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大功率LED封装技术与发展趋势

2008-11-04 作者:未知 来源:中国半导体照明网 浏览量: 网友评论: 0

摘要: 大功率LED封装由于结构和工艺复杂,并直接影响到LED的使用性能和寿命,一直是近年来的研究热点,特别是大功率白光LED封装更是研究热点中的热点。LED封装方法、材料、结构和工艺的选择主要由芯片结构、光电/机械特性、具体应用和成本等因素决定。

  (二)系统效率最大化

  为提高LED灯具的出光效率,除了需要合适的LED电源外,还必须采用高效的散热结构和工艺,以及优化内/外光学设计,以提高整个系统效率。

  (三)低成本

  LED灯具要走向市场,必须在成本上具备竞争优势(主要指初期安装成本),而封装在整个LED灯具生产成本中占了很大部分,因此,采用新型封装结构和技术,提高光效/成本比,是实现LED灯具商品化的关键。

  (四)易于替换和维护

  由于LED光源寿命长,维护成本低,因此对LED灯具的封装可靠性提出了较高的要求。要求LED灯具设计易于改进以适应未来效率更高的LED芯片封装要求,并且要求LED芯片的互换性要好,以便于灯具厂商自己选择采用何种芯片。

  LED灯具光源可由多个分布式点光源组成,由于芯片尺寸小,从而使封装出的灯具重量轻,结构精巧,并可满足各种形状和不同集成度的需求。唯一的不足在于没有现成的设计标准,但同时给设计提供了充分的想象空间。此外,LED照明控制的首要目标是供电。由于一般市电电源是高压交流电(220V,AC),而LED需要恒流或限流电源,因此必须使用转换电路或嵌入式控制电路,以实现先进的校准和闭环反馈控制系统。此外,通过数字照明控制技术,对固态光源的使用和控制主要依靠智能控制和管理软件来实现,从而在用户、信息与光源间建立了新的关联,并且可以充分发挥设计者和消费者的想象力。

  四、结束语

  LED封装是一个涉及到多学科(如光学、热学、机械、电学、力学、材料、半导体等)的研究课题。从某种角度而言,LED封装不仅是一门制造技术(Technology),而且也是一门基础科学(Science),良好的封装需要对热学、光学、材料和工艺力学等物理本质的理解和应用。LED封装设计应与芯片设计同时进行,并且需要对光、热、电、结构等性能统一考虑。在封装过程中,虽然材料(散热基板、荧光粉、灌封胶)选择很重要,但封装结构(如热学界面、光学界面)对LED光效和可靠性影响也很大,大功率白光LED封装必须采用新材料,新工艺,新思路。对于LED灯具而言,更是需要将光源、散热、供电和灯具等集成考虑。 (编辑:CBE)

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