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中国LED封装器件产业发展趋势分析

发布时间:2019-07-01 13:15 来源:未知 编辑:admin

  除了垂直式芯片外,覆晶型芯片也是业界极力发展的目标。覆晶型芯片的制作较立体型简单许多,且可避掉复杂工艺,使得量产可行性大幅提升,加上后端芯片工艺金手指和过孔技术成熟辅助,以往必须种植多颗金球的固晶方式转变为大面积P、N电极直接黏着支架,搭配上eutectic固晶方式,更大大的简化了覆晶型芯片封装的技术门坎,再者,缩短的封装散热路径,相较于水平式芯片有较佳的散热能力,驱动电压也可下降,在未来节能减碳的驱动下,覆晶型芯片封装会是很好的解决方案。

  基于上述封装的考虑,目前采用的主要封装技术为荧光粉涂布以及转注工艺。荧光涂布是亿光发展的技术,主要是在芯片上覆盖一层薄薄的荧光层,如此可大幅提升组件的发光效率,目前亿光已将此产品运用在高功率件上。

  转注工艺技术则原本是使用在小型的表面贴装型产品上面获得了很大成功,并进一步将此技术运用在高功率机种上,克服了硅成型与粘模等技术问题,目前由于TV等背光组件功率的提升与信赖性的要求,传统的PPA反射盖基板为有机材料,无法像硅或树脂提供较佳的耐热与耐光能力,为了有效提升信赖性,计划将此转注工艺技术运用在背光组件的产品上。

  关于封装尺寸,目前所能达成之最小高功率封装体尺寸为3.0×3.0mm,甚至是2.0×2.0mm以下的样品制备,然而目前市售最普遍的规格仍为3.5×3.5mm产品,此一产品的应用面极为广泛,因此,亿光身为开启固态照明时代的先锋分子,亿光电子将持续将小尺寸高功率技术应用于此产品上,以低成本的氮化铝陶瓷基板搭配高反射率的反射镜实施,制作此项产品所需的封装支架,另外并会应用共金固晶的工艺技术,藉由金属快速的将热由LED中心地带导向高导热的氮化铝陶瓷,以期降低LED组件的操作温度,达成高效率(150lm/w)、高功率(3-5W操作)、长寿命(60000hrs)、低能耗的LED产品表现。

  芯片选择将与全球的优质合作伙伴共同致力于现有芯片的质量改良与降低成本,以及新芯片结构的快速开发,以期能以成本最低之大量生产的硅胶压模工艺技术,降低现有LED芯片工艺的封装成本,并以快速反应的光学结构设计符合新设计芯片结构的取光效果,务求达成量产成本最低、效率最高的设计目标。

  在LED封装方面,COB封装技术是另一大重点,10W以下LED不适用COB封装技术,这个领域主流上仍然采用单颗大功率封装形式;20W以上的LED则较适合采用COB封装技术。目前日本LED球泡灯市场主要转为以COB多晶封装为主,传统大功率芯片及模块则大多用于MR16等指向性LED灯源。

  目前COB封装用得比较多的是铝基板、铜基板和陶瓷基板等。每种材料的导热系数不同,导致其导热性能的差异,如钻石的导热系数是1000,其次是银和铜为400左右,然后铝是100多,而陶瓷的导热系数在8-22之间。在绝缘材料中,陶瓷的导热系数已经算是不错,加上价格便宜,故许多封装选择采用陶瓷基板。

  除高功率LED外,高压LED的封装也是一大重点。高压LED的封装产品横跨了1W、2W及4W的产品市场,而高压产品的问世,就是以全新的思维解决固态照明因降压电路的存在而造成多余能量耗损的问题,并进而协助终端消费者降低购买成本。同时,由于高压LED芯片本身具蓝宝石基板,侧向光较一般的芯片为强,因此在封装时应采用全角度均匀披覆的荧光粉设计,以求封装体在全视角色温一致,进而提升光的质量。

  高压LED产品的封装技术重点在于延续上述优点,此外更应提供消费者更多的便利性,使得不同区域在不同的电压操作条件下,都能得到快速且方便的应用。例如亿光电子推出的4W产品,可直接利用电路板的线路串并联设计来符合全球110V及220V不同的电压源需求。且由于单一组件封装体的电压跨压,可达110V甚者220V,因此在开发高压LED封装时,亿光电子坚持使用绝缘的陶瓷基板封装体形式,以降低小尺寸之间正负电极火花放电的危险性。

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