Eine Status-quo-Macht LED Verpackungstechnik
Power LED und Power in Watt LED (W)-Ebene Power-LED zwei. Power LED Leistungsaufnahme weniger als 1 Watt (zehn Milliwatt Leistung LED, mit Ausnahme); W-LED-Signalpegel, die gleich oder größer als 1 Watt.
Es gibt HP die erste 90 Jahre in den Anfang des 20. Jahrhunderts begann die "Piranha"-Paket Struktur der LED, und im Jahr 1994 führte eine modifizierte Version von "Snap LED" gibt es zwei aktuelle bzw. 70mA und 150mA, Leistungsaufnahme bis zu 0,3 W. Dann OSRAM startet "Power TOP LED", nachdem einige Unternehmen eine Vielzahl von LED-Paket-Struktur bieten. Die Struktur der LED-Paket als das Original Halter-style LED Leistungsaufnahme mehrmals erhöht, sank Widerstand auf einen Bruchteil der Vergangenheit an.
W-Klasse-LED-Beleuchtung ist der Kern des zukünftigen weltweit größten Energiekonzerne massiv in die Forschung und Entwicklung von Verpackungen investiert. Single-Chip-W-Klasse Leistung von Lumileds LED, erstmals 1998 der LUXEON LED gestartet, die Package-Struktur wird durch den Einsatz von thermischen Trennung in der Form der Flip-Chip-Träger charakterisiert gelötet direkt an das Silicium-Kühlkörper und eine reflektierende Tasse , optische Linsen und flexible durchsichtigem Plastik und anderen neuen Strukturen und neuen Materialien ist jetzt verfügbar für Single-Chip-1W, 3W und 5W High-Power LED hat Lumileds Unternehmen eine Reihe von Power-Typ patentierten Verpackungen weißen LED-Technologie. OSRAM im Jahr 2003 eingeführt einem einzigen Chip, Golden Dragon "-Serie LED, die durch einen Kühlkörper in direkten Kontakt mit dem Metall-Vorstand, mit guter Wärmeableitung gekennzeichnet ist, und Eingangsleistung bis zu 1W. Nichia 1W LED Betriebsstrom von 350 mA , weiß, blau, blau-grünes Licht und grünes Licht und der Lichtstrom 20 Lumen bzw. 23,7,28, Lebensdauer von 50.000 Stunden zu erwarten.
B LED Verpackungstechnik Überblick
Um die Halbleiter als Lichtquelle LED, Lichtstrom von herkömmlichen Produkten wie Glüh-und Leuchtstofflampen, die universelle, weit weg verglichen. Daher LED-Beleuchtung im Bereich der Entwicklung, der Schlüssel zu seiner Lichtausbeute, erhöhte Lichtstrom auf das Niveau der vorhandenen Beleuchtung. Da die LED-Chip Eingangsleistung zunimmt, sollten die wichtigsten Power-LED Verpackungstechnik erfüllen die beiden folgenden Anforderungen: ① Package-Struktur haben eine hohe Licht-Effizienz der Extraktion; ② Widerstand so gering wie möglich, um so die Leistung zu gewährleisten LED optische Leistung und Zuverlässigkeit.
Power LED epitaktischen Materialien in der Epitaxie mit MOCVD-Technologie und Multi-Quantum-Well-Struktur verwendet, obwohl die interne Quanteneffizienz verbessert werden sollte, aber der Zugang zu hohen Lichtstrom ist nach wie vor das größte Hindernis für die Chip-Licht Extraktionseffizienz ist gering. Bestehende Power-LED-Flip-Chip-Design der neuen Struktur, um das Licht Extraktion Effizienz der Chips zu verbessern, die Verbesserung der Chip-thermischen Eigenschaften und durch die Erhöhung der Chipfläche, erhöhen Sie den Betriebsstrom um die Effizienz der photoelektrischen Umwandlung Geräte zu erhöhen, um zu gewinnen fettreichen Fluss, neben dem Chip ist das Gerät der Verpackungstechnik ebenfalls wichtig.
Power LED-Paket von Schlüsseltechnologien:
a. Kühltechnik
Der traditionelle Indikator Typ LED-Paket-Struktur, in der Regel mit leitfähigem oder nicht leitfähigem Kleber-Chip in der reflektierenden Tasse oder kleinen Stück Tische, die vom Gold gesetzt auf die internen und externen Geräten zusammen mit Epoxidharz verbunden komplett installiert, Der thermische Widerstand von bis zu 150 ~ 250 ℃ / W, wenn eine neue Power-Chip vom Typ-Typ LED-Paket mit der traditionellen Form, um schlechte Wärmeabfuhr, da der Chip Sperrschichttemperatur führen stieg rasch und Epoxid-Carbon gelb, wodurch das Gerät beschleunigt Licht Rückgang bis zum Versagen oder sogar wegen der raschen thermischen Ausdehnung Stress durch Drahtbruch und zum Ausfall generiert.
Für große aktuellen Power-LED-Chip, geringe thermische Beständigkeit, gute Wärmeabfuhr und geringe Beanspruchung des neuen Power-LED-Paket-Struktur ist der Schlüssel-Komponenten. Kann mit geringem Widerstand, hohe Wärmeleitfähigkeit des Materials den Chip, der untere Teil des Chips sowie Kupfer-oder Aluminium-Kühlkörper und semi-Kapselung Struktur beschleunigt die Kühlung, auch sekundäre Kühl-Gerät entwickelt, um das Gerät der thermischen Widerstand zu verringern; im Inneren des Gerätes, füllen Sie die transparente flexible Silikon-Gel ist nicht durch plötzliche Veränderungen in der Temperatur des Gerätes führen, zu öffnen, wird es nicht angezeigt, Vergilben, Teile und Materialien sollten in vollem Umfang Rechnung seine Wärmeleitfähigkeit, thermische Eigenschaften, zu ergreifen, um ein insgesamt gutes Wärme zu bekommen Merkmale.
Ordinary LED und Power-LED-Paket-Struktur in Abbildung 2-5, Abbildung 2-6 gezeigt. Resistance Referenzwert in Tabelle 2-1.
LED-Referenz thermische Beständigkeit (℃ / W)
Ordinary LED
150 ~ 250
1W LED
<50
3W LED
<30
5W LED
<18
10W LED
<9
b zweite optische Design-Technologie
Zur Verbesserung der Licht-Extraktion Effizienz des Gerätes, sowie der Reflektor-Design mit mehreren optischen Linsen.
c. Power LED weißes Licht-Technik
Gemeinsame Methode zur Erreichung weißes Licht hat die folgenden drei Verfahren:
① Blue-Chip mit YAG-Leuchtstoff beschichtet, blau, gelb, grün Leuchtstoff emittiert, um die Synthese von weiß und blau zu stimulieren. Das Verfahren ist relativ einfach, effizient, praktisch. Der Nachteil ist die Menge der Leim Konsistenz ist schlecht, was zu einer glatten Phosphore leicht ausfallen schlechte Gleichförmigkeit Farbkonstanz ist nicht gut, hohe Farbtemperatur, ist die Farbwiedergabe nicht ideal.
② RGB drei Grundfarben mehrere Chips oder mehrere Geräte Vermischung in weißes Licht, oder blau + gelb Zwei-Chip-Komplementärfarbe weißes Licht zu erzeugen. Solange die Wärme gut, erzeugt das Verfahren weißes Licht stabiler als die bisherigen Verfahren
③ In der UV RGB Phosphorschicht auf dem Chip, aufgeregt Leuchtstoff mit lila Mischung zu bilden produziert drei weiße Grundfarbe. Wie die aktuelle UV-Chip-und RGB-Leuchtstoff Effizienz gering ist, hat noch nicht die praktische Phase erreicht.
Tabelle 2-2 Vorbereitung der drei Hauptlinien der weissen LED-Vergleich
Chip
Farbe
Die besten
General
General
General
Gut
Farbstabilität
Die besten
Gut
General
General
Gut
Lumen Wartung
Keine Daten
General
Gut
Gut
Gut
Fluoreszierendem Material
In der Studie
Mehr reifen
- - -
Leistungsfähigkeit
Die besten
Gut
General
General
Gut
Anwendung
Weißes Licht
Backlight
Spezielle Beleuchtung
Show
Backlight
W-Klasse-LED-Beleuchtung Produkte zu erreichen, muss die Industrie auch auf die folgenden technischen Probleme:
① die Höhe der Phosphor-Beschichtung Einheitlichkeit und Kontrolle: LED-Chip + Leuchtstoff-Coating-Verfahren verwendete Methode, den Phosphor ist in der Regel mit dem Kunststoff beschichtet mit einem Verteiler, seine Chip gemischt. Während des Betriebs der Träger plastische Viskosität der dynamischen Parameter ist der Anteil größer als die Träger-Gel und Phosphor Niederschlag und Händler Genauigkeit und anderen Faktoren ist, was diesen Prozess Einheitlichkeit der Phosphor-Beschichtung Gewicht zu kontrollieren schwierig, die weiße Farbe ist ungleichmäßig.
② Chip mit optischen Parameter: die Eigenschaften der Halbleiter-Prozesses, die Entscheidung Wafer-Chip mit der gleichen Arten von Materialien kann zwischen dem optischen Parameter (z. B. Wellenlänge, Lichtstärke) und Strom (wie Durchlassspannung) Parameter Unterschiede zu präsentieren. RGB drei Farb-Chips noch so müssen für die weiße Farbe Parameter von großem Einfluß, den die Industrie-Adresse einer der wichtigsten.
③ Nach Anforderung der Anwendung durch die helle Farbe Parameter-Steuerung generiert: verschiedene Verwendungen des Produkts von weißen LED-Farbkoordinaten, Farbtemperatur, Farbwiedergabe, optische Leistung (oder Intensität) und die räumliche Verteilung von Licht und anderen Anforderungen sind unterschiedlich, die Parameter in der Steuerung des Produkts beteiligt Struktur-, Prozess-Methoden, Materialien und andere Faktoren Koordination. In der industriellen Produktion dieser Faktoren zu kontrollieren, werden mit der Anwendung, ist die Konsistenz sehr wichtig, ein gutes Produkt.
. Detection-Technologie und Standards
Mit der W-Klasse Leistung der Chip-Herstellung Technologie und die Entwicklung von weißen LED-Technik, LED-Beleuchtung Produkte werden sukzessive auf den Markt, zeigen oder geben Sie Parameter mit den herkömmlichen LED-Produkte Prüfnormen und Prüfmethoden können nicht den Bedürfnissen von Beleuchtungsanwendungen. Inländische und ausländische Hersteller von Halbleiter-Ausrüstung und Instrumente haben auch ihre eigenen Test-und Messtechnik in unterschiedlichen Prinzipien, Bedingungen, Normen, gibt es einige Unterschiede, was einer Steigerung von Test-Anwendungen, die Schwierigkeiten beim Vergleich der Produktleistung und erschweren die Frage verwendet, ins Leben gerufen. LED-Beleuchtung Industrie zu erweitern, um Standards für die LED-Beleuchtung Produkte zu etablieren sind ein wichtiges Mittel der industriellen Standardisierung.
? E. Screening-Technologie und Zuverlässigkeit zu gewährleisten, dass:
Seit dem Erscheinen des Lichtes beschränkt, die Montage mit LED-Beleuchtung und versiegelt durch die Beschränkungen von Raum, nicht förderlich für die LED Wärme, was bedeutet, dass die Verwendung von LED-Beleuchtung Umwelt als minderwertig zu den traditionellen Anzeige bedeutet, das angibt, dass LED-Produkte. Darüber hinaus ist LED-Beleuchtung in den hohen Strom zur Arbeit fahren, die ihre höheren Anforderungen an die Zuverlässigkeit gestellt. In der industriellen Produktion, für verschiedene Produkte verwendet, entsprechende thermische Alterung, die Auswirkungen der Temperaturschwankungen, laden den Alterungsprozess Screening-Test, ohne vorzeitigen Ausfall Produkte gewährleisten Zuverlässigkeit der Produkte ist von wesentlicher Bedeutung.
Elektrostatische Technologie zum Schutz
Da GaN ist eine große Bandlücke Material mit hohem Widerstand, solche Chips in der Produktion aufgrund von statischer Elektrizität durch die induzierte Ladung erzeugt wird, nicht einfach zu verschwinden, angesammelt in einem beträchtlichen Ausmaß, generieren eine hohe elektrostatische Spannung. Wenn mehr als die Fähigkeit des Materials, wenn der Zusammenbruch und Entladungserscheinungen auftritt. Sapphire Blue-Chip-Chip-positiven und negativen Elektroden werden über dem Raum befindet klein, für InGaN / AlGaN / GaN Doppel Heteroübergang ist InGaN aktive Schicht nur zehn Nanometern, die elektrostatische Kapazität des kleinen, leicht durch statische Elektrizität Zusammenbruch, der Ausfall des Gerätes. GaN-basierte LED und herkömmlichen LED, antistatisch Armen seiner deutlichen Nachteil haben statische Elektrizität Fehler einen Einfluss auf die Rate der qualifizierten Produkte und Förderung der Nutzung von ein sehr schwieriges Problem. Daher wird in der industriellen Produktion, zu verhindern statische Aufladung richtig einen direkten Einfluss auf die Produktausbeute, Zuverlässigkeit und wirtschaftliche Vorteile.
Elektrostatische Prävention Techniken sind wie folgt zusammenfassen: ① die Herstellung und Verwendung Websites aus dem menschlichen Körper, Tisch-, Boden-, Raum-und Produkt-Transport, Stapeln und andere Aspekte der Umsetzung von Prävention. ② Chip ESD-Schutzschaltung Design. ③ LED-Baugruppe auf dem ESD-Schutz-Geräte.
2) Multi-Chip-Package
Um großformatigen Chips zu vermeiden führte der Rückgang der Lichtausbeute und andere Fragen können die geringe Größe des Chips verwendet werden, um die Single-Tube-Verfahren der maximalen Lichtstrom gemacht werden kann erhöht werden. Als kleine Chip-Technologie ist relativ ausgereift ist, steht eine Vielzahl von hohen thermischen Leitfähigkeit der Aluminiumplatte Wärmedämmung Sandwich gut, um die Lichtausbeute zu verbessern und die Stabilität des Gerätes sind gut und leicht zu Chip und Wärme, gute Ergebnisse, mehr Struktur und Arrangement. Allerdings ist es ein kleiner Chip inhärente Nachteile, wie die Elektrode führt Shading und andere Fragen in einem Multi-Chip-Integration werden die Auswirkungen von Licht emittierenden Effizienz, Substrat-Design ", kein Blei" den Chip zu führen Probleme zu vermeiden, ist es, den kleinen Chip integrierte optische Verbesserung der Effizienz zu erhöhen geladen eine der Möglichkeiten.
U. S. UOE Unternehmen hat Forschungssystem NorLux Serie. Diese Serie von hexagonalen Aluminium als Substrat, das Substrat Durchmesser von 1,25 Zoll, Licht emittierende Fläche in seinem zentralen Teil befindet, kann einen Durchmesser von etwa 0,375 Zoll, Platz für 40 Leuchtdioden-Chip auf dem Substrat verbunden ist führt machte zwei Berührungspunkte mit der Anode und Kathode Verbindungen, die Chip-Struktur entsprechend der gewünschten optischen Ausgangsleistung, um die Größe des Stempels auf dem Substrat angeordnet sind, die Anzahl der zu bestimmen Lamina Ceramics im Jahre 2003 führte die Verwendung des Unternehmens einzigartig niedrigen Temperaturen gesintert Keramiksubstrat Metall (LTCC-M)-Technologie, High-Power LED-Arrays verpackt. Panasonic startete im Jahr 2003 durch die 64-Chip-packed High-Power LED weiß. Hebei Lide Unternehmen hat nur eine einzige Farbe, bunt, weiß und anderen Farben, eine Vielzahl von Betriebsspannung, die ganze Macht der integrierte Multichip-LED-Lichtquelle Produkte, hat das Maximum erreicht integriertes Netzteil 12W (Farbe) und 6W (weiß ).
Abbildung 2-7 Multi-Chip integriert Pakete
Phosphor
Bei der Herstellung von weißen LED, die Phosphor eine kritische Material ist, es wirkt sich unmittelbar auf die Leistung der weißen LED-Helligkeit, Farbort, Farbtemperatur und und so weiter. Der Einsatz von LED-Chip mit Leuchtstoffen für weiße Licht einer bestimmten Methode zu produzieren ist einfach und kostengünstig. Aktuelle kommerziellen weißen LED-Produkte und Trends für die Zukunft noch Single-Chip-Modell für den Mainstream, und entwickeln eine gute Leuchtstoff Lumineszenz ist es, hohe Helligkeit, hohe Lichtausbeute, hohe Farbwiedergabe weißer LED Schlüssel zu erhalten.
Typischerweise wird die LED mit einem Leuchtstoff Auswahlkriterien:
① Leuchtstoff LED-Chip können effektiv abgestimmt werden, um zu stimulieren;
② und hat eine hohe Quantenausbeute;
③ chemische Stabilität.
Derzeit verwendet Phosphore, um weißes Licht zu erzeugen gibt es drei Möglichkeiten: blau mit gelbem Phosphor LED, blaue LED mit roten, grünen Leuchtstoff, mit roten, grünen und blauen Phosphore UV-LED. Aktuelle kommerziellen weißen LED ist meist blaue LED mit gelbem Phosphor der Single-Chip-Typ blau mit roten und grünen LED weißes Licht Leuchtstoff Weise nur OSRAR, Lumileds und anderen Unternehmen auf dem Patent gemeldet, aber noch nicht kommerzielle Produkte erscheinen, und mit drei-Farben Phosphor Ansatz UV-LED ist auch noch in der Entwicklung. Verschiedene Leuchtstoffe haben Vor-und Nachteile von weißen LED in Tabelle 2-3 gezeigt.
Tabelle 2-3 verwendet Phosphore, um Weißlicht-LED-und Nachteile der verschiedenen Arten produzieren
Typ des weißen Lichts erzeugt weißes Licht Generation bedeutet
Vorteil
Mangel
Single-Chip-Typ
Blaue LED mit gelbem Phosphor
Single-Chip kann weiß, geringe Kosten, einfache Produktion vorgenommen werden
Der Wirkungsgrad ist gering, muss die Farbe verbessert werden, ist niedriger Farbtemperatur nur schwer zu erreichen, mit der aktuellen Lichtfarbe ändern, einfach zu Halo Phänomen haben
Blaue LED mit roten, grünen Leuchtstoff
Spektrale Verteilung für die drei Wellenlängen, High Color, helle Farbe und einstellbarer Farbtemperatur
Lichtfarbe mit den aktuellen Änderungen, aber es gibt Halo Phänomen ist nicht klar,
Mit roten, grünen und blauen Phosphore UV-LED
Hohe Farb-, Licht-Farbe und einstellbare Farbtemperatur, den Einsatz hocheffizienter Leuchtdioden Phosphore, um die Effizienz der Lichtfarbe einheitlich verbessern nicht mit der aktuellen Änderung
Pulverlösen schwieriger, high-efficiency Leuchtstoff entwickelt werden
Gelbem Phosphor Rare Earth
Bei der Verwendung von Single-Chip-weißes Licht durch die LED-basierte Methoden erzeugt werden, ist die Verwendung von blauen LED-Chips mit gelbem Licht-Phosphor-Technologie relativ ausgereift, die Mehrheit der kommerziellen weißen LED mit dieser Kombination, verwendet, die den gelben Phosphor Cer Yttrium-Aluminium-Granat (im Folgenden als "YAG: Ce" genannt). Es kann stimulieren die blaue LED-Chip Breitband unter dem gelben ausgestellt und Blue-Chip-weißes Licht aussendet, um eine Mischung zu bilden. In der Zwischenzeit nach verschiedenen Chips und Anwendung muss durch eine Anpassung der Y3 +, Gd 3 + oder Al3 +, Ga3 + Molverhältnis, um die gewünschte Wellenlänge gelben Phosphor zu erhalten.
Seltene Erden-Phosphore
Trotz der Verwendung von Licht blau mit gelben Phosphor zu erzeugen weißes Licht hat in großem Erfolg, aber die Methode noch zwei Nachteile: Die Farbe muss noch weiter verbessert, vor allem in der Verwendung eines einzigen gelben Phosphor ist schwierig, eine niedrige Farbtemperatur vorbereiten (3500 K oder weniger) der weißen LED, diese beiden Defizite, indem rote Leuchtstoffe verbessert werden; gleichzeitig erzeugen weißes Licht auf andere Weise, den roten Phosphor spielt auch eine wichtige Rolle, wie es mit dem Blu-ray LED und grüne weißes Licht mit Phosphor, aber auch mit Grün, Blau und Violett oder UV-LED-Leuchtstoff erzeugt weißes Licht mit. Alle zusammen, leuchtet die rote Phosphor und weniger effizient, als auch weiß mit einem Leuchtstoff Entwicklung Engpass LED.
Grüne Leuchtstoff Rare Earth
LED mit grüner Leuchtstoff ist ein zweiwertiges Europium aktiviertes Magnesium-Silikat Calciumchlorid (die CMSC), die eine starke Emissionsmaximum hat, und seine Erregung Spektrum ist sehr breit, geeignet für UV-, Violett oder Blau LED Anregung.
noch nicht geloest
Belohnung Point:0 -
Bis zum Ende des Problems gibt es
