高亮度LED照明应用与散热设计
简介：
LED照明应用，为达到接近原有替代光源的亮度要求，通常会采取以“量”取胜的设计方式，即在单位面积设计大量的LED发光元件，或是采取提升单一元件的发光效率进行设计，但如此一来，即造成面状或点状的元件温度亟需处理，而采取的散热手段可用主动或被动设计进行，尤其以主动式散热的设计更为复杂，如何达到最佳化散热设计去避免LED元件光衰影响寿命，是开发高亮度LED照明的重要关键...
LED(Light?Emitting?Diode)固态照明，是近年来被认为极具潜力的未来产业，因为消费者与业者均期待，可以利用LED固态照明去解决大量能源浪费在无效率的光源照明问题，正因为LED具备体积小、发光效率高、省电等优势，因此，多数人也对LED固态照明的未来发展寄予厚望。
因为LED固态照明与传统光源的发光技术不同，所以更有环保、节能方面的多项优势，先观察常见的日常照明光源，不外乎白炽灯与萤光灯，白炽灯基本上在发光效率表现即趋于劣势，即便具备低成本与使用习惯已建立等优势，但在环保观念抬头的社会氛围之下，已经成为不环保、无效率的照明产品。?在萤光灯方面，虽然采高频气体放电的光电技术去达到省电效益，但实际上萤光灯管制程无法避免对环境有害的汞，在环保诉求上也不是最佳的光源选择。
回到LED固态光源的发展上，早期LED多用于指示性光源，即信号灯、指示灯之类的中/低亮度、低功率驱动的光源应用，因此无散热方面的考量，一方面是指示用光源仅用以辨认目前装置的使用现况、开关状态提示，并非针对照明用途，因为驱动功率不高自然也无明显待解决的散热问题。?但问题来了，高亮度LED的使用目的，多半是为了针对替代性环保光源而进行开发，如此设计方式会造成诸多影响。
当LED固态光源朝日常的照明应用方向思考时，就会出现亮度不够的问题，必须在LED元件上尝试利用提高功率增加发光效率、或是利用更多数量高亮度LED进行模组化设计，让光源具备照明应用“高亮度”的要求。
发挥高效能、环保的照明效益散热设计是一大关键
LED元件的核心设计，即是由一片LED晶粒利用加诸电压使其产生发光结果，而与一般矽晶片类似，LED晶片也会因为长时间使用而产生光衰现象，多数设计方案为了提升元件发光亮度，多利用增加晶体的偏压，即提升加诸于LED的电能功率，让晶片能够激发出更高的亮度，如此一来，加强LED功率也会使得晶体的光衰问题、寿命问题加速出现，甚至元件本身因强化亮度而产生的高温，也会造成产品寿命的缩短。
当单颗LED晶粒随着亮度提升，单颗LED功耗瓦数也会由0.1W提高至1、3、甚至5W以上，而多数的LED光源模组实测分析，也会出现封装模组的热阻抗因增加发光效能而提升，一般会由250K/W至350K/W上下持续增加幅度。
?而检视测试结果会发现，LED也会有随着“功率”增加、“使用寿命”减少的现象，会让原本可能具有20,000小时使用寿命的LED光源元件，因为散热影响，而降低到仅剩1,000小时的使用寿命。?尤其是当元件在摄氏50度的运作温度下，均能维持最佳的20,000小时寿命，但当LED元件运行于摄氏70度的环境，平均寿命则降至10,000小时，若持续在摄氏100度环境下运行，寿命会仅剩5,000小时。
LED模组设计的热阻抗现况
除了关键元件LED易受温度影响外，光源设计多半也采取模组化概念开发，甚至为了取代传统光源，让发光元件与电子电路只能在极小空间内进行整合，因为LED为DC直流驱动元件，多数灯具的连接电源为AC交流电源为主，为简化LED光源的施作复杂度，目前的主流做法是直接将电源整流、变压模组与LED发光元件进行整合，但问题来了，因为可用的电路空间相对小很多，在装置内的对流空间相对变小的情况下，自然也无法得到较佳的散热效果，也只能透过主动式强制散热的相关对策，进行模组的散热处理。
若由热阻抗模组观察所制作的热流模型，进行LED晶粒预测接合点的温度，接合点意指半导体的pn接合处，定义热阻抗R为温度差异与对应之功率消散比值，而热阻抗的形成因素相当多，但透过热流模型的检视方式，可以更清楚确认，热的散逸处理方面，是因为哪些关键问题而降低其效率，可以从元件、组装方式、基板材质、结构去进行散热改善工程。?一般LED固态光源的热流模型，可以从几个关键处来检视。
例如，LED发光元件可以拆解为LED晶粒、晶粒与接脚的打线、封装的塑料，再将观察扩及LED光源模组，即会有LED元件、接合的金属接脚、Metal?Core?PCB?(MCPCB)电路板、最后为散热的铝挤型散热片等构成，而热流模型可以观察有几个串联的热流阻抗，例如结合点、乘载晶粒的金属片、电路板与环境等，再检视串联阻抗的热回路，试图去发现散热效率低下的问题症结点。
再从模型去深入观察，可以发现，从晶粒的接合点到整个外部环境的散热过程，其实是由几个散热途径去加总而成，例如，晶粒与乘载金属片的材料特性、封装LED晶粒材料的光学树脂接触与电路板材料热阻特性、LED元件的表面接触或是介于散热用之铝挤型散热鳍片黏胶，乃至降温装置与空气间的组合等，构成整个热流的散热过程。
LED固态光源的散热改善方式
LED固态光源的运作温度如何有效散逸，会影响整个光源应用的照明效能、能源利用效能、装置寿命等重要关键，而改善散热的方式可自晶片层级的技术、封装LED晶粒的技术、电路板层级的技术去进行改善。
在晶片层级的散热处理手段方面，由于传统的晶片制法，多以蓝宝石作为基板进行设计，而蓝宝石基板的热传导系数接近20W/mK，其实很难将LED磊晶产生的热快速散出，目前主流的作法，在针对LED晶片级的散热强化处理，尤其是针对高功率、高亮度的LED元件方面，为使用覆晶(Flip-Chip)的形式，有效利用覆晶将磊晶的热传导出来。
另也有一种方式，是采行“垂直”电极的方式去制作LED元件，由于LED元件上下两端都设有金属电极，此可在散热的问题上得到更大的助益。?例如，采用GaN基板作为材料，由于GaN基板即为导电材质，因此电极可以直接做在基板下方进行连接，即可得到快速散逸磊晶温度的效益，但这种作法因为材料成本较高，也会比传统蓝宝石基板作法的成本贵上许多，会增加元件的制作成本。
至于封装层级的散热强化作法则相当多，此处列举几个常见的作法。?一般而言，LED制作过程，会利用光学等级的环氧树脂来包住整个LED，借此来使得LED元件能在机械强度方面的表现更佳，甚至也可保护元件内的相关线路，但环氧树脂的作法虽可提升元件强度，却同时限制了元件的温度操作范围，因为光学级的环氧树脂于高温下使用时，会因为高温或是强光，让环氧树脂的光学特性劣化，甚至材质本身也会造成劣化。
目前常见的封装改善方式，仅有在多数中/低功率的LED元件才使用传统的炮弹式封装技术，在高亮度、高功率的LED元件方面，多数改用Lumileds?Luxeon系列封装法，将散热路径集中于下方的金属，内部的封装改用光学特性和耐高温、耐强光表现较优异的矽树脂去进行封装，此封装法可获得较佳的机械强度表现，同时其内部对高温、紫外线照射、高强度蓝光LED有更强大的耐受能力。
在电路板层级的散热改善方面，比较一般的作法即采FR4(PCB)制作，热传导性能中上表现的会采取金属基PCB，如MCPCB、Integrated?Metal?Substrate(IMS)处理，进阶高效能热传导能力的会采取陶瓷基板(Ceramic)去制作。
一般FR4(PCB)具备低成本优势，但导热效能相对较差，多用于低功率的LED装载方面。?金属基PCB(MCPCB、IMS)由于操作温度高，例如MCPCB结构由铜箔层、绝缘(介电)层、铝基板构成，一般铜箔层(电路)为1.0~4.0盎司、绝缘(介电)层为7.5um~150um、铝基板(金属核心)层厚度在1mm~3.2mm左右厚度，可用在摄氏140度环境下，但制作成本为中高价位。?陶瓷基板(Ceramic)的单价与成本更高，因为陶瓷的热膨胀系数表现佳，可让乘载的晶片更为匹配，但无法用在大面积的电路，对于LED光源应用方面，多数仅用于承载LED元件的区块电路使用，来提升热传导效率。
除前述常见乘载的电路板外，其实还有多款相对具较佳热传导技术的基板技术，例如陶瓷基板(氧化铝)、铝镁合金、软式印刷电路板、直接钢接合基板(DBC)、金属基复合材料基板等技术，但部分技术仍有制程、装载或是成本方面的考量，必须视最终成品的实际热流模型限制与改善幅度是否值得更换载板而定。
外观机壳、构型限制与模组化线路设计
LED固态光源，因应实际应用的需求，因为装设现场不会有DC直流电源，而多半替代传统光源的设置环境又只有AC交流电源，为了让LED固态光源可以达到便利替换的装设方式，相关设计就必须朝向整合电源转换电路或是发展AC?LED方向设计，但实际上，AC?LED的发展成本仍高，而相关产品的现况仍待观察，因此，现阶段朝整合电源转换的设计方式较为可行。
多数装设环境，若是为取代原有白炽灯的设计方式，则会有相当大的技术挑战！?因为白炽灯的体积小，LED固态光源必须整合驱动电路、电源转换电路、温度感测电路与主动散热电路，如此一来，在相对电路密集空间有限的产品构型，第一个要面对的就是散热设计。
目前灯泡型的LED固态光源设计，电路多采模组化设计，为了简化电路设计，目前也有相关电源晶片业者推出整合LED灯泡电路设计专属的电源、温控、电源转换、主动散热驱动电路的解决方案，目前尚未有单晶片解决方案，但已把繁复电路与多样离散数位/类比元件整合至数颗积体电路解决，让灯泡型的LED固态光源设计不会受空间限制而必须采取折衷或是让产品失去替代传统光源的设计限制。
以灯泡型的设计为例，在灯泡接座大量采铝挤构型机构设计，此举可让内部电路与LED产生的热，透过灯泡本体的铝挤机构进行散热，而采取模组化搭配晶片解决方案，让内部线路大幅简化，也减少内部温度传导的热阻问题，搭配主动式散热机制利用小型化风扇强制气冷散热处理，解决小型化LED灯泡的设计开发需求。
另一种常见的嵌入式灯具，也是LED固态光源积极抢进的产品线，因为嵌入式灯具(嵌灯)，常见设计是采用卤素灯泡为光源，此为高热、低效率、高成本的无效率光源，但为了基于装潢美化环境的需求，又是许多室内设计相当常见的应用光源，虽然也有采取萤光灯式的嵌灯设计，但萤光灯式会有体积较大的问题，部分室内环境气氛营造的光源，并不会使用这类光源。?回到LED固态光源取代这类室内嵌灯的设计应用方面，与灯泡型LED固态光源一样，嵌灯的构型设计挑战更严苛，因为嵌灯多数需求为柔和光线，点状光源的LED发光方式，必须利用光学透镜去改善光源特性，此会造成体积上的增加，虽然有些产品采取利用封装技术去改善光型，但大体上能修整光线型态的程度有限。
另外，嵌灯的体积限制更多，加上多半是设置于装潢天花板、夹层、木作之中，嵌灯对于散热的要求更高，才能得到较佳的应用安全性。?嵌入式灯具LED光源设计，由于灯具的装设以配合装潢为主，在设计方面反而可以做到分散式的功能设计，例如，将电源电路与嵌灯本体分离开发，这可以让电源转换电路不会成为嵌灯模组内的热流模型热阻一环，让光源本身仅需设置驱动电路与主动散热相关电路，可有效缩小产品体积，或增加散热机壳、散热元件的设置空间，提升整个光源的散热效率，或是让修整光型的光学镜片空间增大，提升产品的使用满意度。
LED这种半导体元件，自问世以来，多数是作为指示灯、显示板用途，目前为了发展日常照明应用，也逐渐发展出高功率、高亮度的LED元件技术，伴随着因应提高亮度与能源应用效能的需求，周边技术的发展也持续提升，例如，高效能的AC-DC转换、LED驱动电路、温控电路等，与提升整体散热效率的组装构型与设计，都已经将LED固态光源推向可以取代传统光源的技术水准！?LED目前已可作为光源使用，不但能达到高效率直接将电能转化为光能，并拥有长达数万小时的使用寿命，维护成本相对较低，同时也具备超越传统灯泡易碎的强固特性，同时拥有环保、无汞、小体积、色域丰富等优点。
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中国与国外LED封装技术的差异
简介：
一：封装生产及测试设备差异
LED硬灯条主要封装生产设备包括固晶机、焊线机、封胶机、分光分色机、点胶机、智能烤箱等。五年前，LED电源自动封装设备基本是国外品牌的天下，主要来自欧洲和台湾，中国只有少量半自动固晶、焊线设备的供应。在过去的五年里，中国的LED驱动电源生产设备制造业有了长足的发展，如今自动固晶机、自动封胶机、分光分色机、自动点胶机、智能烤箱等均有厂家供应，具有不错的性价比。
目前中国LED射灯封装企业中，处于规模前列的LEDT5灯管封装企业均拥有世界最先进的封装设备，这是后发优势所决定的。就硬件水平来说，中国规模以上的LED节能灯封装企业是世界上最先进的。当然，一些更高层次的测试分析设备还有待进一步配备。
因此，中国在封装设备硬件上已具备世界领先水平，具备先进封装技术和工艺发展的基础。
二：LED芯片差异
目前中国大陆的LED日光灯管企业约有十家左右，起步较晚，规模不够大，最大的光扩散板企业年产值约3个亿人民币，每家平均年产值在1至2个亿。
这两年中国大陆的LED控制器企业发展速度较快，技术水平提升也很快，中小尺寸芯片(指15mil以下)已能基本满足国内封装企业的需求，大尺寸芯片(指功率型W级芯片)还需进口，主要来自美国和台湾企业，不过大尺寸芯片只有在LED进入通用照明后才能大批量应用。
PS扩散板封装器件的性能在50%程度上取决于平板灯，平板格栅灯的核心指标包括亮度、波长、失效率、抗静电能力、衰减等。目前国内面板灯封装企业的中小尺寸芯片多数选用国产品牌，这些国产品牌的芯片性能与国外品牌差距较小，背光源具有良好的性价比，亦能满足绝大部分LED球泡灯应用企业的需求。
三：封装辅助材料差异
封装辅助材料包括支架、金线、环氧树脂、硅胶、模条等。辅助材料是LEDT8灯管器件综合性能表现的一个重要基础，辅助材料的好坏可以决定面板灯导光板器件的失效率、衰减率、光学性能、能耗等。
目前中国大陆的封装辅助材料供应链已较完善，大部分材料已能在大陆生产供应。但高性能的环氧树脂和硅胶以进口居多，这两类材料主要要求耐高温、耐UV、优异折射率及良好膨胀系数等。
随着全球一体化的进程，中国面板灯扩散板封装企业已能应用到世界上最新和最好的封装辅助材料。
四：封装设计差异
超薄灯箱的封装形式主要有支架式LED、表贴式LED及功率型LED三大主类。
LED导光板的封装设计包括外形结构设计、散热设计、光学设计、材料匹配设计、参数设计等。
亚克力导光板的设计已相对成熟，目前主要在衰减寿命、光学匹配、失效率等方面可进一步上台阶。
贴片式灯具导光板的设计尤其是顶部发光TOP型SMD处在不断发展之中，封装支架尺寸、封装结构设计、材料选择、光学设计、散热设计等不断创新，具有广阔的技术潜力。
灯具扩散板的设计则是一片新天地。由于功率型大尺寸芯片制造还处于发展之中，使得功率型LED的结构、光学、材料、参数设计也处于发展之中，不断有新型的设计出现。
中国的LED封装设计是建立在国外及台湾已有设计基础上的改进和创新。设计需依赖良好的电脑设计工具、良好的测试设备及良好的可靠性试验设备，更需依据先进的设计思路和产品领悟力。目前中国的LED封装设计水平还与国外行业巨头有一定差距。
五：封装工艺差异
LED封装工艺同样是非常重要的环节。例如固晶机的胶量控制，焊线机的焊线温度和压力，烤箱的温度、时间及温度曲线，封胶机的气泡和卡位管控等等，均是重点工艺控制点。即使是芯片质量好、辅材匹配好、设计优异、设备精度高，如果是工艺不正确或管控不严，就会最终影响LED的可靠性、衰减、光学特性等。
随着中国LED封装企业这几年的快速发展，LED封装工艺已经上升到一个较好的水平，尤其是一些高端需求如大型LED显示屏、广色域液晶背光源等，中国的LED优秀封装企业已能满足其需求，先进封装工艺生产出来的LED已接近国际同类产品水平。
六：LED器件性能差异
LED器件的性能指标主要表现在如下六方面：
①亮度或流明值;②光衰;③失效率;④光效;⑤一致性;⑥光学分布特性
1、亮度或者流明
2、光衰
一般研究认为，光衰与芯片关联度不大，与封装材料与工艺关联度最大。影响光衰的封装材料主要有固晶底胶、荧光胶、外封胶等，影响光衰的封装工艺主要有各工序的烘烤温度和时间及材料匹配等。
目前，中国LED封装工艺经过多年的发展和积累，已有较好的基础，在光衰的控制上已与国外一些产品匹敌。
3、失效率
失效率与芯片质量、封装辅助材料、生产工艺、设计水平和管理水平相关。
LED失效主要表现为死灯、光衰过大、波长或色温漂移过大等。根据LED器件的不同用途要求，其失效率也有不同的要求。例如指示灯用途LED可以为1000PPM(3000小时);照明用途LED为500PPM(3000小时);彩色显示屏用途LED为50PPM(3000小时)。
中国封装企业的LED失效率整体水平有待提高。可喜的是，少量中国优秀封装企业的失效率已达到世界水平。
4、光效
LED光效90%取决于芯片的发光效率。中国LED封装企业对封装环节的光效提高技术也有大量研究。
如果中国在大尺寸瓦级芯片的研发生产上取得突破及量产，将会极大促进功率型封装器件光效的提高。
5、一致性
LED的一致性包括波长一致性、亮度一致性、色温一致性、衰减一致性等。
前三项一致性是可以通过投料工艺控制和分光分色机筛选达到的。前三项水平来说，中国LED封装技术与国外一致。
角度一致性往往难以分选出来，需通过优化设计、物料机械精度控制、生产制程严格控制来达到。例如，LED全彩显示屏用途的红、绿、蓝三种椭圆形LED的角度一致性控制非常重要，决定性地影响LED全彩显示屏的色彩品质，成为LED器件的一项高端技术。
衰减一致性也与物料控制和工艺控制有关，包括不同颜色LED的衰减一致性和同一颜色LED的衰减一致性。
一致性的研究是LED封装技术的一个重要课题。
中国部分LED封装企业在LED一致性方面的技术已与国际接轨。
6、光学分布特性
LED是一个发光器件。对于很多LED应用用途来说，LED的光形分布是一个重要指标，决定了应用产品二次光学的设计基础，也直接影响了LED应用产品的视觉效果。
例如，LED户外显示屏使用的LED椭圆形透镜设计能够使显示屏在角度变化时亮度变化平稳并有较大视角，符合人的视觉习惯。又如，LED路灯的光学要求，使得LED的一次光学设计和路灯的二次光学设计必须匹配，达到最佳路面光斑和最佳发光效率。
通过计算机光学模拟软件来进行设计开发是常用的手段。中国LED封装企业在积极迎头赶上，与国外技术的差距在缩小。
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“十三五”时期 LED照明行业的发展会是这样吗？
简介：
有人说，过去的2015年，是照明行业的“寒冬”。有人说，2015年超过4000家LED企业被迫退出；也有人说，中国的经济放缓，对主要企业，尤其是制造业企业有较大影响，中小型企业正在经历一个非常困难的时期，保守估计，LED行业有三分之一到一半的中小企业将在冬天里退出。2016年作为十三五开局之年，LED行业又将会发生哪些变化？
半导体照明产业是国家公认的发展前景广阔的节能产业，是我国重点发展的七大战略性新兴产业之一。2016年作为“十三五”规划的开局之年，节能环保仍将是重中之重，在节能环保中可发挥重要作用的LED照明产品必将受到政府及市场的重视，政府相关部门将会出台各种优惠和补贴政策，鼓励发展节能环保产业，这将有效地促进LED照明产业的进一步发展。
就LED照明发展阶段而言，第一阶段“照明替换”已经接近结束，第二阶段的“创新性照明”和“延伸性照明”进入开启状态。LED照明从第一阶段一路走来，还有技术、应用、品质等很多方面的问题需要解决。延伸部分的问题，如随着LED功率越来越大，体积要求越来越小，对电子元件、电器元件、散热、光学要求等也越来越高；随着LED具有的功能延伸到特殊应用领域，如植物生长、藻类生长、养殖生长、杀虫消毒、医疗保健、定位打印、智能智慧、功能集成等未来型的功能照明和非功能照明产品得到普及，越来越多的技术、学术、产业边界需要打破，正朝着按需照明和超越照明加速迈进。
针对“十三五”LED行业的变化及生产厂家的变化，业内人士提出十点看法：
1.大浪淘沙的残杀力度进一步加强，大者恒大，迷惘就别醒来干脆在沉睡中死去是大多LED企业需要面对、需要作出抉择的历史关口；
2.政府“侧改革”力度的加强，进一步加强淘汰强度，山寨化经营模式将再不适合未来以后的LED行业；
3.空心化经营模式的厂家将在潮水退去后的裸游群体呈现于大众面前；
4.丛林法则尘埃落定，通用照明类LED重归强劲渠道实力公司；
5.景观照明、建筑照明类工程应用产品完全被LED取代，工程类新型照明应用继续深化，此一领域会成就一部分专业的顶尖公司；
6.特种照明在摸索中前行，应用推广过程有技术障碍存在，但在应用进程中得以加快，特种照明得深度延伸；
7.由于智能方面得到实质应用的长足发展，LED照明与智能类产品接合方面的应用得以强化，应用领域将由摸索变得清晰，在应用场所方面将有极强的指向性；
8.新照明技术、新型应用、新材料、新模式等等在颠覆中前行中不断得到发掘深化，类照明的派生产品会随着延伸从而产生一些新的照明产品；
9.通用类照明产品的各项标准进一步完善，照明电子化、模组化等等因素得以强化，其光品质、可调、可控、多领域互通得以进入现实应用的实质推进；
10.对照明产品的个性化要求渐渐找到匹配的接口，照明应用群体的个性化要求逐步得到广泛的满足。
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LED封装辅料的“破”与“立”
简介：
近两年，量增价跌始终是中国LED封装领域的主格调之一，中游封装企业不断寻求降低成本的方式，国产辅料无疑成为其进一步优化产业链成本的重要选择，尤其是在封装辅料硅胶和荧光粉两大市场。
同时，随着国内辅料企业技术的不断提高，国产替换加速。现在，国产LED封装硅胶市场份额超过54%。在荧光粉方面，有研稀土、希尔德、新力光源等本土企业市场份额也正在大幅提升。
然而，在胶水、荧光粉等领域基本形成了国外高端品牌价格昂贵，国内中低端产品性价比高的市场局面。目前，封装辅料陷入高端市场有进口品牌竞争，中低端市场又有同行低价抢单，走出去又缺乏足够的专利保护的困局，生产发展空间需要不断拓宽。
价格滑坡，辅料厂生存艰难
受下游应用端价格战影响，封装器件价格直线下滑。目前，国内主流的LED封装器件2835，已从2015年上半年的5—8分钱一颗，降至现在的3—5分钱一颗。封装器件的利润空间不断缩减，导致封装企业长期陷入“增量不增利”的泥沼。
基于此，2015年荧光粉及胶水的市场情况相对低迷，量起价跌现象凸显。据调研显示，2015年荧光粉销售量较2014年销售规模出现下滑，产值约6.95亿元，同比减少12.63%。封装硅胶也是如此，2015年中国LED封装硅胶市场销量达1500吨，同比增长21.4%，产值约11.2亿元，同比下降3.4%。
近两年，荧光粉的价格进入下行通道，售价年均降幅超过50%，特别是黄粉，部分企业价格下降幅度甚至高达80%，“增量容易增收难”的局面仍未改变。其中，荧光粉部分价格下降得更加离谱，黄粉部分2014年价格为0.75元/克，2015年降至0.5元/克；红粉价格由2014年的43元/克降至2015年的25元/克；绿粉价格由2014年的8元/克降至2015年的4.5元/克。
荧光粉价格下滑不断压缩其利润空间。据相关调查显示，2012年中国LED荧光粉企业毛利率普遍维持在40%以上，但2013年特别是2014年上半年，许多企业毛利率已低至30%左右，更有部分企业毛利低至20%，到如今企业毛利率进一步减少。
为降成本，越来越多的LED封装企业选择采用国产胶水。国外品牌在技术含量相对较低的低折胶水市场受到巨大冲击，而在技术含量较高的高折胶水受到的影响则要小一些。由于低折胶水技术门槛不高，国内企业卯足了马力拼价格。
据相关数据显示，国产LED低折硅胶2014年的平均价格为200—400元/千克、高折LED硅胶价格为1000元/千克，到了2015年平均单价分别降至100—150元/千克和600—800元/千克。
随着LED行业发展进入深水区，封装企业格局变化不定，也在很大程度上影响了辅料厂商对市场的判断。加上封装新技术层出不穷，让辅料厂商更显得无所适从。与此同时，LED行业缺乏规范，市场鱼龙混杂的局面短时间难以改变，特别是在低端市场方面价格更低得让人瞠目结舌。
即便国产封装辅料性价比极高，但封装大厂也更愿意采购价格更高的进口辅料产品。显然国产辅料厂作为后进者在高端领域还是没有得到封装大厂的信任。在上有进口竞争下有同行低价抢单的背景下，国内封装辅料企业生存将日渐艰难。
押款风险大，专利成“拦路虎”
无论是胶水还是荧光粉，都属于“后来想居上”的LED辅料行业。胶水大多还停留在取代道康宁、信越等国际品牌阶段，荧光粉起步也相对国外较晚。
有业内人士透露，对于高阶领域的封装器件，封装大厂更愿意采购国际品牌的辅料产品，因为企业在做出口产品时，要考虑到专利问题，这也导致客户指定要用国外辅料的现象。作为后进者的国产辅料厂，市场空间相对而言比较狭小，不得不更多地集中在中低阶领域竞争，选择和中小型封装企业合作，从而增加了回款风险。
业内人士称，一般而言，大厂在收款方面的合作都比较好，但是小厂就比较麻烦。因为，现在很多封装小厂，是靠压供应商的钱生存的。一旦辅料厂未能如约收到款项，最后就可能不了了之。
就目前而言，LED荧光粉行业回款周期有三种：一是大企业及部分中型企业，付款方式是月结30天；二是中型企业及部分小型企业，付款方式是月结60或90天；三是小型企业，拿货较少，款项较低，付款方式为即时付款。
选择中小企业最大风险就是押款，这加大了辅料厂出局的风险。显然，大封装企业才是辅料厂争相争抢的优质客户。而随着封装行业整合并购加速，市场进一步向龙头企业集中，辅料行业淘汰了一批没有技术含量的小公司，留下几家有实力的大公司，将出现强者恒强的局面。如LED硅胶厂商前几年还有40—50家，而到现在市场上可以见到的已不足10家。
同时，专利风险导致国内辅料企业议价能力较弱。纵观国内所有荧光粉企业，除了完全掌握技术专利的中外合资企业三菱化学，其他企业对封装企业议价能力均较弱，特别是国产不知名的荧光粉企业。三菱化学以及有三菱化学技术支持的中村宇极，目前在红粉和部分绿粉领域均有较强的议价能力，产品价格较国产粉价格高出2倍有余。
此外，专利还成为国内辅料企业扩展海外市场的“拦路虎”。跨国企业在价格和品质都没有绝对优势的情况下，专利成了其制胜法宝。对在专利上存在短板的国内企业，应该摒弃以价格取胜的想法，从更高的角度熟悉并运用好专利，尽可能多申请专利，构建自己的知识产权体系，变被动为主动。
技术创新突围
品质和成本始终是所有制造型企业关心的话题，而技术创新是促成品质提升和价格下降的主要因素。如今，消费者对LED照明诉求从“高光效”转向“高品质”，这对封装提出了更多的要求，性能优异、光效更高、成本更低、显指更高，也不断考验荧光粉和胶水企业的研发创新能力。
通过荧光粉技术创新，提高LED封装器件光效、改善光色品质、降低封装成本是LED荧光粉技术发展经久不衰的主题。此前白光LED的主流方案是在蓝光GaN基LED芯片上涂敷传统的黄色荧光粉，该方案的发射光谱主要为黄绿光，由于红光成分较少，导致最终封装的白光LED显色指数较低。
为提高LED照明产品显色指数，获得光谱成分均衡的全色LED荧光粉成为企业追求的更高目标，科恒股份、有研稀土、希尔德等企业均将全光谱荧光粉研发作为其技术升级的产品。有研稀土发光事业部主任刘荣辉表示：“我们将根据半导体照明技术发展趋势，在全光谱照明、超大功率照明、广色域显示用荧光粉领域发力，不断推出新产品。”
封装辅料企业的发展必须紧跟封装技术创新的脚步，才能取得长足发展。北京康美特总经理葛世立表示，康美特自主研发获得高端高折光有机硅封装胶产品，率先突破国外巨头在高端高折光有机硅封装胶领域的技术垄断，成为与进口品牌媲美的国产品牌。
同时，UV LED、农业照明等高毛利细分市场快速发展，给国内胶水厂带来新的发展方向，提供新的利润增长点。
为了应对行业竞争，康美特推出了高抗硫化产品和改性硅树脂，以及紫外封装硅胶、CSP封装硅胶等新产品。同时，联浪新材料CEO李本杰透露，近期公司与欧司朗正在合作开发耐紫外、耐气体腐蚀的高折封装产品。
毋庸置疑，技术创新始终是LED辅料企业提高产品性能和竞争力的有效武器。接下来，LED封装并购整合及淘汰将进一步加速，辅料企业只有顺势而为，不断累积技术实力，才可能立于不败之地。
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