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    LED封裝工藝及發(fā)展趨勢

    :2018-07-26    :333
      LED封裝設計主要涉及光學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)和機械(結構)等方面,這些因素彼此相互獨立,又相互影響,其中光是LED封裝的目的,熱是關(guān)鍵,電和機械是手段,而性能是具體體現。
     
      當前高效率,大功率是LED的主要發(fā)展方向之一,各國及研究機構均致力于高性能LED芯片的研究:表面粗化、倒金字塔結構、透明襯底技術(shù)、優(yōu)化電極幾何形狀、分布布拉格反射層、激光襯底剝離技術(shù)、微結構和光子晶體技術(shù)等。
     
      大功率LED封裝由于結構和工藝復雜,并直接影響到LED的使用性能和壽命,一直是近年來(lái)的研究熱點(diǎn),特別是照明級大功率LED散熱封裝更是研究熱點(diǎn)中的熱點(diǎn),很多大學(xué)、研究所和公司也都對LED封裝技術(shù)進(jìn)行了研究并取得成果:大面積芯片倒裝結構和共晶焊接技術(shù)、thin.film技術(shù)、金屬基板和陶瓷基板技術(shù)、熒光粉保形涂層(conformalcoating)技術(shù)、光予散射萃取工藝(ScatteredPhotonExtractionmethod,SPE)、耐UV和日光輻射及抗潮的封裝樹(shù)脂研究、光學(xué)優(yōu)化設計等。深圳市極光光電有限公司  專(zhuān)業(yè)LED器件研發(fā)生產(chǎn)制造
     
      隨著(zhù)大功率LED芯片性能的迅速提高,功率型LED的封裝技術(shù)不斷改進(jìn)以適應形勢的發(fā)展,:從開(kāi)始的引線(xiàn)框架式封裝到多芯片陣列組裝,再到如今的3D陣列式封裝,其輸入功率不斷提高,而封裝熱阻顯著(zhù)降低。為了推動(dòng)LED在普通照明領(lǐng)域的發(fā)展,迸一步改善LED封裝的熱管理將是關(guān)鍵之一,另外芯片設計制造與封裝工藝的有機融合也非常有利于產(chǎn)品性?xún)r(jià)比的提升;隨著(zhù)表面貼裝技術(shù)(SMT)在工業(yè)上的大規模應用,采用透明型封裝材料和功率型MOSFET封裝平臺將是LED封裝發(fā)展的一個(gè)方向,功能集成(比如驅動(dòng)電路)也將進(jìn)一步的推動(dòng)LED封裝技術(shù)的發(fā)展。應用于其它學(xué)科中的技術(shù)也可能在未來(lái)LED照明光源的封裝中找到舞臺,如新興的流體自組裝(FluidicSelf-Assembly,FSA)技術(shù)等。
     
      為了進(jìn)一步提高單個(gè)元件的光通量并降低封裝成本,近年來(lái)多芯片封裝技術(shù)獲得了很大的發(fā)展。把半導體封裝工藝中的SiP/CoB(SysteminPackaging/ChiponBoard,系統封裝/板上芯片)技術(shù)運用到LED芯片的封裝上,即直接將LED芯片封裝在散熱基板上,可使大功率LED器件穩定且可靠的工作,又能做到封裝結構簡(jiǎn)單緊湊。如何讓LED保持長(cháng)時(shí)間的持續可靠工作是目前大功率LED器件封裝和系統封裝的關(guān)鍵技術(shù)。
     
      隨著(zhù)芯片技術(shù)的日益成熟;單個(gè)LED芯片的輸入功率可以進(jìn)一步提高到3W、5W甚至更高,芯片本身承受的電流密度以及熱流密度急劇提高,因此防止LED的熱量累積變得越來(lái)越重要。如果不能有效的耗散這些熱量,隨之而來(lái)的熱效應將嚴重影響到整個(gè)LED發(fā)光器件的可靠性以及壽命;若多個(gè)大功率LED芯片密集排列構成白光照明系統,熱量的耗散問(wèn)題更為嚴重,如何提高封裝散熱能力是現階段照明級大功率LED函待解決的關(guān)鍵技術(shù)之一。
     
      在封裝過(guò)程中LED芯片、金線(xiàn)、封裝樹(shù)脂、透鏡、以及芯片熱沉等各個(gè)環(huán)節,散熱問(wèn)題都必須很好地重視。其突破點(diǎn)就是芯片襯底的結構、材料以及外部集成的冷卻模塊技術(shù)。摸索合適的結構和材料、制備工藝和參數來(lái)設計和制備低接口熱阻、高散熱性能及低機械應力的封裝結構對于未來(lái)大功率LED封裝的散熱性能的提高和發(fā)展具有非?,F實(shí)的意義。
     



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