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發光二極管大功率封裝
發光二極管5050貼片燈珠已成為國際新興戰略產業界的競爭熱點。在LED產業鏈中,上包括襯底材料、外延、芯片設計及制造生產,涵蓋封裝工藝、裝備和測試技術, 下為LED顯示、照明和燈具等應用產品。目前主要采用藍光LED芯片+黃色熒光粉工藝來實現白光大功率LED,即通過GaN基藍光LED一部分藍光激發 YAG(yttrium aluminum garnet)黃色熒光粉發射出黃光,另外一部分藍光透過熒光粉發射出來,由黃色熒光粉發射的黃光與透射的藍光混合后得到白光。藍光LED芯片發出的藍光 透過涂覆在其周圍的黃色熒光粉,熒光粉被一部分藍光激發后發出黃光,藍光光譜與黃光光譜互相重疊后形成白光。
大功率LED封裝作為產業鏈中承上啟下的重要一環,是推進半導體照明和顯示走向實用化的核心制造技術。只有通過開發低熱阻、高光效和高可靠性的LED燈珠封裝和制造技術,對LED芯片進行良好的機械和電氣保護,減少機械、電、熱、濕和其他外部因素對芯片性能的影響,保障LED芯片穩定可靠的工作,才能提供高效持續的高性能照明和顯示效果,實現LED燈珠所特有的節能長壽優勢,促進整個半導體照明和顯示產業鏈良性發展。
大功率LED燈珠封裝領域的研究與應用現狀,分析和總結大功率LED燈珠封裝過程中的關鍵技術問題,以期引起國內同行的注意,為實現大功率LED燈珠關鍵技術和裝備的自主化而努力。LED燈珠封裝工藝技術對LED燈珠性能起著至關重要的作用。LED燈珠封裝方法、材料、結構和工藝的選擇主要由芯片結構、光電/機械特性、具體應用和成本等因素決定。隨著 LED燈珠功率的增大,特別是固態照明技術發展的需求,對LED燈珠封裝的光學、熱學、電學和機械結構等提出了新的、更高的要求。為了有效地降低LED燈珠封裝熱阻,提高出燈珠光效率,必須采用全新的技術思路來進行LED燈珠封裝設計。從工藝兼容性及降低生產成本的角度看,LED燈珠封裝設計應與LED芯片設計同時進行,即LED芯片設計時就應該考慮到LED燈珠封裝結構和工藝。目前大功率LED燈珠封裝結構的主要發展趨勢是:尺寸小型化、器件熱阻最小化、平面貼片化、耐受結溫最高化、單顆燈燈珠光通量最大化;目標是提高光通量、光 效,減少光衰、失效率,提高一致性和可靠性。具體而言,大功率LED燈珠封裝的關鍵技術主要包括:熱散技術 結構設計技術、熒光粉涂覆技術、共晶焊技術等

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