大功率led照明產(chǎn)品及散熱技術-文庫吧資料
2025-02-25 13:04本頁面
【正文】 裝結構的主要目標是提高光電功率轉換效率。n晶片鍵合（ Wａｆｅｒ Bｏｎｄｉｎｇ） 采用金屬有機化合物汽相淀積的外延生長技術和多量子阱結構增大芯片面積，從而加大芯片的工作電流，提高芯片的整體功率。我國大陸較晚開展超高亮度紅、黃與藍綠光器件的研制工作，目前上海大晨光電的功率型器件開發(fā)工作也達到了一定的水平。繼國聯(lián)光電研制成ＧＢ大功率ＩｎＧａ ＡＩＰＬＥＤ之后，光鼎電子也成功開發(fā)了白光與各種色光的功率型ＬＥＤ器件，并投入了批量生產(chǎn)。 同時，美國Ｃｒｅｅ公司開發(fā)了背面出光功率型的ＡＩＧａｌｎＮ /ＳｉＣ?。蹋牛男酒Y構，該器件的芯片尺寸達０．９ｍｍ ０．９ｍｍ，采用米字型電極，其工作電流為４００ｍＡ時，輸出光功率達到２５０ｍ W。當該器件的正向電流為１Ａ，正向電壓為３．３Ｖ時，光輸出功率達４００ｍ W。目前，該器件的制作工藝已大為簡化，可批量生產(chǎn)。以脈沖方式工作時，則可達１４０ｌｍ。四個環(huán)節(jié)相輔相成，共同推動功率型ＬＥＤ的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，構成半導體照明的核心力量。功率型ＬＥＤ芯片的產(chǎn)業(yè)化關鍵技術的四個重要環(huán)節(jié)：（ 1）通過加大工作電流提高芯片的整體功率；（ 2）采用新型的封裝結構提高光電功率轉換效率；（ 3）設計新的芯片結構以提高取光效率；（ 4）采用導 目前國內從事功率型ＬＥＤ研發(fā)生產(chǎn)的廠家多關注于個別技術點，尤其是封裝技術。因此，ＬＥＤ要在照明領域發(fā)展，關鍵是要將其發(fā)光效率、光通量提高至現(xiàn)有照明光源的等級。 在產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)中，靜電的防范是否得當，直接影響到產(chǎn)品的成品率、可靠性和經(jīng)濟效益。? 芯片上設計靜電保護線路。藍寶石襯底的藍色芯片其正負電極均位于芯片上面，間距很??；對于InGaN/AlGaN/GaN雙異質結， InGaN活化薄層僅幾十納米，對靜電的承受能力很小，極易被靜電擊穿，使器件失效。電防護技術? 由于 GaN是寬禁帶材料，電阻率較高，該類芯片在生產(chǎn)過程中因靜電產(chǎn)生的感生電荷不易消失，累積到相當?shù)某潭?，可以產(chǎn)生很高的靜電電壓。? 照明 LED是處于大電流驅動下工作，這就對其提出更高的可靠性要求。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。國內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。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。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。這是產(chǎn)業(yè)化必須要解決的關鍵技術之一。功率型 LED白光技術? 芯片光電參數(shù)配合：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。? 粉涂布量控制：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構是功率型 LED器件的技術關鍵。~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。 (如圖 2)? 可采用低阻率、高導熱性能的材料粘結芯片；? 在芯片下部加銅或鋁質熱沉，并采用半包封結構，加速散熱；? 設計二次散熱裝置，來降低器件的熱阻。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。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。 LED設計的主要設計有如下列諸圖所示 (如圖 1)LED電流轉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。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。由于藍寶石基材不導電， LED正負兩個電極乃設在同面。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。關鍵的封裝技術工藝有：大功率ＬＥＤ技術結構設計?3W模組 ,9顆芯片 (芯片尺寸 :18mil),3并 3串 , 電流 300mA,電壓 ?5W模組 ,4顆芯片 (芯片尺寸 :40mil),2并 2串 ,電流 700mA,電壓 ?10W 模組 ,9 顆芯片 (芯片尺寸 :40mil),3并 3串 ,電流 1050mA,電壓 幾種整合模式?10W 模組 ,36顆芯片 (芯片尺寸 :18mil),6并 6串 ,電流 500mA,電壓 1821
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