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LED照明百科

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2014-0106

LED的散热和寿命

汉鼎LED路灯厂家:LED是相对其他光源方案更为节能、便于组装设计的一种光源技术,其中,在照明光源应用中,高功率白光LED使用则为最频繁的发光元器件,但白光LED虽在发光效 率、单颗功率各方面表现均有研发进展,实际上白光LED仍存在发光均匀性、封装材料寿命等问题,尤其在芯片散热的应用限制,则为开发LED光源应用首要必 须改善的问题。

  高功率白光LED应用于日常照明用途,其实在环保光源日益受到重视后,已经成为开发环保光源的首要选择。但实际上白光 LED仍有许多技术上的瓶颈尚待克服,目前已有相关改善方案,用以强化白光LED在发光均匀性、封装材料寿命、散热强化等各方面设计瓶颈,进行重点功能与 效能之改善。

  环保光源需求增加高功率白光LED应用出线

  LED光源受到青睐的主 因,不外乎产品寿命长、光-电转换效率高、材料特性可在任意平面进行嵌装等特性。但在发展日常照明光源方面,由于需达到实用的“照明”需求,原以指示用途 的LED就无法直接对应照明应用,必须从芯片、封装、载板、制作技术与外部电路各方面进行强化,才能达到照明用途所需的高功率、高亮度照明效用。查看LED路灯厂家

  就市场需求层面观察,针对照明应用市场开发的白光LED,可以说是未来用量较高的产品项目,但为达到使用效用,白光LED必须针对照明应用进行重点功能改善。其一是针对LED芯片进行强化,例如,增加其光-电转换效率,或是加大芯片面积,让单个LED的发光量(光通量)达到其设计极限。其二,属于较折衷的设计方案,若在持续加大单片LED芯片面积较困难的前提下,改用多片LED芯片封装在同一个光源模组,也是可以达到接近前述方法的实用技术方案。

  以多芯片封装满足低成本、高亮度设计要求

   就产业实务需求检视,碍于量产弹性、设计难度与控制产品良率/成本问题,LED芯片持续加大会碰到成本与良率的设计瓶颈。一昧的加大芯片面积可能会碰到 的设计困难,并非技术上与生产技术办不到,而是在成本与效益考量上,大面积之LED芯片成本较高,而且对于实际制造需求的变更设计弹性较低。查看LED路灯厂家

   反而是利用多片芯片的整合封装方式,让多片LED小芯片在载板上的等距排列,利用打线连接各芯片、搭配光学封装材料的整体封装,形成一光源模组产品,而 多片封装可以在进行芯片测试后,利用二次加工整合成一个等效大芯片的光源模组,但却在制作弹性上较单片设计LED光源用元件要更具弹性。

  同时,多片之LED芯片模组解决方案,其生产成本也可因为芯片成本而大幅降低,等于在获得单片式设计方案同等光通量下,拥有成本更低的开发选项。

  多芯片整合光源模组仍需考量成本效益最大化

   另一个发展方向,是将LED芯片面积持续增大,透过大面积获得高亮度、高光通量输出效果。但过大的LED芯片面积也会出现不如设计预期之问题,常见的改 进方案为修改复晶的结构,在芯片表面进行制作改善;但相关改善方案也容易影响芯片本身的散热效率,尤其在光源应用的LED模组,大多要求在高功率下驱动以 获得更高的光通量,这会造成芯片进行发光过程中芯片接面所汇集的高热不容易消散,影响模组产品的应用弹性与主/被动散热设计方案。查看LED路灯厂家

  一般 设计方案中,据分析采行7mm2的芯片尺寸,其发光效率为最佳,但7mm2大型芯片在良率与光表现控制较不易,成本也相对较高;反而使用多片式芯片,如4 片或8片小功率芯片,进行二次加工于载板搭配封装材料形成一LED光源模组,是较能快速开发所需亮度、功率表现之LED光源模组产品的设计方案。

   


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