LED在矽基板上封裝之創新技術
750W/m2,強制對流的功率密度為7,500W/m2,內外相除得到自然對流需要4,000倍的面積去散熱,強制對流則為400倍,因此可以看出導熱的重要。
熱阻決定LED的壽命,Cree測得數據顯示,接合溫度每升1,使用壽命減1,000小時,若以每天5小時的使用計算,升1總共會減少6.5個月的壽命。
材料特性
可供選擇的高功率LED次黏著基台(sub-mount)材料有陶瓷(氧化鋁、氮化鋁)和矽。其中,鋁基板有翹曲問題,而且以導熱係數和熱擴散來看,矽是最佳選擇(矽的熱擴散係數為2.6~4.0 ppm/K,在三者中最小。熱傳導係數為140 W/m-K,遠大於氧化鋁,較氮化鋁的180W/m-K略小,但若將2係數關連比較,則以矽最為優異)
矽基板的熱阻抗可以低至5/W,氧化鋁則為10~15/W。以矽的阻抗較陶瓷低4/W計,代表其使用壽命能夠增加4,000小時。
晶圓級封裝技術
矽基LED封裝製程流程為:絕緣及金屬層、晶片/金屬線鍵結及螢光材料塗布、透鏡組裝,再進行切割與測試。使用矽晶圓方法可以藉以控制穿孔型式(單一或多重),因而增加光萃取率,這是陶瓷基板所做不到的。
采鈺獨家的IC製造相容晶圓級螢光粉塗布技術Conformal phosphor coating,可以在LED晶片最上層造就薄而高效能的螢光粉出光層,一次光學設計時即可將黃暈現象改善。Conformal phosphor coating並可控制色溫的一致性。
半球形鏡頭為以光學設計方式增加出光率的方法之一,也是采鈺獨家設計的晶圓級產品,鏡頭設計符合各種出光形式的需求。此外,利用不同材料的折射率不同,由內而外愈來愈小,亦可控制出光路徑使其出光率增加,此結構模式可改善出光率逾7%
藉由螢光粉補償過程可以達到緊密的色溫控制,因而良率可獲得提升。原本低於70%的良率,經由補償可以提升超過95%

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