大功率led照明產(chǎn)品及散熱技術(shù)講義-在線瀏覽
2025-03-25 13:10本頁面
【正文】 再連接上傳統(tǒng)的四元材料，制造出上下電極結(jié)構(gòu)的大尺寸藍(lán)光 LED芯片。美國 Cree公司是全球唯一采用 SiC襯底制造 AlGaInN超 高亮度 LED的廠家，幾年來其生產(chǎn)的 AlGaInN/SiCa芯片結(jié)構(gòu)不斷改進(jìn)，亮度不斷提高。? 半導(dǎo)體 LED若要作為照明光源，常規(guī)產(chǎn)品的光通量與白熾燈和熒光燈等通用性光源相比，距離甚遠(yuǎn)。? 功率型 LED所用的外延材料采用 MOCVD的外延生長技術(shù)和多量子阱結(jié)構(gòu)，雖然其內(nèi)量子效率還需進(jìn)一步提高，但獲得高發(fā)光通量的最大障礙仍是芯片的取光效率低。除了芯片外，器件的封裝技術(shù)也舉足輕重。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。 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。當(dāng)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(dǎo)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。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。電流平順就可以明顯提升 LED的亮度。尤其進(jìn)者，電流轉(zhuǎn)彎時若擴(kuò)大芯片的面積會使LED發(fā)光更不均勻。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。? 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℃ ? 零件材料也應(yīng)充分考慮其導(dǎo)熱、散熱特性，以獲得良好的整體熱特性。二次光學(xué)設(shè)計技術(shù)? 為提高器件的取光效率，設(shè)計外加的反射杯與多重光學(xué)透鏡。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(dǎo)致了白光顏色的不均勻。半導(dǎo)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(xué)參數(shù)（如波長、光強）和電學(xué)（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。? 根據(jù)應(yīng)用要求產(chǎn)生的光色度參數(shù)控制：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?！ z測技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)? 隨著 W級功率芯片制造技術(shù)和白光 LED工藝技術(shù)的發(fā)展， LED產(chǎn)品正逐步進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)及測試方法已不能滿足照明應(yīng)用的需要。? 我國光學(xué)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?！ 『Y選技術(shù)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。在產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)中，針對不同的產(chǎn)品用途，進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崂匣?、溫度循環(huán)沖擊、負(fù)載老化工藝篩選試驗，剔除早期失效品，保證產(chǎn)品的可靠性很有必要。當(dāng)超過材料的承受能力時，會發(fā)生擊穿現(xiàn)象并放電。? 對生產(chǎn)、使用場所從人體、臺、地、空間及產(chǎn)品傳輸、堆放等方面實施防范，手段有防靜電服裝、手套、手環(huán)、鞋、墊、盒、離子風(fēng)扇、檢測儀器等。? LED上裝配保護(hù)器件。幾種靜電防范技術(shù)?半導(dǎo)體ＬＥＤ若要作為照明光源，與常規(guī)產(chǎn)品白熾燈和熒光燈等通用性光源的光通量相比，差距較大。?照明用Ｗ級功率型ＬＥＤ要實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，應(yīng)從以下技術(shù)層面進(jìn)行整體創(chuàng)新突破，從而全面提高功率型ＬＥＤ產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量和產(chǎn)量。p 現(xiàn)在需要倡導(dǎo)的的創(chuàng)新理念是一定要整體創(chuàng)新 、全面突破，因為功率型ＬＥＤ芯片產(chǎn)業(yè)化的 四個關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)是相互制約同時又能相互促 進(jìn)的，只有全面提升才能拓寬產(chǎn)業(yè)化道路。熱和光學(xué)性能優(yōu)良的材料，在大電流下降低芯片結(jié)溫。 大功率ＬＥＤ產(chǎn)業(yè)簡史國際先行者本世紀(jì)初，ＨＰ公司推出了ＴＳ倒梯形結(jié)構(gòu)的功率型大面積芯片，工作電流可進(jìn)一步增大至５００ｍＡ，發(fā)光通量大于６０ｌｍ。 德國Ｏｓｒａｍ公司通過在器件表面制作紋理結(jié)構(gòu)，于2023年研制出新一代功率型ＬＥＤ芯片，獲得了大于５０％的外量子效率，其基本性能與ＴＳ結(jié)構(gòu)的ＬＥＤ相當(dāng)。國際先進(jìn)行列對于ＧａＮ基藍(lán)綠光器件，美國Ｌｕｍｉｌｅｄｓ公司于2023成功研制了倒裝芯片結(jié)構(gòu)的ＡＩＧａＩｎＮ的功率型器件。據(jù)可靠性試驗表明，該器件性能極為穩(wěn)定。國內(nèi)情況我國臺灣省是世界
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