LED封裝9大趨勢分享
發布時間:2012-11-20 責任編輯:echotang
【導讀】:LED封裝主要有九點趨勢,包括:采用大麵積芯片封裝 、芯片倒裝技術、金屬鍵合技術、開發大功率紫外光LED、開發大功率紫外光LED、開發新的封裝材等,趨勢具體解析請看本分講解。
1)、采用大麵積芯片封裝
用1×1mm2 的大尺寸芯片取代現有的0.3×0.3mm2 的小芯片封裝,在芯片注入電流密度不能大幅度提高的情況下,是一種主要的技術發展趨勢。
2)、芯片倒裝技術
解決電極擋光和藍寶石不良散熱問題,從藍寶石襯底麵出光。在p電極上做上厚層的銀反射器,然後通過電極凸點與基座上的凸點鍵合。基座用散熱良好的Si材料製得,並在上麵做好防靜電電路。根據美國Lumileds公司的結果,芯片倒裝約增加出光效率1.6倍。芯片散熱能力也得到大幅改善,采用倒裝技術後的大功率發光二極管的熱阻可低到12~15℃/W。
3)、金屬鍵合技術
這是一種廉價而有效的製作功率LED的方式。主要是采用金屬與金屬或者金屬與矽片的鍵合技術,采用導熱良好的矽片取代原有的GaAs或藍寶石襯底,金屬鍵合型LED具有較強的熱耗散能力。
4)、開發大功率紫外光LED
UV LED配上三色熒光粉提供了另一個方向,白光色溫穩定性較好,使其在許多高品質需求的應用場合(如節能台燈)中得到應用。這樣的技術雖然有種種的優點,但仍有相當的技術難度,這些困難包括配合熒光粉紫外光波長的選擇、UV LED製作的難度及抗UV封裝材料的開發等等。
5)、開發新的熒光粉和塗敷工藝
熒光粉質量和塗敷工藝是確保白光LED質量的關鍵。熒光粉的技術發展趨勢是開發納米晶體熒光粉、表麵包覆熒光粉技術,在塗布工藝方麵發展熒光粉均勻的熒光板技術,將熒光粉與封裝材料混合技術。
6)、開發新的封裝材料
開發新的安裝在LED芯片的底板上的高導熱率的材料,從而使LED芯片的工作電流密度約提高5~10倍。就目前的趨勢看來,金屬基座材料的選擇主要是以高熱傳導係數的材料為組成,如鋁、銅(tong)甚(shen)至(zhi)陶(tao)瓷(ci)材(cai)料(liao)等(deng),但(dan)這(zhe)些(xie)材(cai)料(liao)與(yu)芯(xin)片(pian)間(jian)的(de)熱(re)膨(peng)脹(zhang)係(xi)數(shu)差(cha)異(yi)甚(shen)大(da),若(ruo)將(jiang)其(qi)直(zhi)接(jie)接(jie)觸(chu)很(hen)可(ke)能(neng)因(yin)為(wei)在(zai)溫(wen)度(du)升(sheng)高(gao)時(shi)材(cai)料(liao)間(jian)產(chan)生(sheng)的(de)應(ying)力(li)而(er)造(zao)成(cheng)可(ke)靠(kao)性(xing)的(de)問(wen)題(ti),所(suo)以(yi)一(yi)般(ban)都(dou)會(hui)在(zai)材(cai)料(liao)間(jian)加(jia)上(shang)兼(jian)具(ju)傳(chuan)導(dao)係(xi)數(shu)及(ji)膨(peng)脹(zhang)係(xi)數(shu)的(de)中(zhong)間(jian)材(cai)料(liao)作(zuo)為(wei)間(jian)隔(ge)。
原來的LED有很多光線因折射而無法從LED芯片中照射到外部,而新開發的LED在芯片表麵塗了一層折射率處於空氣和LED芯(xin)片(pian)之(zhi)間(jian)的(de)矽(gui)類(lei)透(tou)明(ming)樹(shu)脂(zhi),並(bing)且(qie)通(tong)過(guo)使(shi)透(tou)明(ming)樹(shu)脂(zhi)表(biao)麵(mian)帶(dai)有(you)一(yi)定(ding)的(de)角(jiao)度(du),從(cong)而(er)使(shi)得(de)光(guang)線(xian)能(neng)夠(gou)高(gao)效(xiao)照(zhao)射(she)出(chu)來(lai),此(ci)舉(ju)可(ke)將(jiang)發(fa)光(guang)效(xiao)率(lv)大(da)約(yue)提(ti)高(gao)到(dao)了(le)原(yuan)產(chan)品(pin)的(de)2倍。
目前對於傳統的環氧樹脂其熱阻高,抗紫外老化性能差,研發高透過率,耐熱,高熱導率,耐UV和日光輻射及抗潮的封裝樹脂也是一個趨勢。
在焊料方麵,要適應環保要求,開發無鉛低熔點焊料,而且進一步開發有更高導熱係數和對LED芯片應力小的焊料是另一個重要的課題。
7)、多芯片型RGB LED
將發出紅、藍、綠lv三san種zhong顏yan色se的de芯xin片pian,直zhi接jie封feng裝zhuang在zai一yi起qi配pei成cheng白bai光guang的de方fang式shi,可ke製zhi成cheng白bai光guang發fa光guang二er極ji管guan。其qi優you點dian是shi不bu需xu經jing過guo熒ying光guang粉fen的de轉zhuan換huan,藉ji由you三san色se晶jing粒li直zhi接jie配pei成cheng白bai光guang,除chu了le可ke避bi免mian因yin為wei熒ying光guang粉fen轉zhuan換huan的de損sun失shi而er得de到dao較jiao佳jia的de發fa光guang效xiao率lv外wai,更geng可ke以yi藉ji由you分fen開kai控kong製zhi三san色se發fa光guang二er極ji管guan的de光guang強qiang度du,達da成cheng全quan彩cai的de變bian色se效xiao果guo(可變色溫),並可藉由芯片波長及強度的選擇得到較佳的演色性。利用多芯片RGB LED封裝型式的發光二極管,很有機會成為取代目前使用CCFL的LCD背光模塊中背光源的主要光源之一。
8)、多芯片集成封裝
目前大尺寸芯片封裝還存在發光的均勻和散熱等問題亟待解決。采用常規芯片進行高密度組合封裝的功率型LED可以獲得較高發光通量,是一種切實可行很有推廣前景的功率型LED固體光源。小芯片工藝相對成熟,各種高熱導絕緣夾層的鋁基板便於芯片集成和散熱。
9)、平麵模塊化封裝
平ping麵mian模mo塊kuai化hua封feng裝zhuang是shi另ling一yi個ge發fa展zhan方fang向xiang,這zhe種zhong封feng裝zhuang的de好hao處chu是shi由you模mo塊kuai組zu成cheng光guang源yuan,其qi形xing狀zhuang,大da小xiao具ju有you很hen大da的de靈ling活huo性xing,非fei常chang適shi合he於yu室shi內nei光guang源yuan設she計ji,芯xin片pian之zhi間jian的de級ji聯lian和he通tong斷duan保bao護hu是shi一yi個ge難nan點dian。大da尺chi寸cun芯xin片pian集ji成cheng是shi獲huo得de更geng大da功gong率lvLED的可行途徑,倒裝芯片結構的集成,優點或許更多一些。
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