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《不同封裝技術強化led組件應用優(yōu)勢》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、不同封裝技術強化LED組件應用優(yōu)勢不同封裝技術強化LED組件應用優(yōu)勢7-11 LED具備環(huán)保、壽命長、體積小、高指向性、固態(tài)形式不易損壞…等優(yōu)點,已逐漸取代傳統(tǒng)鎢絲燈(白熾燈)、CCFL熒光燈,但在因應不同應用需求時,仍有發(fā)光效率、光型、散熱與成本等諸多問題,為使產(chǎn)品更能滿足需求,必須從LED組件端的封裝形式著手改善… LED因為材料特性與發(fā)光原理異于傳統(tǒng)光源,因此具備多項使用上的優(yōu)勢,只是用于取代一般日常應用的光源時,LED固態(tài)的發(fā)光組件仍需要多重設計與改善,才能在發(fā)光效率、演色性、照明光型、電源效能等方面獲得強化
2、,以通過照明應用市場的考驗?! ≡谕ㄓ谜彰鳎℅eneralLighting)市場中,LED固態(tài)照明想要加速普及,必須在短期內(nèi)讓組件成本、制作技術、驗證標準…等層面一一到位,技術方面要提升色溫表現(xiàn)、演色性與光電轉(zhuǎn)換效率,從照明系統(tǒng)的角度進行思考,仍須解決LED光源、AC/DC電源轉(zhuǎn)換、LED驅(qū)動控制、組件散熱和光學處理等關鍵面向?! ”∧ば酒庋b技術發(fā)展照明應用的重點 LED的光源應用,其關鍵就在芯片技術的核心發(fā)展,而影響LED組件發(fā)光特性、效率的關鍵就在于基底材料與晶圓生長技術的差異?! ≡贚ED的基底材料方面,除傳統(tǒng)
3、藍寶石基底材料外,硅(Si)、碳化硅(SiC)、氧化鋅(ZnO)、氮化鎵(GaN)…等,都是目前LED組件的開發(fā)重點,無論所發(fā)展的光源應用是照明或是營造氣氛的環(huán)境光源,涵蓋大、小功率應用方式,芯片基底的技術提升,其目標在于制作出更高效率、更穩(wěn)定的LED芯片?! √岣週ED芯片的光電效率,已成為LED照明應用技術的關鍵指標,例如,藉由芯片結構的改變、芯片表面的粗化設計、多量子阱結構的設計形式,透過多重的制程技術改良,目前已能讓單個LED芯片的發(fā)光效率具有突破性的進展。 而薄膜芯片技術(ThinfilmLED),則是用以開
4、發(fā)高亮度LED芯片的關鍵技術,其重點在減少芯片的側向光損失,透過底部的反射面搭配,可以讓芯片超過97%的電光反應,使光從芯片的正面直接輸出,大幅提高LED單位流明?! 娀庋b技術改善發(fā)光效率與光型 觀察目前常見的高功率LED封裝技術,大致可分為單顆芯片封裝、多芯片整合封裝與芯片板上封裝3種技術,而透過封裝技術的最佳化,可提升LED芯片的發(fā)光效率、散熱效果與產(chǎn)品可靠度。 在單顆芯片封裝方面,可讓單顆LED芯片大幅發(fā)揮照明優(yōu)勢,例如,針對發(fā)光效率的改善、散熱熱阻抗的調(diào)整,或是制成易于產(chǎn)線生產(chǎn)組裝的SMT形式。單顆芯片的
5、封裝形式,于LED發(fā)光二極管最為常見,其技術瓶頸在于必須針對每個芯片進行良率控管,因為采單芯片封裝,若封裝處理的芯片本身就已損壞或效率不彰,封裝成品也會呈現(xiàn)相同的料件問題,另在封裝階段亦可透過熒光粉體的封裝處理,去改善最終產(chǎn)品的輸出色溫或光型?! ∫設sram的GoldenDRAGONPlusLED為例,為采硅膠封填設計,封裝后的LED組件具170度光束角度,可以很容易地進行2次光學透鏡或是反光杯改善組件的光學特性,GoldenDRAGONPlusLED的硅膠透鏡亦具耐高溫、光衰減較低等特性。單芯片封裝的優(yōu)勢相當多,尤其
6、在光效率提升、散熱效益提升與配光容易度、組件的高可靠性都相當值得關注?! 《嘈酒戏庋b小體積可具高光通量表現(xiàn) 所謂團結力量大,在LED組件封裝上亦是如此,如果一次將多LED芯片封裝在同一平面上,則可整合出一高功率整合組件。多芯片整合組件同時是目前常見的高功率、高亮度應用LED組件最常見的封裝形式,可區(qū)分為小功率與大功率兩種芯片整合形式?! ≡谛」β蕬梅矫?,多數(shù)是采取6顆低功率LED芯片整合,制作出來的1瓦大功率LED固態(tài)發(fā)光組件最常見,而利用6個低功率芯片來整合的1瓦大功率應用,優(yōu)勢在于制作成本相對更低,而且多顆形
7、式若有芯片來源的良率問題,也可利用周邊芯片補足應有的性能表現(xiàn),不至于出現(xiàn)產(chǎn)品良率的負面問題,小功率整合的多芯片封裝形式,也是目前大功率LED組件常見的制作形式?! 《诖蠊β市酒喜糠?,以Osram的OSTARSMT系列為例,其封裝外型經(jīng)過優(yōu)化設計,占位體積相對小,最終組件可讓產(chǎn)品的熱阻抗控制于每瓦3.1℃左右,驅(qū)動功率亦高達15瓦,此種封裝設計有頗多優(yōu)點,尤其可在受限空間內(nèi)達到一般LED組件少有的高光通量表現(xiàn)。 ChipOnBoard可有效改善散熱問題 COB(ChipOnBoard)LED多晶燈板,為沿用傳統(tǒng)半
8、導體技術發(fā)展的應用形式,意即直接將LED芯片固定于印刷電路板(PCB),COB技術目前已有厚度僅0.3mm的LED組件設計。由于LED芯片可直接與PCB板接觸來增加熱傳導面積,因此LED固態(tài)光源常見的散熱問題也可因此獲得改善?! ⒍鄶?shù)LED組件安排于印刷電路板形成多重LED光源組合,可以提升LED固態(tài)光源的照明度,