LED芯片及封装专利布局和卡位

2023/10/28 | 作者：BOB体育地址

　　半导体照明技术无论是上游芯片或是下游封装荧光粉技术，由于美、日等国因开发较早，故拥有大部分技术权利，台湾产业也因此每年支付给国外技术的权利金费用超过上亿美元。面临这样的境况，如果本身研发技能不能加快提高，或者专利策略未能加紧布局，产业辛苦获利将被严重剥削。因此，产业面临知识竞争激烈及专利意识抬头时代，必需从研发保护至商品化过程中加紧建立知识产权管理与运用的观念与作法。秦皇岛鹏远光电子科技有限公司副总经理彭晖先生对于台湾LED企业在专利方面的布局有自己的见解。

　　全球LED磊晶产业，其实布满了Lumileds、欧司朗与日亚化等欧美日大厂的专利。台湾的LED磊晶与芯片领域，常常无法走入国际市场，主要就是飞利浦、欧司朗、日亚化、Cree等欧美日大厂，早就把专利布满了，只要敢走出台湾，一定被告。NB背光产品仍受到国际专利限制，供应厂必须支付晶粒或荧光粉的专利费用。业者透露，光是原料成本就占6-7成，产品附加价值不高，获利空间明显遭到压缩，但新市场开始成长，势必得争取市场占有率，故仍要硬着头皮吃下订单。

　　台积电：台积电指出，LED是一个陷阱很多的产业，最大问题就是专利。LED上游磊晶专利布下天罗地网，台积电从投资到自己要投入LED,还有很长的路要走。台积电透过结盟的投资公司，与BridgeLux结合，将成为台积电突破LED 专利的重要屏障。这次台积电透过外围的投资公司与BridgeLux结盟，就是要先解决专利问题，否则其LED事业难以像晶圆代工一样，做到国际级的水平。

　　友达：过去友达采用的LED芯片主要是向日亚化等日商采购。友达确定2011年底之前全面采用LED的笔记型计算机(NB)面板，需求突然爆增。隆达已经与日亚化展开白光LED授权的谈判，预料将可以顺利取得授权，突破欧、美、日LED大厂在全球布下的专利屏障，全力朝LED磊晶产业发展，藉此走出台湾，把LED产品销往全世界。

　　晶电和璨圆：专利是晶电和璨圆一项重要的武器。7月1日台湾的专利法庭成立，二家缠斗三年的诉讼在此时和解，可看出二家磊晶大厂准备出招，并扞卫专利权的端倪。由于晶电的专利逾800篇，璨圆有近300篇，随着晶电和璨圆的和解甚至携手合作，一旦二家交叉授权将会建立起绵密的专利网，二大磊晶龙头厂的和解等于是对奇美、友达、台积电等有意跨入LED上游设下重重专利障碍。LED上游磊晶的专利更是布下天罗地网，延长大厂介入的时程和成本，由于晶电和璨圆在蓝绿光重要的ITO制程上专利绵密，二大厂从敌对变盟友，预料将提高LED磊晶的跨入门槛。包括新世纪、友达集团等虽然向晶电和璨圆挖角，但即使借到大将，在专利的问题上都必须步步为营。

　　亿光：在NB背光源市场，亿光采用日本丰田合成的芯片，并使用丰田合成的红黄色荧光粉，以躲避日本日亚化的专利问题。

　　东贝：东贝采用日本丰田合成的晶粒，没有侵权的疑虑，在22英寸以上的监视器接获国际大厂的订单，主要是出货R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)为背光源，东贝拥有AVAGO的ICM(颜色处理器)专利，供货给优派、宏碁等公司，领先亿光。

　　奇美电：奇美电正与丰田合成(TG)洽谈专利授权，以突破全球LED大厂设下的专利屏障。

　　台达电：目前积极扩入LED照明的台达电也明白表示，上游磊晶牵涉专利甚广，台达电不会亲自去筹设LED上游磊晶厂，倾向以入股方式达到稳定料源的目的。

　　璨圆：美国CREE拥有大功率垂直结构LED的专利，可使1瓦以上的高功率LED效率高、散热好，璨圆已与美系国际大厂签约并取得这项专利，透过特殊制程，可以提升高功率LED和面板背光源的亮度和良率使璨圆在取得大功率LED授权进度还超过晶电。

　　光宝：光宝争取到戴尔LED订单，其LED晶粒除了向CREE采购外，也向日本丰田合成采购，而丰田合成正是晶电代工伙伴。晶电表示，戴尔全面采用LED作为背光源，一定会采用没有专利争议的晶粒。

　　晶电：丰田合成(Toyoda Gosei)、日亚化(Nichia)是笔记型计算机LED背光源两大主要供货商。由于专利权问题，晶电以代工方式进入笔记型计算机供应链。

　　337诉讼：罗斯切尔德于2008年2月20日，以新力及松下电器产业等31家公司侵害其短波长LED和激光二极体相关专利权为由，向美国国际贸易委员会(International Trade Commission,ITC)提起337诉讼。除短波长LED和激光二极体产品之外，还要求停止向美国出口使用了上述组件的应用产品。与罗斯切尔德达成和解的有新力、三洋电机、中国深圳超毅光电子(Exceed Perseverance Electronic )及中国深圳佳光电子(Lucky Light Electronics )4公司。另外，罗斯切尔德的代理人并于2008年4月22日宣布，与南韩首尔半导体，光宝和亿光电子两公司也达成了和解。

　　LED封装技术目前主要往高发光效率、高可靠性、高散热能力与薄型化四个方向发展，目前主要的亮点有硅基 LED 和高压LED，硅基LED之所以引起业界越来越多的关注，是因为它比传统的蓝宝石基底LED的散热能力更强，因此功率可做得更大，Cree就重点在发展硅基LED，它目前存在的主要问题是良率还较低，导致成本还偏高。 高压LED是另一大亮点，它因可大幅缩小DC-DC降压电路的输入输出压差，而进一步提升LED驱动电源的效率，这可有效降低LED灯具对散热外壳的要求，从而降低LED灯具的总体成本。目前Cree、Osram和亿光都在发展高压LED工艺。 LED封装原理 LED封装主要是提供LED芯片一个平台

　　1月8日，清华大学微电子学研究所党委书记蔡坚副教授在厦门半导体投资集团2021投资人年会上发表“从先进封装到三维集成”的主题演讲。 蔡坚表示，封装技术已从单芯片封装开始，发展到多芯片封装/模块、三维封装等阶段，目前正在经历系统级封装与三维集成的发展阶段。 随着摩尔定律放缓，系统级封装和三维集成通过功能集成的手段摆脱尺寸依赖的传统发展路线，成为拓展摩尔定律的关键，是集成电路技术发展的重要创新方向。 对于三维集成，首先其系统需求要满足高性能、高可靠性、可升级应用的产品，在未来3-5年出现小批量、多品种的需求以及可控的产业链，从而实现系统性能目标，它会涉及到性能指标，包括数据传输速率，时延、插入损耗、功率、标准接口、电性能、可靠性、

　　采用 ChiP 封装的 DCM 是一款隔离式稳压 DC-DC 转换器，可通过宽范围的未稳压输入生成隔离式 DC 输出。这款 DCM 转换器采用高频率零电压开关 (ZVS) 拓扑，可在整个输入线路范围内始终提供高效率。模块化 DCM 转换器和下游 DC-DC 产品支持高效配电，从而可在各种未稳压电源与负载点之间提供优异的电源系统性能和连接性。 Vicor 面向无人机、地面车辆、雷达、运输与工业控制等各类应用新增一款采用 3623 ChiP 封装（1.52 x 0.90 x 0.29 英吋）、额定输入电压为 30V 的全新模块（电压范围 9V-50V）。这款转换器支持 15 V 输出电压、160W 最大功率，可实现 404

　　前言 白光LED 依照发光方式，大致上可以分成3种，其中波长介于410~460nm的 蓝光LED +黄色荧光体产生白光的方式最普遍，同时也是效率与量产性最好的方式，不过各 LED 厂商握有各式各样的专利，加上荧光体本身的生产管理还未建立，因此不易作低价大量生产。 除此之外波长介于365~460nm的紫外光+RGB荧光体的白光方式，以及组合RGB三个光原色方式同样可以获得白光，不过紫外光方式的封装材料与周边组件，长时间暴露在紫外光环境下有劣化之虞，RGB方式则有波长漂移与控制复杂等困扰，因此国外业者开发双波长白光LED。 发展历程 图1是传统蓝光LED+荧光体，与双波长白光LED的封装结构比较，由图

　　LED芯片 是由P层 半导体 元素，N层半导体元素靠电子 移动 而重新排列组合成的 PN结 合体。LED芯片是五大原物料：芯片，支架，银胶，金线，环氧树脂中最重要的组成部分。 主要由金垫、P极、N极、PN结、背金层构成（双pad芯片无背金层）组成。 我们先来初步了解LED芯片的发光原理：在芯片被一定的电压施加正向电极时，正向P区的空穴则会源源不断的游向N区，N区的电子则会相对于孔穴向P区运动。在电子，空穴相对移动的同时，电子空穴互相结对，激发出 光子 ，产生光能。电流从阳极流向阴极时，晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关。 我们再继续了解LED芯片的分类。LED芯片按极性分类可分为：N

　　LED 通用照明市场今天之所以吊足了大家的胃口，吸引了这么多人的关注，原因不外乎以下三方面，第一，它的市场够大；第二，今年底或明年初， LED 通用照明市场的元年就将来到，亦即 LED照明 灯具占总体照明灯具的比例将超过10%；第三，与白炽灯、荧光灯和节能灯市场基本上被GE、飞利浦和OSRAM等少数几家供应商垄断不同，今天这些大灯具供应商生产的 LED照明 灯具只占全部灯具市场的10%左右，亦即LED通用照明市场还不是一个垄断市场，大家都还有机会在里面玩。 不过，今天大多数 LED芯片 供应商面临一个出局的危险，因为他们今天生产的低压LED芯片将越来越难以卖进LED通用照明市场。为什么呢？因为高压LED出现了，高压LED

　　Bourns全新 12mm双同心旋转编码器、 单一封装中可带有双编码器 PEC11D系列提供高度可靠的解决方案，可满足空间受限的各种应用设计要求 2022年2月9日 - 美国柏恩Bourns全球知名电子组件领导制造供货商，推出全新12mm双同心旋转编码器系列，该系列在单一封装中具备两个编码器。 Bourns® PEC11D 可协助设计人员在需要两个编码器功能的应用中只用单一编码器。Bourns® PEC11D系列具有高IP40密封等级、15,000转寿命等级和-40至+85°C工作温度，为专业音频和照明、通信、 测试和测量设备、低/中风险医疗**诊断和实验室设备以及工业自动化控制等广泛应用提供高可靠性的解决方案。

　　中可带有双编码器 /

　　2007年3月29号，北京 ——Altera公司(NASDAQ: ALTR)今天宣布，其90nm高性能StratixII FPGA器件系列所有封装型号均达到军用温度级标准。 Altera的Stratix和StratixII器件能够可靠地工作在商用、工业和军用温度级范围内，符合严格的规范标准。公司将工业级StratixII器件的工作范围扩展到-55°C至+125°C，达到军用温度级。与专用军事器件相比，标准工业器件应用在军事领域在价格和使用寿命上有很大的优势。StratixII系列的EP2S15、EP2S30、EP2S60和EP2S90等型号均支持军用温度工作范围。 Altera亚太区市场总监梁乐观认为：“对于军事应用设计人员而言

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