發(fā)光二極管封裝結構及技術(參考版)
2025-07-16 22:11本頁面
【正文】 10 / 10。 OMRON則是在LED芯片上設置兩個散熱專用端子，同時增加LED芯片電流密度提高光輸出，并利用Reflector使LED芯片產生的光線能朝正前方射出(圖7)，如此結構使得外部量子效率由傳統(tǒng)的30～50%提升至80%，雖然OMRON的LED模塊是以藍光芯片為主，不過祇要搭配黃色熒光體就可變成白色發(fā)光LED。此外藍光LED芯片亦可直接封裝于藍寶石基板上，由于熱源發(fā)光層貼近于基板上，因此可以獲得良好的散熱效果，它的熱阻抗為 ，是傳統(tǒng)封裝方式的1/200左右。圖4 LED的散熱對策圖5是LED應用廠商松下電工將藍色發(fā)光的白光LED模塊直接封裝于機器內，利用機器本體作為散熱媒體，根據測試結果顯示即使電流量增加三倍，該模塊的熱阻抗祇有傳統(tǒng)環(huán)氧樹脂封裝方式的一半左右；星和電機則是將紅、綠、藍(RGB)三種發(fā)光色LED芯片直接封裝于金屬基板構成白光LED模塊，基本上它與松下電工的白光LED模塊結構相同，都是利用金屬基板作為散熱介質。LED的散熱與封裝有關散熱問題，例如照明用途的LED電流密度高達100mA，若未作散熱處理時(熱阻抗為 )10～20個LED所構成的模塊溫度超過 ，周圍溫度為 時模塊溫度更高達 ，若與熱阻抗為 比較時，LED的光輸出大約降低20%。 LED的商品應用例96年白光LED問世之后，許多照明設備與汽車廠商嘗試利用白光LED制作各種相關產品，由于白光LED芯片每瓦特的輸出輝度已經由過去數流明(lm)提高至數十甚至近百流明，例如為了獲得與40W熒光燈相同光束時，LED模塊使用的芯片數量從以往近千個銳減至數十個左右，使得成本與外形尺寸更具實用性。 常用方法是藉由鏡片與反射罩(mirror)，將LED的光線收斂至相機的畫角內。常用的對策是將LED芯片直接封裝于高導熱系數的基板上，利用基板與導熱端子強化散熱效果。 由于LED單位亮度不斷提高，因此LED的應用領域也越來越寬廣，不過追求LED亮度的同時，對LED的色度要求逐漸成為普遍的共識，換言之追求色度近似太陽光的LED已經成為下游應用業(yè)者共同的目標。 LED應用趨勢與封裝技術最新動向科技部將投入8000萬元資金，啟動國家半導體照明工程，注意終端產品，先從特種產品做起，以汽車、城市景觀照明作為市場突破口，把大功率、高亮度LED放在突出位置，它的成果將要服務于北京奧運會和上海世博會。 國內LED產業(yè)中有20余家上、中游研制及生產單位和150余家后道封裝企業(yè)，高端封裝產品還未見推向市場。 8 結束語 為替代熒光燈、白光LED必須具有150—2001m／W的光效，且每Im的價格應明顯低于0．015／Im(現(xiàn)價約0．25$／Im，紅LED為0．065／Im)，要實現(xiàn)這一目標仍有很多技術問題需要研究，但克服解決這些問題并不是十分遙遠的事。目前，普通白光LED發(fā)光效率251m／W，專家預計2005年可能超過3001m／W。 近幾年，LED的發(fā)光效率增長100倍，成本下降10倍，廣泛用于大面積圖文顯示全彩屏，狀態(tài)指示、標志照明、信號顯示、液晶顯示器的背光源，汽車組合尾燈及車內照明等等方面，其發(fā)展前景吸引全球照明大廠家都先后加入LED光源及市場開發(fā)中。 7 LED發(fā)展及應用前景 此外，封裝好的SMD LED體積很小，可靈活地組合起來，構成模塊型、導光板型、聚光型、反射型等多姿多彩的照明光源。這種封裝采用常規(guī)管芯高密度組合封裝，取光效率高，熱阻低，較好地保護管芯與鍵合引線，在大電流下有較高的光輸出功率，也是一種有發(fā)展前景的LED固體光源。 Norlux系列功率LED的封裝結構為六角形鋁板作底座(使其不導電)的多芯片組合，底座直徑31．75mm，發(fā)光區(qū)位于其中心部位，直徑約(25．4)mm，可容納40只LED管芯，鋁板同時作為熱沉。 其主要特點：熱阻低，一般僅為14℃／W，只有常規(guī)LED的1／10；可靠性高，封裝內部填充穩(wěn)定的柔性膠凝體，在40120℃范圍，不會因溫度驟變產生的內應力，使金絲與引線框架斷開，并防止環(huán)氧樹脂透鏡變黃，引線框架也不會因氧化而玷污；反射杯和透鏡的最佳設計使輻射圖樣可控和光學效率最高。 Luxeon系列功率LED是將A1GalnN功率型倒裝管芯倒裝焊接在具有焊料凸點的硅載體上，然后把完成倒裝焊接的硅載體裝入熱沉與管殼中，鍵合引線進行封裝。 6 功率型封裝 LED芯片及封裝向大功率方向發(fā)展，在大電流下產生比Φ5mmLED大1020倍的光通量，
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