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覆晶结构封装工艺、应用市场分析、将成技术主流?|微课实录

2016-05-09 作者: 来源:阿拉丁新媒体 浏览量: 网友评论: 0

摘要: 首先我们来看高密度,要实现高密度光输出,产品要满足三个条件。这三个条件实际上是相互关联的,因为大电流意味着高热量。

  除外力因素外,金线断裂根本原因是材质或焊线生产时存在缺陷,有很多缺陷或损伤是难以检查发现的,甚至在一段时间内老化也发现不了;但光源在长时间使用时,高低温引起胶体反复膨胀收缩,不断拉扯金线,缺陷或损伤逐步被放大,最终导致在薄弱处断裂形成开路。

  外力损伤也存在类似现象,很多时候是压伤,并没有压断,但最终还是会在损伤处断裂。

  所以说有无金线并不是高可靠性的关键,焊线工艺才是关键,两年前我看过一篇产品分析对比的文章截图,西铁城高密度COB光源就采用金线键合工艺。

  但有许多封装厂家,受限于设备与工艺,焊线时或多或少存在缺陷,此时,光源的工作温度高低将直接决定光源失效的时间,尤其是高密度光源,金线的细微缺陷都将是致命的。所以说高温对无金线覆晶结构封装产品的影响比正装小,也可以说覆晶结构抗高温能力更强。

  覆晶结构采用焊接方式会存在虚焊现象,但控制好这个比焊线会简单很多,而且很少会发生外力造成损坏。

  基于以上分析,我们认为覆晶结构在死灯失效方面发生概率比大部分正装结构要低很多。

  造成光衰的原因较多:

  △当覆晶结构封装与正装采用同样材质时,两者光衰区别完全取决于光源工作时的温度,从这方面来讲,覆晶结构导热效率高,相对占有优势。若正装采用镜面铝基板时,镜面被氧化是产生光衰的主要原因之一,而覆晶结构反射层是耐高温油墨,相对变化较小。

  光源发生色温漂移,主要原因是长期承载过高温度,使与色温相关的荧光粉、胶、芯片、反射层颜色产生了变化而造成的。正常情况下,覆晶结构与正装均取决于温度控制。由于正装芯片PN层、也是热产生层,直接与粉胶接触,容易形成粉胶局部高温,造成光衰与色温漂移。

  现在,我想就覆晶结构与正装结构光效谁高谁低跟大家探讨下,对于这个问题分歧较大,我对此纯做分析,大家自己判断。

  在市面上,许多行业人士提起倒装。大部分人认为光效没有正装高,那是因为许多倒装产品走的是低端路线,并不能代表高端覆晶结构封装的水平。

  首先,在晶片尺寸一致前提下,我们来看看晶片上与光效相关的对比。

  △前面几项倒装略占优势,但就晶片生产工艺,正装比倒装成热。理论上倒装晶片光效更高,实际上未能完全实现。有待晶片厂家提升。

  在粉胶一样、散热一样、芯片排布一致前提下,我们再来看看其他因素的对比分析。

  △从此表分析,覆晶结构封装没有金线挡光及固晶胶吸光,会略占优势,但反射率较镜面低,光效会略比镜面铝低,考虑到结温对光效的影响,在这几个因素上看覆晶结构光效会略高于正装。

  综合以上分析,同等条件下,尤其是散热器件一致前提下,我个人认为高端覆晶结构封装产品的光效目前不低于正装,未来随着倒装芯片性能的提升,光效将超过正装。

  讲到光效,我对此有些个人看法,相信大家很多时候会看到某某产品光效达到170lm/w、180lm/w,其实这里面水分太多,由于测试设备、测试条件、测试方法等原因,大多数人无法去准确验证。但实际使用时与之相差很大,没有这个必要,如果要强调达到多少光效,应该提供完整的具有公信力的测试报告。说明是实验室数据还是应用数据。

  另一方面晶片的排列对光效测试有很大影响,覆晶结构封装芯片排列密度高,积分球取光效率低,也会造成光效数值低的表像,其实很多时候应该使用光分布计来测量而非积分球,结合光束角及中心光强来对比。

  下面我简单讲下覆晶结构封装的历程:

  1. 覆晶芯片及覆晶结构封装早在1960有1BM公司研制成功。

  2. 在上世纪八十年代才解决晶片与基板连接问题,进入大范围应用阶段。

  3. 上世纪90年代初随着蓝光LED问世,覆晶结构与LED结合,开始进入研发。

  4. 本世纪初,覆晶结构的LED晶片问世,开始应用于高要求场合。

  5. 2010年开始,覆晶结构封装产品逐渐进入商业照明并迅速发展。

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