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LED照明推广尚存困难

LED照明推广尚存困难

  • 分类:索菲动态
  • 作者:
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  • 发布时间:2012-09-26 12:30
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        超高亮度白光LED的应用面不断扩大,首先进入了特种照明的市场领域,目前业界正在全力进行普通照明市场的开发。LED用于照明的意义已广为所知,然而其环氧树脂封装等技术难关尚未攻克。
  由于LED芯片输入功率的不断提高,对这些功率型LED的环氧树脂封装技术提出了更高的要求。功率型LED封装技术主要应满足以下两点要求:一是封装结构要有高的取光效率,二是热阻要尽可能低,这样才能保证功率LED的光电性能和可靠性。除了芯片本身外,器件的封装技术也举足轻重。 
  目前关键的封装技术工艺有:一是散热技术。传统的指示灯型LED封装结构,一般是用导电或非导电胶将芯片装在小尺寸的反射杯中或载片台上,由金丝完成器件的内外连接后用环氧树脂封装而成,其热阻高达250℃/W~300℃/W,新的功率型芯片若采用传统式的LED封装形式,将会因为散热不良而导致芯片结温迅速上升和环氧碳化变黄,从而造成器件的加速光衰直至失效,甚至因为迅速的热膨胀所产生的应力造成开路而失效。
        因此对于大工作电流的功率型LED芯片,低热阻、散热良好及低应力的新的封装结构是功率型LED器件的技术关键。可采用低阻率、高导热性能的材料粘结芯片;在芯片下部加铜或铝质热沉,并采用半包封结构,加速散热;甚至设计二次散热装置,来降低器件的热阻。在器件的内部,填充透明度高的柔性硅改性环氧材料,在可承受的温度范围内不会因温度骤然变化而导致器件开路,也不会出现变黄现象。零件材料也应充分考虑其导热、散热特性,以获得良好的整体热特性。 
  功率型LED分为功率LED和W级功率LED两种。功率LED的输入功率小于1W(几十毫瓦功率LED除外);W级功率LED的输入功率等于或大于 1W。国外功率LED封装,最早有HP公司于20世纪90年代初推出“食人鱼”封装结构的LED,并于1994年推出改进型的“Snap LED”,有2种工作电流(分别为70mA和150mA,输入功率可达0.3W),接着OSRAM公司推出“Power TOP LED”,之后一些公司推出多种功率LED的封装结构,这些结构的功率LED比原支架式封装的LED输入功率提高几倍,热阻降为几分之一;W级功率LED 是未来照明的核心部分,所以世界各大公司投入很大力量,其中松下公司于2003年推出由64只芯片组合封装的大功率白光LED。日亚公司于2003年推出号称是全世界最亮的白光LED,其光通量可达600lm,输出光束为1000lm时,耗电量为30W,最大输入功率为50W,提供展览的纯白光LED模块发光效率达33lm/W。有关多芯片组合的大功率LED,许多公司根据实际市场需求,不断开发出很多新结构封装的新产品,其开发研制的速度非常快。 
  国内LED封装产品的品种较齐全,目前约有LED封装厂商200家左右,封装能力超过200亿只/年,封装的配套能力也很强。但是很多封装厂为私营企业,规模偏小。比较好的企业有:台湾UEC公司(国联)采用金属键合(Metal Bonding)技术封装的MB系列大功率LED的特点是,用Si代替GaAs衬底,散热好,并以金属黏结层作光反射层,提高光输出。中国电子科技集团公司第13研究所对功率型LED环氧树脂封装技术开展研究工作,并开发出功率LED产品。其他有实力的LED封装企业(外商投资除外),如佛山国星、厦门华联等,很早就开展功率型LED的研发工作并取得了较好的效果,如“食人鱼”和PLCC封装结构的产品均可批量生产,并已研制出单芯片1W级的大功率LED 环氧封装的样品。 
  国内LED环氧封装技术的发展也面临困难。据中国环氧树脂行业协会介绍,对于大功率LED封装技术的研究开发,目前国家尚未正式支持投入,国内研究单位很少介入,封装企业投入研发的力度(人力和财力)还很不够,形成国内对封装技术的开发力量薄弱的局面,封装的技术水平与国外相比还有相当的差距。


 

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