大功率led照明產(chǎn)品及散熱技術-文庫吧
2025-02-11 13:04 本頁面
【正文】 l),9并 9串 ,電流 1000mA,電壓 ?1W 氮化鎵藍光 LED倒裝芯片1. 產(chǎn)品優(yōu)勢與應用領域2. 倒裝芯片說明(1) 倒裝芯片尺寸與材料3. 特性測試 注 1注 3備注 :1. 以上數(shù)據(jù)為使用 Power Dome支架、無灌膠條件下裸晶測試結(jié)果，不同封裝方式得到的測試結(jié)果可能不盡相同，僅供參考； LED最大結(jié)溫允許值也與封裝方式相關；若封裝生產(chǎn)使用回流焊，必須保證不能在 300 ℃ 以上溫度條件使用超過 3秒；2. 抗靜電釋放測試根據(jù)人體模型，使用 RAET方式模擬靜電釋放，所有產(chǎn)品通過測試，符合JESD22A114B標準 Class 3A等級。3. 測試 LED使用的反向電壓不能超過 6V，否則有可能損壞產(chǎn)品，而且正常使用情況下，供電電源不能反接 LED。4. 由于硅基體易碎，因此強烈建議封裝打線時，盡量遠離基體邊緣，以免損壞基體。 大功率芯片封裝結(jié)構(gòu)提高 LED性能的一種方法乃將電流由彎流改成順流。由于藍寶石基材不導電， LED正負兩個電極乃設在同面。當電流通過 GaN晶格時電流必須由垂直順流改成水平橫流，這樣電流就會集中在內(nèi)彎處，導致不能有效使用 PN接口的電子層和電洞層，因而減少了發(fā) 光效 率。更有甚者，電流集中之處會產(chǎn)生熱點使晶格缺陷范圍延伸， LED的 亮度 就會隨缺陷擴大而遞減。為了延長 LED的壽命，輸入的電流必須降低（如 350mA），單位面積的發(fā)光亮度，就受到了限制。 LED設計的主要設計有如下列諸圖所示 (如圖 1)LED電流轉(zhuǎn)彎的問題不能靠封裝的設計(如復晶或 Flip Chip)改善，把電流截彎取直才是正道，這樣必須把電極置于LED磊晶的兩側(cè)。電流平順就可以明顯提升 LED的亮度。除此之外，相同亮度的順流 LED使用的芯片面積較小，因此晶圓上切出的晶粒數(shù)目較多，也就是單顆 LED的制造成本可能降低。尤其進者，電流轉(zhuǎn)彎時若擴大芯片的面積會使LED發(fā)光更不均勻。但是順流 LED其發(fā)射的 光子 數(shù)目則會由發(fā)光面積的加大而提高。所以一顆以大電流 (如 1A)驅(qū)動 大面積的順流 LED，其亮度會大于具有相同面積的多顆橫流 LED。 (如圖 2)? 可采用低阻率、高導熱性能的材料粘結(jié)芯片；? 在芯片下部加銅或鋁質(zhì)熱沉，并采用半包封結(jié)構(gòu)，加速散熱；? 設計二次散熱裝置，來降低器件的熱阻。? 在器件的內(nèi)部，填充透明度高的柔性硅橡膠，在硅橡膠承受的溫度范圍內(nèi)（一般為 40℃ ~200℃），膠體不會因溫度驟然變化而導致器件開路，也不會出現(xiàn)變黃現(xiàn)象。? 零件材料也應充分考慮其導熱、散熱特性，以獲得良好的整體熱特性。對于大工作電流的功率型 LED芯片，低熱阻、散熱良好及低應力的新的封裝結(jié)構(gòu)是功率型 LED器件的技術關鍵。二次光學設計技術? 為提高器件的取光效率，設計外加的反射杯與多重光學透鏡。? 粉涂布量控制：LED芯片 +熒光粉工藝采用的涂膠方法，通常是將熒光粉與膠混合后用分配器將其涂到芯片上。在操作過程中，由于載體膠的粘度是動態(tài)參數(shù)、熒光粉比重大于載體膠而產(chǎn)生沉淀以及分配器精度等因素的影響，此工藝熒光粉的涂布量均勻性的控制有難度，導致了白光顏色的不均勻。功率型 LED白光技術? 芯片光電參數(shù)配合：半導體工藝的特點，決定同種材料同一晶圓芯片之間都可能存在光學參數(shù)（如波長、光強）和電學（如正向電壓）參數(shù)差異。RGB三基色芯片更是這樣，對于白光色度參數(shù)影響很大。這是產(chǎn)業(yè)化必須要解決的關鍵技術之一。? 根據(jù)應用要求產(chǎn)生的光色度參數(shù)控制：不同用途的產(chǎn)品，對 白光 LED的色坐標、色溫、顯色性、光功率（或光強）和光的空間分布等要求不同。上述參數(shù)的控制涉及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、工藝方法、材料等多方面因素的配合。在產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)中，對上述因素進行控制，得到符合應用要求、一致性好的產(chǎn)品十分重要?！ z測技術與標準? 隨著 W級功率芯片制造技術和白光 LED工藝技術的發(fā)展， LED產(chǎn)品正逐步進入（特種）照明市場，顯示或指示用的傳統(tǒng) LED產(chǎn)品參數(shù)檢測標準及測試方法已不能滿足照明應用的需要。國內(nèi)外的半導體設備儀器生產(chǎn)企業(yè)也紛紛推出各自的測試儀器，不同的儀器使用的測試原理、條件、標準存在一定的差異，增加了測試應用、產(chǎn)品性能比較工作的難度和問題復雜化。? 我國光學光電子行業(yè)協(xié)會光電子器件分會行業(yè)協(xié)會根據(jù)LED產(chǎn)品發(fā)展的需要，于 2023年發(fā)布了 “發(fā)光二極管 測試方法（試行） ”,該測試方法增加了對 LED色度參數(shù)的規(guī)定。但 LED要往照明業(yè)拓展，建立 LED照明 產(chǎn)品標準是產(chǎn)業(yè)規(guī)范化的重要手段?！ 『Y選技術與可靠性保證? 由于 燈具 外觀的限制，照明用 LED的裝配空間密封受到局限，密封且有限的空間不利于 LED散熱，這意味著照明 LED的使用環(huán)境要劣于傳統(tǒng)顯示、指示用 LED產(chǎn)品。? 照明 LED是處于
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