提高取光效率降熱阻功率型LED封裝技術(shù)
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檢測(cè)技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)
隨著W級(jí)功率芯片制造技術(shù)和白光LED工藝技術(shù)的發(fā)展，LED產(chǎn)品正逐步進(jìn)入(特種)照明市場(chǎng)，顯示或指示用的傳統(tǒng)LED產(chǎn)品參數(shù)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)及測(cè)試方法已不能滿足照明應(yīng)用的需要。國(guó)內(nèi)外的半導(dǎo)體設(shè)備儀器生產(chǎn)企業(yè)也紛紛推出各自的測(cè)試儀器，不同的儀器使用的測(cè)試原理、條件、標(biāo)準(zhǔn)存在一定的差異，增加了測(cè)試應(yīng)用、產(chǎn)品性能比較工作的難度和問題復(fù)雜化。
我國(guó)光學(xué)光電子行業(yè)協(xié)會(huì)光電子器件分會(huì)行業(yè)協(xié)會(huì)根據(jù)LED產(chǎn)品發(fā)展的需要，于2003年發(fā)布了“發(fā)光二極管測(cè)試方法(試行)”，該測(cè)試方法增加了對(duì)LED色度參數(shù)的規(guī)定。但LED要往照明業(yè)拓展，建立LED照明產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)是產(chǎn)業(yè)規(guī)范化的重要手段。
篩選技術(shù)與可靠性保證
由于燈具外觀的限制，照明用LED的裝配空間密封且受到局限，密封且有限的空間不利于LED散熱，這意味著照明LED的使用環(huán)境要劣于傳統(tǒng)顯示、指示用LED產(chǎn)品。另外，照明LED是處于大電流驅(qū)動(dòng)下工作，這就對(duì)其提出更高的可靠性要求。在產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)中，針對(duì)不同的產(chǎn)品用途，進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崂匣?、溫度循環(huán)沖擊、負(fù)載老化工藝篩選試驗(yàn)，剔除早期失效品，保證產(chǎn)品的可靠性很有必要。
電防護(hù)技術(shù)
由于GaN是寬禁帶材料，電阻率較高，該類芯片在生產(chǎn)過程中因靜電產(chǎn)生的感生電荷不易消失，累積到相當(dāng)?shù)某潭龋梢援a(chǎn)生很高的靜電電壓。當(dāng)超過材料的承受能力時(shí)，會(huì)發(fā)生擊穿現(xiàn)象并放電。藍(lán)寶石襯底的藍(lán)色芯片其正負(fù)電極均位于芯片上面，間距很??；對(duì)于InGaN/AlGaN/GaN雙異質(zhì)結(jié)，InGaN活化薄層僅幾十納米，對(duì)靜電的承受能力很小，極易被靜電擊穿，使器件失效。
因此，在產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)中，靜電的防范是否得當(dāng)，直接影響到產(chǎn)品的成品率、可靠性和經(jīng)濟(jì)效益。靜電的防范技術(shù)有如下幾種：
1.對(duì)生產(chǎn)、使用場(chǎng)所從人體、臺(tái)、地、空間及產(chǎn)品傳輸、堆放等方面實(shí)施防范，手段有防靜電服裝、手套、手環(huán)、鞋、墊、盒、離子風(fēng)扇、檢測(cè)儀器等。
2.芯片上設(shè)計(jì)靜電保護(hù)線路。
3.LED上裝配保護(hù)器件。
相關(guān)鏈接
功率型LED封裝技術(shù)現(xiàn)狀
功率型LED分為功率LED和W級(jí)功率LED兩種。功率LED的輸入功率小于1W(幾十毫瓦功率LED除外)；W級(jí)功率LED的輸入功率等于或大于1W。
國(guó)外功率型LED封裝技術(shù)
(1)功率LED
最早有HP公司于20世紀(jì)90年代初推出“食人魚”封裝結(jié)構(gòu)的LED，并于1994年推出改進(jìn)型的“Snap LED”，有兩種工作電流，分別為70mA和150mA，輸入功率可達(dá)0.3W。接著OSRAM公司推出“Power TOP LED”。之后一些公司推出多種功率LED的封裝結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)的功率LED比原支架式封裝的LED輸入功率提高幾倍，熱阻降為幾分之一。
(2)W級(jí)功率LED
W級(jí)功率LED是未來照明的核心部分，所以世界各大公司投入很大力量，對(duì)W級(jí)功率LED的封裝技術(shù)進(jìn)行研究開發(fā)。
單芯片W級(jí)功率LED最早是由Lumileds公司于1998年推出的LUXEON LED，該封裝結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是采用熱電分離的形式，將倒裝芯片用硅載體直接焊接在熱沉上，并采用反射杯、光學(xué)透鏡和柔性透明膠等新結(jié)構(gòu)和新材料，現(xiàn)可提供單芯片1W、3W和5W的大功率LED。OSRAM公司于2003年推出單芯片的“Golden Dragon”系列LED，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是熱沉與金屬線路板直接接觸，具有很好的散熱性能，而輸入功率可達(dá)1W。
多芯片組合封裝的大功率LED，其結(jié)構(gòu)和封裝形式較多。美國(guó)UOE公司于2001年推出多芯片組合封裝的Norlux系列LED，其結(jié)構(gòu)是采用六角形鋁板作為襯底。Lanina Ceramics公司于2003年推出了采用公司獨(dú)有的金屬基板上低溫?zé)Y(jié)陶瓷(LTCC-M)技術(shù)封裝的大功率LED陣列。松下公司于2003年推出由64只芯片組合封裝的大功率白光LED。日亞公司于2003年推出號(hào)稱是全世界最亮的白光LED，其光通量可達(dá)600lm，輸出光束為1000lm時(shí)，耗電量為30W，最大輸入功率為50W，提供展覽的白光LED模塊發(fā)光效率達(dá)33lm/W。
有關(guān)多芯片組合的大功率LED，許多公司根據(jù)實(shí)際市場(chǎng)需求，不斷開發(fā)出很多新結(jié)構(gòu)封裝的新產(chǎn)品，其開發(fā)研制的速度非常快。
國(guó)內(nèi)功率型LED封裝技術(shù)
國(guó)內(nèi)LED封裝產(chǎn)品的品種較齊全，據(jù)初步估計(jì)，全國(guó)LED封裝廠超過200家，封裝能力超過200億只/年，封裝的配套能力也很強(qiáng)。但是很多封裝廠為私營(yíng)企業(yè)，規(guī)模偏小。但我國(guó)臺(tái)灣UEC公司(國(guó)聯(lián))采用金屬鍵合(Metal Bonding)技術(shù)封裝的MB系列大功率LED的特點(diǎn)是，用Si代替GaAs襯底，散熱好，并以金屬黏結(jié)層作光反射層，提高光輸出。
對(duì)于大功率LED封裝技術(shù)的研究開發(fā)，目前國(guó)家尚未正式支持投入，國(guó)內(nèi)研究單位很少介入，封裝企業(yè)投入研發(fā)的力度(人力和財(cái)力)還很不夠，形成國(guó)內(nèi)對(duì)封裝技術(shù)的開發(fā)力量薄弱的局面，封裝的技術(shù)水平與國(guó)外相比還有相當(dāng)?shù)牟罹唷?/p>本文引用地址：http://cafeforensic.com/article/169426.htm
評(píng)論