技術(shù)進步促使LED封裝技術(shù)改變之分析
一、LED芯片效率的提升與led應(yīng)用技術(shù)的擴展必將會改變現(xiàn)有的LED封裝技術(shù)
LED LAMP現(xiàn)有的封裝形式為:DIP、SMD、TOP、SUPERFLUX、HIGHT POWER
目前各種封裝形式的不足(熱阻高、出光利用率低、最終應(yīng)用結(jié)構(gòu)匹配難)
未來芯片技術(shù)將會以提高效率降低成本、瑩光粉技術(shù)以提高效率穩(wěn)定性與演色指數(shù)為進步方向
LED芯片效率的提升將以階段性成長為主,從10lm/w~80lm/w、80lm/w~100lm /w、100lm/w~150lm/w、150lm/w~200lm/w…… 當(dāng)技術(shù)進步到200lm/w時對比現(xiàn)有的芯片效率提升了4.5倍,芯片的發(fā)熱量將大幅度減少(指同體積同面積比較)
二、封裝形式的演變之路
我國發(fā)展半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)的藍圖(2005)
三、芯片效率的提升將使芯片的面積不斷減小
四、LED封裝技術(shù)將會發(fā)生的改變1
·由高光效技術(shù)的發(fā)展路線可以預(yù)見,現(xiàn)有的封裝工藝與封裝材料并不能適用于未來的封裝要求.
·由于芯片內(nèi)量子效率的提升所以產(chǎn)生的熱量會減少,芯片有源層的有效電流密度會大幅度上升。
·芯片整體發(fā)熱量減少了,所以對于封裝形式的散熱面積要求也會減少, 目前采用的厚重散熱的封裝結(jié)構(gòu)將會發(fā)生大的變化.
·LED芯片效率提高使芯片面積大幅度減小,從而改變封裝的方式,使單一器件的光輸出大大增加
五、LED封裝技術(shù)將會發(fā)生的改變2
·單顆LED的效率大幅度提升使得發(fā)熱大幅度減少。出于制造成本與良率考慮,單顆高功率LED芯片面積也會大幅度減?。?4mil=60LM)。
·發(fā)熱變少與應(yīng)用上對單一LED光源的高光通量需求使集成化封裝成為主流。
·集成化封裝LED器件的熱聚集效應(yīng)使LED器件的整體導(dǎo)熱效率變得極為重要。
·能夠大幅度減低熱阻的共晶焊接技術(shù)將成為LED芯片封裝技術(shù)的主流(高導(dǎo)熱銀膠技術(shù)由于熱阻大于共晶焊技術(shù),本身Tg點溫度過低無法使用回流焊方式進行應(yīng)用生產(chǎn)所以無法成為封裝技術(shù)的主流)
·減低成本的需要使非金絲焊接技術(shù)將大規(guī)模應(yīng)用(鋁絲焊接、銅絲焊接、直接復(fù)合等技術(shù)將大量應(yīng)用)
·仿PC硬度的硅膠成型技術(shù)、非球面的二次光學(xué)透鏡技術(shù)等出光技術(shù)都將成為LED封裝技術(shù)的基礎(chǔ)
·定向定量點膠工藝、圖形化涂膠工藝、二次靜電噴瑩光粉工藝、膜層壓法三基色熒光粉涂布工藝、芯片沉積加壓法等白光工藝都將應(yīng)用在LED封裝工藝中,將會改善LED器件的出光效率與光色分布。
六、LED器件效率與封裝工藝的提升將使LED應(yīng)用成本大幅度下降
依照目前以實現(xiàn)的LED技術(shù)發(fā)展可以預(yù)計未來三到五年,每100lm的LED價格將會下降到RMB2元。(即:現(xiàn)在的高品質(zhì)2000Lm E27節(jié)能燈價格約為RMB27~47元,則同樣為2000Lm的LED節(jié)能燈的LED器件成本將為20元RMB,用LED制造的節(jié)能燈將直接威脅傳統(tǒng)熒光管節(jié)能燈的市場,初次購買LED節(jié)能燈的成本將為大多數(shù)人所能接受。
LED在新型照明系統(tǒng)中與傳統(tǒng)光源相比體積占明顯優(yōu)勢,保持這一優(yōu)勢有利于LED的應(yīng)用設(shè)計及大規(guī)模推廣
七、現(xiàn)有的LED封裝工藝
八、大功率LED封裝的關(guān)鍵技術(shù)大尺寸, 高效率[外量子效率]
·芯片低電阻
·高導(dǎo)熱性
·熱匹配好的封裝
·高效熒光粉
·高反射率以利于出光
·智能驅(qū)動方式
·低制造成本
九、LED高度自動化生產(chǎn)的現(xiàn)場
·自動分光車間
·自動成型車間
·自動裝片與焊線車間
·注膠車間
十、LED封裝未來工藝及裝備的改變分析
LED封裝技術(shù)將會發(fā)生的改變
結(jié)論
現(xiàn)有的LED封裝技術(shù)及裝備將會發(fā)生很大的改變。
未來LED封裝工藝將會變得更簡單,自動化程度將會變得更高,綜合成本將會大副度下降。
LED封裝企業(yè)將成為本次改變的推動者,向上推動LED芯片企業(yè)改變后段制造工藝,橫向互動LED封裝裝備制造企業(yè)適應(yīng)開發(fā)新的LED封裝設(shè)備,
向下推動燈具制造企業(yè)緊跟LED技術(shù)發(fā)展的趨勢 在高光效低發(fā)熱的新器件的應(yīng)用上改變現(xiàn)有的笨重LED燈具,服務(wù)于節(jié)能社會。
燈具制造商兼并收購LED封裝企業(yè)將成為新的趨勢(垂直整合,吸收技術(shù)降低成本提高競爭力)
高功率LED器件的國際標(biāo)準(zhǔn)將會逐步落定塵埃,誕生出國際“LED器件標(biāo)準(zhǔn)燈”,各類LED應(yīng)用將會步入有序開發(fā)。LED封裝企業(yè)即將步入“標(biāo)準(zhǔn)工序大量制造時代”。
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