今天是 2019年11月21日 周四
  • 明星企业
  • 生产经销

  • 规划设计

  • 市政工程

  • betway必威体育app官网|首页人才
  • 会员单位
  • 理事长单位

  • 副理事长单位

  • 常务理事单位

  • 理事单位

  • 案例展示
  • 夜景betway必威体育app官网|首页

  • 道路betway必威体育app官网|首页

  • 办公betway必威体育app官网|首页

  • 家居betway必威体育app官网|首页

  • 商业betway必威体育app官网|首页

  • 公共betway必威体育app官网|首页

  • 工业betway必威体育app官网|首页

  • 体育betway必威体育app官网|首页

  • 娱乐betway必威体育app官网|首页

  • 酒店betway必威体育app官网|首页

  • 学会会刊
  • 联系方式
  • 当前位置:首页->资讯公告->资讯

    不同封装技术强化LED组件应用优势

    发布日期:2014-10-09 点击次数:1112

      LED具备环保、寿命长、体积小、高指向性、固态形式不易损坏...等优点,已逐渐取代传统钨丝灯(白炽灯)、CCFL荧光灯,但在因应不同应用需求时,仍有发光效率、光型、散热与成本等诸多问题,为使产品更能满足需求,必须从LED组件端的封装形式着手改善...

      LED因为材料特性与发光原理异于传统光源,因此具备多项使用上的优势,只是用于取代一般日常应用的光源时,LED固态的发光组件仍需要多重设计与改善,才能在发光效率、演色性、betway必威体育app官网|首页光型、电源效能等方面获得强化,以通过betway必威体育app官网|首页应用市场的考验。

      在通用betway必威体育app官网|首页(GeneralLighting)市场中,LED固态betway必威体育app官网|首页想要加速普及,必须在短期内让组件成本、制作技术、验证标准...等层面一一到位,技术方面要提升色温表现、演色性与光电转换效率,从betway必威体育app官网|首页系统的角度进行思考,仍须解决LED光源、AC/DC电源转换、LED驱动控制、组件散热和光学处理等关键面向。

      薄膜芯片封装技术发展betway必威体育app官网|首页应用的重点

      LED的光源应用,其关键就在芯片技术的核心发展,而影响LED组件发光特性、效率的关键就在于基底材料与晶圆生长技术的差异。

      在LED的基底材料方面,除传统蓝宝石基底材料外,硅(Si)、碳化硅(SiC)、氧化锌(ZnO)、氮化镓(GaN)...等,都是目前LED组件的开发重点,无论所发展的光源应用是betway必威体育app官网|首页或是营造气氛的环境光源,涵盖大、小功率应用方式,芯片基底的技术提升,其目标在于制作出更高效率、更稳定的LED芯片。

      提高LED芯片的光电效率,已成为LEDbetway必威体育app官网|首页应用技术的关键指标,例如,藉由芯片结构的改变、芯片表面的粗化设计、多量子阱结构的设计形式,透过多重的制程技术改良,目前已能让单个LED芯片的发光效率具有突破性的进展。

      而薄膜芯片技术(ThinfilmLED),则是用以开发高亮度LED芯片的关键技术,其重点在减少芯片的侧向光损失,透过底部的反射面搭配,可以让芯片超过97%的电光反应,使光从芯片的正面直接输出,大幅提高LED单位流明。

      强化封装技术改善发光效率与光型

      观察目前常见的高功率LED封装技术,大致可分为单颗芯片封装、多芯片整合封装与芯片板上封装3种技术,而透过封装技术的最佳化,可提升LED芯片的发光效率、散热效果与产品可靠度。

      在单颗芯片封装方面,可让单颗LED芯片大幅发挥betway必威体育app官网|首页优势,例如,针对发光效率的改善、散热热阻抗的调整,或是制成易于产线生产组装的SMT形式。单颗芯片的封装形式,于LED发光二极管最为常见,其技术瓶颈在于必须针对每个芯片进行良率控管,因为采单芯片封装,若封装处理的芯片本身就已损坏或效率不彰,封装成品也会呈现相同的料件问题,另在封装阶段亦可透过荧光粉体的封装处理,去改善最终产品的输出色温或光型。

      以Osram的GoldenDRAGONPlusLED为例,为采硅胶封填设计,封装后的LED组件具170度光束角度,可以很容易地进行2次光学透镜或是反光杯改善组件的光学特性,GoldenDRAGONPlusLED的硅胶透镜亦具耐高温、光衰减较低等特性。单芯片封装的优势相当多,尤其在光效率提升、散热效益提升与配光容易度、组件的高可靠性都相当值得关注。

      多芯片整合封装小体积可具高光通量表现

      所谓团结力量大,在LED组件封装上亦是如此,如果一次将多LED芯片封装在同一平面上,则可整合出一高功率整合组件。多芯片整合组件同时是目前常见的高功率、高亮度应用LED组件最常见的封装形式,可区分为小功率与大功率两种芯片整合形式。

      在小功率应用方面,多数是采取6颗低功率LED芯片整合,制作出来的1瓦大功率LED固态发光组件最常见,而利用6个低功率芯片来整合的1瓦大功率应用,优势在于制作成本相对更低,而且多颗形式若有芯片来源的良率问题,也可利用周边芯片补足应有的性能表现,不至于出现产品良率的负面问题,小功率整合的多芯片封装形式,也是目前大功率LED组件常见的制作形式。

      而在大功率芯片整合部分,以Osram的OSTARSMT系列为例,其封装外型经过优化设计,占位体积相对小,最终组件可让产品的热阻抗控制于每瓦3.1℃左右,驱动功率亦高达15瓦,此种封装设计有颇多优点,尤其可在受限空间内达到一般LED组件少有的高光通量表现。

      ChipOnBoard可有效改善散热问题

      COB(ChipOnBoard)LED多晶灯板,为沿用传统半导体技术发展的应用形式,意即直接将LED芯片固定于印刷电路板(PCB),COB技术目前已有厚度仅0.3mm的LED组件设计。由于LED芯片可直接与PCB板接触来增加热传导面积,因此LED固态光源常见的散热问题也可因此获得改善。

      将多数LED组件安排于印刷电路板形成多重LED光源组合,可以提升LED固态光源的betway必威体育app官网|首页度,低功率驱动的组件通常会应用核心材料为FR4的一般印刷电路板来进行产品的2次组构,在因应高功率驱动应用时,则会改采以金属核心PCB强化LED组件需要的高散热环境,藉由金属核心PCB来降低热阻抗。

      金属核心PCB即为使用MCPCB(MetalCorePrintedCircuitBoard),使组件能满足较低热阻的设计要求,典型的MCPCB设计架构是在金属平面形成的线路同时以薄层进行隔离设计,而电路走线必须采用镍金属化合物提供产线可焊接的加工表面,隔离层又必须具备避免短路、同时不会牺牲散热速率的薄化设计,以便将热传导过程的热阻降到最低。多数选择铝材料作为核心,具有成本低廉、散热能力佳与较好的抗腐蚀性等优点。

      比较新的制作方式,是将LED芯片直接安装于印刷电路板上,或者搭配具随插即用功能的组件进行整合,而COB的封装形式,其目的在于提供比现有离散排布的LED组件具更高效能、更低热阻抗的产品形式,让终端产品可以经由简单的二度开发,制出足以进军betway必威体育app官网|首页市场的成熟产品。

    上一条2011中国半导体betway必威体育app官网|首页行业年度报告
    下一条低碳前行 新技术让城市betway必威体育app官网|首页智能化