LED多芯片集成功率光源概述
发布时间：2008-01-14 来源：网络 阅读次数：412 分享到：
摘要：多芯片集成是大功率光源的实现形式之一。本文归纳了多芯片集成功率光源的优点和缺点，分析了需要解决的主要技术问题，展示了目前的进展，提出了对未来走向的看法。
目 录
- 实现白光LED的方法
- 实现大功率LED的方法
- 多芯片封装的优缺点
- 需要解决的主要问题
- 目前进展
- 发展趋势
- 结束语
1 实现白光LED的方法
| 方式 |
源 |
发光材料 |
备注 |
|
单芯片 |
蓝色LED |
InGaN/YAG荧光粉 |
已实用 |
|
蓝色LED |
InGaN/荧光染料 |
蓝光激发产生蓝绿红三色染料 |
|
|
蓝色LED |
ZnSe |
外延层出现蓝光，激发衬底出黄光 |
|
|
紫外LED |
InGaN/荧光粉 |
紫外光激发三基色荧光粉 |
|
|
双芯片 |
蓝色LED+黄绿LED |
InGaN/GaP |
补色产生白光 |
|
蓝色LED+黄色LED |
InGaN/AlGaInP |
补色产生白光 |
|
|
三芯片 |
蓝色LED+绿色LED+红色LED |
InGaN/AlGaInP |
三基色 |
2 实现大功率LED的方法
- 大功率 LED单芯片封装
- 多芯片小功率LED芯片封装
3 多芯片小功率LED封装的优缺点
优点：
- 芯片成本较低
- 光效更高，光衰更慢
- 芯片货源充足，适合中国的国情（不能生产大功率芯片）
- 单位面积的芯片数可灵活设计，可以根据需要封装成不同的点光源或者面光源
- 通过不同组合可以适应不同的电压和电流，适应驱动器设计，从而提高整体光效
- 易于解决散热问题
- 工艺较复杂
- 光源体积更大
- 出现可靠性问题的几率更高
- 对二次光学系统的设计要求高
4 需要解决的主要问题
- 寿 命
- 光 效
- 工 艺
- 可靠性
- 成 本
—寿命
- 影响寿命的因素包括芯片、荧光粉、加工工艺、工作点设定和环境温度等等。
- 降低PN结到基板的热阻，设计良好的散热条件十分关键。
—光效
- 影响光效的因素主要是芯片光效、荧光粉的选择和涂敷（三基色的比例）、光学系统的设计和制作、驱动器效率。
- 在芯片确定后，光学系统起着决定性的作用。
—工艺
- LED光源的制作是光机电的结合，工艺的设计和制造十分重要。
- 光效、寿命、可靠性等均与工艺密切相关。
- 工艺问题包括芯片筛选、贴片的一致性、焊接的可靠性、退火温度和时间、光学系统的制作等。
—可靠性
- 可靠性问题是最突出的问题。
- 影响可靠性的因素贯穿在自原始芯片到封装过程的所有环节。
- 焊接工艺、退火工艺和驱动电路的设计至关重要。
- 要协调解决光效、光衰和可靠性之间的矛盾。
—成本
- 性/价比是影响LED照明推广应用的关键。
- 小功率应用中，多芯片光源的优势体现不出来。多芯片光源的对手是单芯片大功率LED。
- 采用更低成本的小功率芯片与微细加工技术的完美结合，实现高性/价比。
5 目前进展
- —3W多芯片光源
- —1W多芯片光源
- —5W多芯片光源
- —22W灯板制作的广告射灯
- —270W墙体射灯样品
- —2-5W射灯
- —3-7W水下射灯
6 发展趋势
- 单芯片功率将越来越大，但要用于大功率照明还需要集成。
- 多芯片集成技术将成为LED照明的关键技术。
- 多芯片方法目前将主要用于单芯片功率难以达到的地方。
- 由于方法本身所决定，三基色将在多芯片集成方法得到快速使用。
- 微细工艺的技术进步，二次、三次光学系统的使用，将使多芯片光源的光效以数倍的速度提高。
- 随着芯片的发展，多芯片光源的性/价比将迅速得到提高，价格的障碍将很快打破。
7 结束语
- 由于单芯片功率的局限，在相当长时间里多芯片集成功率光源将是大功率照明的主要光源。
- 由于性/价比因素和国内的芯片来源情况，用户将更多选择多芯片集成功率光源，因此将会有更多的用户关注它的进展，更多的企业参与它的开发。
免责声明：来源标记为网络的文章其原创性及文中陈述文字和内容未经协会证实，对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺请读者仅作参考并请自行核实相关内容。
行业分析
光电新闻
010-84321456/1457
coema@coema.org.cn
北京市朝阳区酒仙桥路四号中国电科十一所园区
