LED多芯片集成功率光源及發(fā)展趨勢

1 實現(xiàn)白光led的方法

2 實現(xiàn)大功率LED的方法

1. 大功率 LED單芯片封裝
2. 多芯片小功率LED芯片封裝

3 多芯片小功率LED封裝的優(yōu)缺點

　　優(yōu)點：

1. 芯片成本較低
2. 光效更高，光衰更慢
3. 芯片貨源充足，適合中國的國情（不能生產(chǎn)大功率芯片）
4. 單位面積的芯片數(shù)可靈活設計，可以根據(jù)需要封裝成不同的點光源或者面光源
5. 通過不同組合可以適應不同的電壓和電流，適應驅(qū)動器設計，從而提高整體光效
6. 易于解決散熱問題

1. 工藝較復雜
2. 光源體積更大
3. 出現(xiàn)可靠性問題的幾率更高
4. 對二次光學系統(tǒng)的設計要求高

4 需要解決的主要問題

1. 壽 命
2. 光 效
3. 工 藝
4. 可靠性
5. 成 本

　　—壽命

• 影響壽命的因素包括芯片、熒光粉、加工工藝、工作點設定和環(huán)境溫度等等。
• 降低PN結到基板的熱阻，設計良好的散熱條件十分關鍵。

　　—光效

• 影響光效的因素主要是芯片光效、熒光粉的選擇和涂敷（三基色的比例）、光學系統(tǒng)的設計和制作、驅(qū)動器效率。
• 在芯片確定后，光學系統(tǒng)起著決定性的作用。

　　—工藝

• LED光源的制作是光機電的結合，工藝的設計和制造十分重要。
• 光效、壽命、可靠性等均與工藝密切相關。
• 工藝問題包括芯片篩選、貼片的一致性、焊接的可靠性、退火溫度和時間、光學系統(tǒng)的制作等。

　　—可靠性

• 可靠性問題是最突出的問題。
• 影響可靠性的因素貫穿在自原始芯片到封裝過程的所有環(huán)節(jié)。
• 焊接工藝、退火工藝和驅(qū)動電路的設計至關重要。
• 要協(xié)調(diào)解決光效、光衰和可靠性之間的矛盾。

　　—成本

• 性/價比是影響LED照明推廣應用的關鍵。
• 小功率應用中，多芯片光源的優(yōu)勢體現(xiàn)不出來。多芯片光源的對手是單芯片大功率LED。
• 采用更低成本的小功率芯片與微細加工技術的完美結合，實現(xiàn)高性/價比。

5 目前進展

• —3W多芯片光源
• —1W多芯片光源
• —5W多芯片光源
• —22W燈板制作的廣告射燈
• —270W墻體射燈樣品
• —2-5W射燈
• —3-7W水下射燈

6 發(fā)展趨勢

1. 單芯片功率將越來越大，但要用于大功率照明還需要集成。
2. 多芯片集成技術將成為LED照明的關鍵技術。
3. 多芯片方法目前將主要用于單芯片功率難以達到的地方。
4. 由于方法本身所決定，三基色將在多芯片集成方法得到快速使用。
5. 微細工藝的技術進步，二次、三次光學系統(tǒng)的使用，將使多芯片光源的光效以數(shù)倍的速度提高。
6. 隨著芯片的發(fā)展，多芯片光源的性/價比將迅速得到提高，價格的障礙將很快打破。