞争的现象非常普遍， 目前国内企业数量超过家，绝大部分投资规模较小。

由于缺乏必 要的技术基础和质量控制手段，产品主要以低价竞争，产品附加值低，缺乏国际市场竞争力。

业间公认，业的未来发展将继续以高亮度和微型化为主线。

因为高亮度代表取代普通照明的半导体照明技术发展，进步的微型 化则为适合更广泛领域的应用服务及扩大半导体照明的适合应用领 域，目前很多的特殊场合照明应用是通过封装微型化后的多器件组合 来实现，所以封装微型化也仍然是实现特殊照明乃至普通照明的重要 途径之。

通过以上的分析也可以看出，从推广应用和产业规模发展的角度 讲，中游的封装业作用非常关键。

因为 上游的芯片业尽管技术很集中，但相对而言变数也最大，专业 要求非常高，技术路线各不相同 下游的应用则又体现出很大程度的多样化，技术上并不以 专有技术为重点，而是要结合到电路光学设计控制系统等方面去 封装是个把高技术的芯片通过特定工艺技术转化为可简 单应用的元器件的过程，形象点说，就是担负着把化繁为简的责 任，然后直接面向终端消费品的应用，从这个意义上讲，封装技 术不定能代表的未来技术目标，但封装产业能代表半导体 照明产业的未来应用目标。

本领域存在的主要问题 尽管我国在半导体光器件和半导体照明的科研产业化方面有了 很大的进展，取得了显著的成绩，但存在的问题也比较突出 科研资源分散 新型光源作为高新技术产品，要想实现从实验室的技术突破 到产业化的市场应入大量的资金进行产业化 工艺技术装备的研究开发和实施验证。

目前由于绝大多数企业害 怕承担投资风险以及确实存在经济实力等原因，直接影响了科研成果 的转化和产业化进程的推进，各级政府应从政策和资金上加大这方面 的投入。

产业链有待完善 我国目前在半导体光器件产业方面的优势主要在下游发光二极管 的封装和产品的低端应用上，外延材料和芯片技术基础较差，这反过 来也对封装和应用技术的发展形成制约。

该领域当前急需解决的关键技术问题 三基色技术和大功率白光技术是当前半导体光器件与照明应 用研究的热点，也是最主要的难点所在。

三色的有效选择与匹配以构成高显色指数的白光，及 对混色光的光色动态调校技术研究很重要。

因为三色组合作为 在技术上最单纯的白光实现方法却迟迟无法商业化，最主要的原因就 在于三色的半导体材质彼此差异极大，具体表现为驱动电 压相差大三色发光波长半幅值狭窄及个别单色的劣化将导致 发光色不纯或不均匀。

其次，良好的散热设计是封装技术的重要课题。

因为大功率 都必须在极小的封装中处理极高的热量，若散热不理想，除了各种封 装材料会因为彼此间膨胀系数的不同而有产品可靠度的问题外，芯片 的发光效能也会随着温度的上升而明显下降，并造成寿命缩短，同时 更高的温度负载还会带来色移问题。

面向半导体照明应用的光形设计也是产业化技术中的个重点， 因为有与常规灯源完全不同的发光特性，除了本身芯片尺寸极小 外，各种不同的封装类型也会造成完全不同的发光光形，因此相 对于照明应用的设计将不能再简单地在光源上套上聚光透镜或是 反射镜，而是必须经过更针对性的光学设计。

目前，获取白光的途径大约有三种，即光转换型多量子阱型和多 色组合型。

为了用光转换型得到白光，日本的日亚化学公司 以波长的蓝光芯片涂上层荧光粉，利用蓝光照射此 荧光物质以产生与蓝光互补的波长的黄色光，再利用透镜原理 将互补的黄光和蓝光混合以得到所需的白光。

其次是日本住友电工开 发的以为材料的白光，不过发光效率稍差。

再是丰田合成公 司与东芝共同开发的白光，他们采用紫外光 与荧光体组合的方式得到白光。

多量子阱型是在芯片发光层的生 长过程中掺杂不同的杂质以控制结构不同的量子阱，通过不同量子阱 发出的多种光子复合直接发出白光。

我国台湾有企业在结二极管中生长量子阱结构，在特定的参数范围内使量子阱结构发射出不同能量 的光子，调变出白光。

该方法的优点是可以提高发光效率降低成本 降低封装及控制电路的难度，但工艺控制过程的技术难度相对较大。

虽然说利用蓝光芯片配合黄光荧光粉的白光封装技术是 目前较成熟的技术，但是利用这样方法封装出来的白光有几个严 重的问题迟迟无法解决首先是均匀度的问题，因为激发黄光荧光粉 的蓝光芯片实际上参与白光的配色，因此蓝光芯片发光波长的偏移 强度的变化及荧光粉涂布厚度的改变都会影响白光的均匀度。

而每 颗白光的颜色更不尽相同。

另方面，发展此技术的日亚公司拥 有大部分相关于蓝光芯片工艺技术与黄光荧光粉相关白光的 专利，而日亚公司对于专利是采取寡占市场的态度，因此对于利用蓝 光芯片配合黄光荧光粉生产白光的厂商都存在定风险。

而利用 蓝光芯片配上黄光荧光粉的白光技术，更有白光色温偏高演色 性偏低等问题。

因此开发个效果更好且没有专利问题的技术是研究 的重大课题。

配上三色荧光粉提供了另个研究方向。

其 方法主要是利用实际上不参与配出白光的激发红绿蓝三色 荧光粉，通过三色荧光粉发出的三色光配成白光。

这样的方法因为 不实际参与白光的配色，因此波长与强度的波动对于配出 的白光而言不会特别的敏感。

并可通过各色荧光粉的选择及配比，调 制出可接受色温及演色性的白光。

而在专利方面，利用 荧光粉相关的研发仍有相当的发挥空间。

但是这样的技术虽然有种种 的优点，但是光效偏低，且激发效率不高。

项目组建后对我省相关行业的重要意义 结合国内半导体光器件与照明产业各环节的实际，再借鉴台湾的 发展模式，本项目重点在于对应用于半导体照明的核心器件封装研究并着力于产业化转化，对于提升我省乃至我国半导体照明产业地 位，进而向上下游延伸和发展具有重大作用和意义。

发展封装是我省和我国半导体照明产业发展的突破点 业的发展在技术上寄希望于上游，在产业推广上寄希望于中 游封装。

我国发展半导体照明产业，封