LED裸晶光引擎技術(shù)解密

文章來(lái)源:恒光電器

發(fā)布時(shí)間:2014-05-18

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集成封裝形式的LED光電一體化引擎，采用晶圓形態(tài)封裝技術(shù)，合理的光學(xué)與散熱設(shè)計(jì)，搭配高效高品質(zhì)的高壓線性恒流技術(shù)，照明資質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了以最優(yōu)化的成本與性能集合的新一代光電一體化LED模塊。

 

       此產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)可給LED封裝產(chǎn)業(yè)帶來(lái)一種創(chuàng)新思路，口碑，將傳統(tǒng)LED封裝產(chǎn)業(yè)范圍向上、下游拓展，在當(dāng)前LED封裝界陷入邊際成本遞增與邊際收益遞減的現(xiàn)狀，成本利潤(rùn)已達(dá)臨界點(diǎn)而投資回報(bào)不如預(yù)期的尷尬局面形勢(shì)下，不需要進(jìn)一步追加投資來(lái)增加產(chǎn)品的附加值就可獲得一種嶄新光電引擎。符合半導(dǎo)體產(chǎn)品的集成化趨勢(shì)及規(guī)模化生產(chǎn)的潮流。裸晶光引擎用來(lái)設(shè)計(jì)生產(chǎn)新一代LED球泡燈、筒燈等都十分方便快捷，圖1展示了用裸晶光引擎生產(chǎn)的新型LED球泡燈。

       

圖2 用裸晶光引擎生產(chǎn)的新型LED球泡燈

 

一、裸晶光引擎市場(chǎng)前景

 

       LED封裝企業(yè)可以把下游的用戶分為四類(圖1)，裸晶光電引擎在保證燈具優(yōu)越光電性能的基礎(chǔ)上可大幅降低光源和燈具的物料及加工成本，是配合終端光源和燈具工廠占領(lǐng)市場(chǎng)的理想選擇。

       圖2 LED封裝企業(yè)可以把下游用戶分為四類

 

二、裸晶光引擎性能

 

       光：高光效可達(dá)130lm/w,顯色指數(shù)≥80，LED天花燈，家用照明，色容差≤6，符合歐盟ERP條例;

 

       電：輸入AC180-240V/100-130V/50-60HZ，功率5-12W, PF≥0.95，THD<15% ，電源效率≥90%，電工照明，ROSH認(rèn)證，EMC符合CE、RCM認(rèn)證要求;

 

       熱：基板導(dǎo)熱率≥25 W/m﹒K;

 

       環(huán)保：符合ROSH標(biāo)準(zhǔn);

 

       使用：將電源AC輸入端引線直接焊接于模塊上L/N焊盤即可點(diǎn)亮。

 

       裸晶光引擎的傳導(dǎo)測(cè)試如圖3所示，性能滿足規(guī)模生產(chǎn)LED光源和燈具的需要。10W裸晶光引擎測(cè)試報(bào)告(不帶罩)如圖4所示。

       圖3 裸晶光引擎?zhèn)鲗?dǎo)測(cè)試

       圖4 10W裸晶光引擎測(cè)試報(bào)告(不帶罩)

 

三、裸晶光引擎的組成

 

       裸晶光引擎由：陶瓷基板 + cob光源 + 驅(qū)動(dòng)電源 組成;

 

       (一) 陶瓷PCB基板

 

       陶瓷PCB基板如圖5所示，陶瓷基板具有鋁基板所沒(méi)有的許多優(yōu)點(diǎn)。陶瓷基板的主要優(yōu)點(diǎn)：

 

       1、與傳統(tǒng)鋁基板相比，質(zhì)量，陶瓷基板的反射率較高，有助于提高光效。

 

       2、陶瓷具有抗氧化，耐酸堿，耐磨、耐老化等高可靠性特點(diǎn)。

 

       3、陶瓷為絕緣體，有助于LED照明產(chǎn)品通過(guò)各種高壓測(cè)試，安規(guī)測(cè)試。

 

       4、陶瓷的熱脹冷縮系數(shù)較小，商業(yè)照明，高溫環(huán)境下，其表面也較為平整，工程照明，有助于保持與散熱體間的熱阻系數(shù)。

 

       5、陶瓷基板導(dǎo)熱系數(shù)較高，同等功率設(shè)計(jì)可使用更小的空間。

圖5   陶瓷PCB基板

 

       陶瓷基板主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。

項(xiàng)目

規(guī)格

產(chǎn)品材質(zhì)

符合歐盟RoHS環(huán)保要求

主基板材料

96%氧化鋁

白度

>85%

反光度

>95%

圖形尺寸精度

±0.05mm

圖形偏移中心范圍

±0.05mm

翹曲度

<0.03mm

基板表面粗糙度

0.20-0.75μm

劃線深度

40±3%

圍壩高度

0.3～0.7mm

導(dǎo)熱系數(shù)

25 W/m﹒K

熱膨脹系數(shù)

6.4～6.8 ppm/℃

抗電強(qiáng)度

>12KV/mm

體積電阻率

>1011Ω.cm（20～300℃）

機(jī)械強(qiáng)度

350～400 Mpa

表面金屬層

燒結(jié)銀層厚度>11μm

 

         (二) 特殊設(shè)計(jì)的COB光源

 

       1)基于材料及芯片排布設(shè)計(jì)的COB，導(dǎo)熱效率高，使用壽命長(zhǎng)。

 

       COB光源部分是直接將LED發(fā)光芯片貼裝在導(dǎo)熱性能極佳的陶瓷基板上，陶瓷基板的導(dǎo)熱率是鋁基板的20倍以上，LED照明企業(yè)，極速的導(dǎo)熱速度可以將熱量縱向快速導(dǎo)入散熱體，LED熱量的快速導(dǎo)出大幅度降低了LED發(fā)光芯片的因熱而光衰減。