分析提高取光效率降热阻功率型LED封装技术
上传人:LEDth/整理 上传时间: 2013-12-16 浏览次数: 49 |
超高亮度LED的应用面不断扩大,首先进入特种照明的市场领域,并向普通照明市场迈进。由于LED芯片输入功率的不断提高,对这些功率型LED 的封装技术提出了更高的要求。功率型LED 封装技术主要应满足以下两点要求: 一是封装结构要有高的取光效率, 其二且热阻要尽可能低,这佯才能保证功率LED的先电性能和可靠性。
半导体LED 若要作为照明光源,常规产品的光通量与白炽灯和荧光灯等通用性光源相比,距离甚远。因此,LED 要在照明领域发展,关键是要将其在发光效率、光通量提高至现有照明光源的等级。功率型LED所用的外延材料来用MOCVD 的外延生长技术和多量子阱结构,虽然其内量子效率还需进一步提高,但获得高发光通量的最大障碍仍是芯片的取先效率低。现有的功率型LED 的设计采用了倒装焊新结构来提高芯片的取光效率,改善芯片的热特性,并通过增大大芯片面积,加大工作电流来提高器件的光电转换效率,从而获得较高的发光通量。 除了芯片外,器件的封装技术也举足轻重。关键的封装技术工艺有:
散热技术
传统的指示灯型LED封装结构,一般是用导电或非导电胶将芯片装在小尺寸的反射杯中或载片台上,由金丝完成器件的内外连接后用环氧树脂封装而成,其热阻高达250℃/W-300℃/W,新的功率型芯片若采用传统式的LED封装形式,将会因为散热不良而导致芯片结温迅速上升和环氧碳化变黄,从而造成器件的加速光衰直至失效,甚至因为迅速的热膨胀所产生的应力造成开路而失效。
因此,对于大工作电流的功率型LED芯片,低热阻、散热良好及低应力的新的封装结构是功率型LED器件的技术关键。可采用低阻率、高导热性能的材料粘结芯片;在芯片下部加铜或铝质热沉,并采用半包封结构,加速散热;甚至设计二次散热装置,来降低器件的热阻。在器件的内部,填充透明度高的柔性硅橡胶,在硅橡胶承受的温度范围内(一般为-40℃-200℃),胶体不会因温度骤然变化而导致器件开路,也不会出现变黄现象。零件材料也应充分考虑其导热、散热特性,以获得良好的整体热特性。
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