1.包装步骤:将成品按要求包装、入库。
2.清洗步骤:采用超声波清洗PCB或LED支架,并且烘干。
3.切膜步骤:用冲床模切背光源所需的各种扩散膜、反光膜等。
4.装配步骤:根据图纸要求,将背光源的各种材料手工安装正确的位置。
5.测试步骤:检查背光源光电参数及出光均匀性是否良好。
6.装架步骤:在LED管芯底部电极备上银胶后进行扩张,将扩张后的管芯 安置在刺晶台上,在显微镜下用刺晶笔将管芯一个一个安装在PCB或LED相应 的焊盘上,随后进行烧结使银胶固化。
7.压焊步骤:用铝丝或金丝焊机将电极连接到LED管芯上,以作电流注入 的引线。LED直接安装在PCB上的,一般采用铝丝焊机。
8.封装步骤:通过点胶,用环氧将LED管芯和焊线保护起来。在PCB板上 点胶,对固化后胶体形状有严格要求,这直接关系到背光源成品的出光亮度。这 道工序还将承担点荧光粉的任务。
9.焊接步骤:开阳灯饰厂家发现如果背光源是采用SMD-LED或其它已封装的LED,则在装配 工艺之前,需要将LED焊接到PCB板上。
LED封装的具体 *** 作
1、首先是LED芯片检验
镜检:材料表面是否有机械损伤及麻点麻坑,LED芯片电极大小及尺寸是否符合工艺要求电极图案是否完整
2、扩片机对其扩片
由于LED芯片在划片后依然排列紧密间距很小,不利于后工序的 *** 作。我们采用扩片机对黏结芯片的膜进行扩张,是LED芯片的间距拉伸到约0.6mm也可以采用手工扩张,但很容易造成芯片掉落浪费等不良问题。
3、点胶
在LED支架的相应位置点上银胶或绝缘胶。工艺难点在于点胶量的控制,在胶体高度、点胶位置均有详细的工艺要求。由于银胶和绝缘胶在贮存和使用均有严格的要求,银胶的醒料、搅拌、使用时间都是工艺上必须注意的事项。
4、备胶
和点胶相反,备胶是用备胶机先把银胶涂在LED背面电极上,然后把背部带银胶的LED安装在LED支架上。备胶的效率远高于点胶,但不是所有产品均适用备胶工艺。
5、手工刺片
将扩张后LED芯片安置在刺片台的夹具上,LED支架放在夹具底下,在显微镜下用针将LED芯片一个一个刺到相应的位置上。手工刺片和自动装架相比有一个好处,便于随时更换不同的芯片,适用于需要安装多种芯片的产品。
6、自动装架
自动装架其实是结合了沾胶和安装芯片两大步骤,先在LED支架上点上银胶,然后用真空吸嘴将LED芯片吸起移动位置,再安置在相应的支架位置上。 自动装架在工艺上主要要熟悉设备 *** 作编程,同时对设备的沾胶及安装精度进行 调整。在吸嘴的选用上尽量选用胶木吸嘴,防止对LED芯片表面的损伤,特别是兰、绿色芯片必须用胶木的。因为钢嘴会划伤芯片表面的电流扩散层。
7、烧结
烧结的目的是使银胶固化,烧结要求对温度进行监控,防止批次性不良。银胶烧结的温度一般控制在150°C,烧结时间2小时。根据实际情况可以调整到170°C,1小时。绝缘胶一般150C,1小时。
银胶烧结烘箱的必须按工艺要求隔2小时打开更换烧结的产品,中间不得随意打开。烧结烘箱不得再其他用途,防止污染。
8、压焊
压焊的目的将电极引到LED芯片上,完成产品内外引线的连接工作。LED 的压焊工艺有金丝球焊和铝丝压焊两种。右图是铝丝压焊的过程,先在LED芯片电极上压上第一点,再将铝丝拉到相应的支架上方,压上第二点后扯断铝丝。 金丝球焊过程则在压第一点前先烧个球,其余过程类似。压焊是LED封装技术 中的关键环节,工艺上主要需要监控的是压焊金丝拱丝形状,焊点形状,拉力。对压焊工艺的深入研究涉及到多方面的问题,如金丝材料、超声功率、压焊压力、劈刀选用、劈刀运动轨迹等等。
9、点胶封装
LED的封装主要有点胶、灌封、模压三种。基本上工艺控制的难点是气泡、多缺料、黑点。设计上主要是对材料的选型,选用结合良好的环氧和支架。一般 情况下TOP-LED和Side-LED适用点胶封装。手动点胶封装对 *** 作水平要求很高,主要难点是对点胶量的控制,因为环氧在使用过程中会变稠。白光LED的点胶还存在荧光粉沉淀导致出光色差的问题。
10、灌胶封装
Lamp-LED的封装采用灌封的形式。灌封的过程是先在LED成型模腔内注入液态环氧,然后插入压焊好的LED支架,放入烘箱让环氧固化后,将LED从模腔中脱出即成型。
11、模压封装
将压焊好的LED支架放入模具中,将上下两副模具用液压机合模并抽真空,将固态环氧放入注胶道的入口加热用液压顶杆压入模具胶道中,环氧顺着胶道进入各个LED成型槽中并固化。
12、固化与后固化
固化是指封装环氧的固化,一般环氧固化条件在135°C,1小时。模压封装一般在150 C,4分钟。
13、后固化
后固化是为了让环氧充分固化,同时对LED进行热老化。后固化对于提高环氧与支架的粘接强度非常重要。一般条件为120C,4小时。
14、切筋和划片
由于LED在生产中是连在一起的,Lamp封装LED采用切筋切断LED支架 的连筋。SMD-LED则是在一片PCB板上,需要划片机来完成分离工作。
15、测试
测试LED的光电参数、检验外形尺寸,同时根据客户要求对LED产品进行分选。
16、包装
把成品进行计数包装。其中超高亮LED需要防静电包装。
以上将LED灯珠到灯具的一系列制造步骤表示的很清楚,而任何事情都没有这么简单,需要我们自己亲自动手实现,因为LED灯珠的制作是一个非常精细的工作,需要外界环境没有静电,不然会将金线击毁。最后的出厂检验也很重 要。下面简单从一下几个方面介绍一下在LED封装生产中如何做静电防护:
静电防护:LED属半导体器件,对静电较为敏感,尤其对于白、绿、蓝、 紫色LED要做好预防静电产生和消除静电工作。
1.静电的主要有三种产生:
(1)摩擦起电:在日常生活中,任何两个不同材质的物体接触后再分离,即可产生静电,而产生静电的最常见的方法,就是摩擦生电。材料的尽缘性越好,越轻易摩擦生电。另外,任何两种不同物质的物体接触后再分离,也能产生静电。
(2)感应起电:针对导电材料而言,因电子能在它的表面自由活动,如将其置于一电场中,由于同性相斥,异性相吸,正负离子就会转移,在其表面就会 产生电荷。
(3)传导:针对导电材料而言,因电子能在它的表面自由活动,如与带电 物体接]触,将发生电荷转移。
2.静电对LED的危害:
特别要注意静电对LED封装本身也存在着很大的危害。
(1)因为瞬间的电场或电流产生的热,使LED局部受伤,表现为漏电流迅 速增加,仍能工作,但亮度降低(白光将会变色),寿命受损。
(2)因为电场或电流破坏LED的尽缘层,使器件无法工作(完全破坏), 表现为死灯,既是不亮。
3.消除措施:
在整个工序(生产,测试、包装等)所有与LED直接接触的员工都要做好防止和消除静电措施。
主要有:
(1)工作台为防静电工作台,生产机台接地良好。
(2)车间展设防静电地板并做好接地。
(3) *** 纵员穿防静电服、带防静电手环、手套或脚环。
(4)包装采用防静电材料。
(5)应用离子风机,焊接电烙铁做好接地措施。
封装的灯珠通过分光筛选成不同质量的灯珠,这些灯珠基本上由价格的差异进行销售,残次品都可以按重量销售,这种现象导致LED灯具产品的价格会相差很大。生产过程直接关系到这些器件的产品质量,而产品质量则影响设计的最终效率。因此,通过对器件的深入了解来进行好坏的判别是非常有必要。
led半导体照明 led半导体照明(发光二极管,英文简称LED)是一种新型的固态光源,已经在特殊照明领域显现出节能效果,例如景观照明(替代霓虹灯)节能70%、交通信号灯 (替代白炽灯)节能80%。目前LED发光效率已高于白炽灯,预计2010年将超过荧光灯,有望进入占全球电力消耗15-20 %的普通照明领域,节能的效果将更加显著。综合其低功耗、长寿命等特点,在全球能源危机,环保压力又极大的情况下,半导体照明已被世界公认为一种节能环保的重要途径,正以更快的速度拓展其多种应用范围。随着技术的不断提升,大尺寸液晶电视背光源、汽车、商业和工业用照明已逐步成为LED主要应用领域。2006年全球LED的市场超过70亿美元,年均增长率超过20 %,未来5-10年将形成500-1000亿美元以上的潜在市场。鉴于半导体照明产业令人鼓舞的发展前景,近年日本“21世纪光计划”、美国“下一代照明计划”、欧盟“彩虹计划”、韩国“GaN半导体发光计划”等政府计划纷纷启动。面对半导体照明市场的巨大诱惑,世界三大传统照明工业巨头飞利浦、通用电气、欧司朗也与半导体公司合作,成立半导体照明企业。一场抢占半导体照明新兴产业制高点的争夺战,已经在全球打响.
加强自主创新,实现我国半导体照明的跨越式发展
我国已成为世界第一大照明电器生产国和出口国,2006年中国照明行业产值约1600亿元,出口100亿美元,但仅占全球市场18 %,大而不强。面对千载难逢的历史机遇,发展中国的半导体照明新兴产业已经时不我待。2003年6月,科技部联合信息产业部、教育部、建设部、中科院、轻工业联合会等单位,成立国家半导体照明工程协调领导小组,紧急启动了国家半导体照明工程。经过“十五”期间工程的组织与实施,功率型芯片和功率型白光封装达到国际产业化先进水平,发光功率和发光效率分别达到189 mW和47 lm/W,改变了过去蓝光芯片主要依赖进口的不利局面;包括LED车灯、矿灯等四大类140多个新产品陆续开发成功,大部分已实现了批量生产。2006年国产芯片市场占有率44%,2001-2006年LED市场销售额增长率48 %,2006年LED封装产值146亿元。
已经形成了从外延片生产、芯片制备、器件封装到集成应用的比较完整的研发体系。预计2010年我国半导体照明及相关产业产值将达到1000亿元。
2006年初,国务院发布了《国家中长期科学和技术发展规划纲要》,“高效节能、长寿命的半导体照明产品”被列入中长期规划第一重点领域(能源)的第一优先主题(工业节能),在国内外引起广泛关注。2006年10月,国家“十一五”863计划“半导体照明工程”重大项目正式启动。我国半导体照明产业正在进入自主创新、实现跨越式发展的重大历史机遇期。
“十一五”国家半导体照明工程的发展,将重点围绕半导体普通白光照明的目标,强调创新性,突破白光照明技术的部分核心专利,实现重点跨越;强化技术集成,围绕重大战略产品,产学研上下游联合攻关,解决制约产业发展的共性关键技术;实施产业技术联盟与人才培养、基地建设战略,建立完善的技术创新体系与特色产业集群,提升产业持续创新的能力,最终形成有自主知识产权和中国特色的半导体照明新兴产业。
促进产学研联合通过联盟搭建半导体照明自主创新交流合作服务平台
在国家半导体照明工程协调领导小组的引导和支持下,国家半导体照明工程研发及产业联盟(简称“联盟”)成立于2004年10月,由国内40余家从事半导体照明行业的骨干企业和科研院所按照“自愿、平等、合作”的原则发起成立。联盟旨在“联合、创新、求实、发展”,以推进半导体照明的技术进步和产业化为目标,充分利用现有资源,通过建立网站,举办各类活动,探索资源共享机制,以共赢的商业模式提倡上下游企业的联盟合作、集群创新式的区域合作和全球范围内资源整合的国际合作,为政府出台相关产业政策提供决策参考,实现行业自律,促进联盟成员的自身发展,提升中国半导体照明产业的国际竞争力。
“十五”期间,联盟积极参与半导体照明工程战略研究工作,通过承办“中国国际半导体照明论坛与展览会”( CHINA SSL )以及首届国家半导体照明工程创新大奖赛等工作广泛开展国际及区域间合作,促进人才引进和信息交流。联盟秘书处设在“中国半导体照明网”( www.china-led.net ),目前已成为国内外备受关注的LED专业垂直门户网站之一,日均点击率5000次,月均浏览量35.7万人次;联盟还积极参与奥运、世博等重大工程的示范工作,首次在国内半导体照明行业和重大工程建设单位之间搭建了供需交流平台,并积极推进半导体照明行业标准的制定与实施,参与制定了行业标准3项,2项标准将于2007年颁布实施。
“十一五”是我国半导体照明自主创新、实现跨越式发展的关键时期,在2006年7月深圳召开的国家半导体照明工程协调领导小组第四次工作会议上,明确提出“要重点支持建立以企业为主体的体系,要支持建立企业间的战略联盟”。“十一五”期间,联盟将继续完善组织机构,提升业界地位,深化合作机制,促进资源共享。为产、学、研深入合作搭建桥梁,成为政府与企业、研发机构之间的纽带;能够在我国半导体照明产业的技术创新与产业发展的重要时期,起到积极地推动和促进作用。为新兴的科技产业如何形成完整的技术创新体系探索可行的建设思路和发展模式,为建设有国际竞争力的中国半导体照明新兴产业贡献一份力量。
整合各方资源继续打造高水平、重实效的国际交流合作与交易平台
为了促进我国半导体照明产业的不断升级,国家半导体照明工程启动后,协调领导小组办公室十分重视开展与海内外科技界、产业界的交流与合作。在国家相关部门、行业组织和地方政府的大力支持下,自2004年起,国家半导体照明研发及产业联盟联合有关单位已分别在上海、厦门和深圳成功主办三届“中国国际半导体照明论坛暨展览会”( CHINA SSL )。海内外的官、产、学、研、用、资等精英荟萃,共谋半导体照明产业发展大计;并且高层次的国际论坛与展览会同期召开,相得益彰,提供了全产业链范围内的交流合作平台。
在海内外业界人士的高度关注与广泛支持下,CHINA SSL的规模不断扩展。论坛累计参会人数达到1400人,展览会观众人数累计超过30000人。2006年7月12日-14日在深圳举办的2006 CHINA SSL,共有524名海内外知名专家、政府官员参加论坛;157家国内外知名企业参展,CHINA SSL已成为中国规模最大、内容最全、影响最广的半导体照明专业盛会。
面对“十一五”半导体照明工程的新战略目标,作为国家科技部唯一授权并重点支持的半导体照明领域权威会展,将从2007年起,在上海和深圳两个城市轮流举办年度性的China SSL盛会,强势打造高水平、重实效的国际交流合作与交易平台。第四届CHINA SSL将于2007年8月22日-24日在上海举行,国家半导体照明工程协调领导小组第五次工作会议也将同期在上海召开。
为加强会展资源的整合,以增强其带动效应。自2007年4月起CHINA SSL主办方将与“中国(上海)国际LED与半导体照明展览会”( Lighting EXPO )的主办方——上海市光电子行业协会展开深度合作,并且与深圳“高交会”的承办方(高交会交易中心)合作,共享超过50万的国内外专业观众数据。同时,也得到了2007CHINA SSL举办地合作单位——上海半导体照明工程技术研究中心的大力支持。为了做好与传统照明的紧密衔接工作,进一步以应用促进半导体照明新兴产业的发展, 2007 CHINA SSL还将与“第十三届中国(上海)照明电器博览会”( LIGHTING CHINA )同期同地举办。由此强强联手、创新运作,充分利用各方资源,组织高质量的买家参观和采购,也将大大减少展商与观众的参展和参观成本,为中外业界提供更优质的服务。2007 CHINA SSL的新技术、新设备、新产品、新材料的信息发布将继续举行并具有国际性,奥运、世博等重大工程的商机也将一并发布。此外,中外机构还将首次策划与组织由国际知名企业高层人士参与的“中外企业发展战略对话”,加强中外业界人士的了解与沟通,寻求共同发展的平台。
led半导体照明技术的提升正在不断拓展新的应用,给社会一个又一个的惊喜;全新升级的CHINA SSL也将给予业界新的影响,促进中国半导体照明产业国际竞争力的快速提高。
自上世纪九十年代以来,LED芯片及材料制作技术的研发取得多项突破,透明衬底梯形结构、纹理表面结构、芯片倒装结构,商品化的超高亮度(1cd以上)红、橙、黄、绿、蓝的LED产品相继问市,如表1所示,2000年开始在低、中光通量的特殊照明中获得应用。LED的上、中游产业受到前所未有的重视,进一步推动下游的封装技术及产业发展,采用不同封装结构形式与尺寸,不同发光颜色的管芯及其双色、或三色组合方式,可生产出多种系列,品种、规格的产品。 LED脚式封装采用引线架作各种封装外型的引脚,是最先研发成功投放市场的封装结构,品种数量繁多,技术成熟度较高,封装内结构与反射层仍在不断改进。标准LED被大多数客户认为是目前显示行业中最方便、最经济的解决方案,典型的传统LED安置在能承受0.1W输入功率的包封内,其90%的热量是由负极的引脚架散发至PCB板,再散发到空气中,如何降低工作时pn结的温升是封装与应用必须考虑的。包封材料多采用高温固化环氧树脂,其光性能优良,工艺适应性好,产品可*性高,可做成有色透明或无色透明和有色散射或无色散射的透镜封装,不同的透镜形状构成多种外形及尺寸,例如,圆形按直径分为Φ2mm、Φ3mm、Φ4.4mm、Φ5mm、Φ7mm等数种,环氧树脂的不同组份可产生不同的发光效果。花色点光源有多种不同的封装结构:陶瓷底座环氧树脂封装具有较好的工作温度性能,引脚可弯曲成所需形状,体积小;金属底座塑料反射罩式封装是一种节能指示灯,适作电源指示用;闪烁式将CMOS振荡电路芯片与LED管芯组合封装,可自行产生较强视觉冲击的闪烁光;双色型由两种不同发光颜色的管芯组成,封装在同一环氧树脂透镜中,除双色外还可获得第三种的混合色,在大屏幕显示系统中的应用极为广泛,并可封装组成双色显示器件;电压型将恒流源芯片与LED管芯组合封装,可直接替代5—24V的各种电压指示灯。面光源是多个LED管芯粘结在微型PCB板的规定位置上,采用塑料反射框罩并灌封环氧树脂而形成,PCB板的不同设计确定外引线排列和连接方式,有双列直插与单列直插等结构形式。点、面光源现已开发出数百种封装外形及尺寸,供市场及客户适用。
LED发光显示器可由数码管或米字管、符号管、矩陈管组成各种多位产品,由实际需求设计成各种形状与结构。以数码管为例,有反射罩式、单片集成式、单条七段式等三种封装结构,连接方式有共阳极和共阴极两种,一位就是通常说的数码管,两位以上的一般称作显示器。反射罩式具有字型大,用料省,组装灵活的混合封装特点,一般用白色塑料制作成带反射腔的七段形外壳,将单个LED管芯粘结在与反射罩的七个反射腔互相对位的PCB板上,每个反射腔底部的中心位置是管芯形成的发光区,用压焊方法键合引线,在反射罩内滴人环氧树脂,与粘好管芯的PCB板对位粘合,然后固化即成。反射罩式又分为空封和实封两种,前者采用散射剂与染料的环氧树脂,多用于单位、双位器件;后者上盖滤色片与匀光膜,并在管芯与底板上涂透明绝缘胶,提高出光效率,一般用于四位以上的数字显示。单片集成式是在发光材料晶片上制作大量七段数码显示器图形管芯,然后划片分割成单片图形管芯,粘结、压焊、封装带透镜(俗称鱼眼透镜)的外壳。单条七段式将已制作好的大面积LED芯片,划割成内含一只或多只管芯的发光条,如此同样的七条粘结在数码字形的可伐架上,经压焊、环氧树脂封装构成。单片式、单条式的特点是微小型化,可采用双列直插式封装,大多是专用产品。LED光柱显示器在106mm长度的线路板上,安置101只管芯(最多可达201只管芯),属于高密度封装,利用光学的折射原理,使点光源通过透明罩壳的13-15条光栅成像,完成每只管芯由点到线的显示,封装技术较为复杂。
半导体pn结的电致发光机理决定LED不可能产生具有连续光谱的白光,同时单只LED也不可能产生两种以上的高亮度单色光,只能在封装时借助荧光物质,蓝或紫外LED管芯上涂敷荧光粉,间接产生宽带光谱,合成白光;或采用几种(两种或三种、多种)发不同色光的管芯封装在一个组件外壳内,通过色光的混合构成白光LED。这两种方法都取得实用化,日本2000年生产白光LED达1亿只,发展成一类稳定地发白光的产品,并将多只白光LED设计组装成对光通量要求不高,以局部装饰作用为主,追求新潮的电光源。 在2002年,表面贴装封装的LED(SMD LED)逐渐被市场所接受,并获得一定的市场份额,从引脚式封装转向SMD符合整个电子行业发展大趋势,很多生产厂商推出此类产品。
早期的SMD LED大多采用带透明塑料体的SOT-23改进型,卷盘式容器编带包装。在SOT-23基础上,前者为单色发光,后者为双色或三色发光。近些年,SMD LED成为一个发展热点,很好地解决了亮度、视角、平整度、可*性、一致性等问题,采用更轻的PCB板和反射层材料,在显示反射层需要填充的环氧树脂更少,并去除较重的碳钢材料引脚,通过缩小尺寸,降低重量,可轻易地将产品重量减轻一半,最终使应用更趋完美,尤其适合户内,半户外全彩显示屏应用。
表3示出常见的SMD LED的几种尺寸,以及根据尺寸(加上必要的间隙)计算出来的最佳观视距离。焊盘是其散热的重要渠道,厂商提供的SMD LED的数据都是以4.0×4.0mm的焊盘为基础的,采用回流焊可设计成焊盘与引脚相等。超高亮度LED产品可采用PLCC(塑封带引线片式载体)-2封装,通过独特方法装配高亮度管芯,产品热阻为400K/W,可按CECC方式焊接,其发光强度在50mA驱动电流下达1250mcd。七段式的一位、两位、三位和四位数码SMD LED显示器件的字符高度为12.7mm,显示尺寸选择范围宽。PLCC封装避免了引脚七段数码显示器所需的手工插入与引脚对齐工序,符合自动拾取—贴装设备的生产要求,应用设计空间灵活,显示鲜艳清晰。多色PLCC封装带有一个外部反射器,可简便地与发光管或光导相结合,用反射型替代透射型光学设计,为大范围区域提供统一的照明,研发在3.5V、1A驱动条件下工作的功率型SMD LED封装。 LED芯片及封装向大功率方向发展,在大电流下产生比Φ5mmLED大10-20倍的光通量,必须采用有效的散热与不劣化的封装材料解决光衰问题,因此,管壳及封装也是其关键技术,能承受数W功率的LED封装已出现。5W系列白、绿、蓝绿、蓝的功率型LED从2003年初开始供货,白光LED光输出达1871lm,光效44.31lm/W绿光衰问题,开发出可承受10W功率的LED,大面积管;匕尺寸为2.5×2.5mm,可在5A电流下工作,光输出达2001lm,作为固体照明光源有很大发展空间。
Luxeon系列功率LED是将A1GalnN功率型倒装管芯倒装焊接在具有焊料凸点的硅载体上,然后把完成倒装焊接的硅载体装入热沉与管壳中,键合引线进行封装。这种封装对于取光效率,散热性能,加大工作电流密度的设计都是最佳的。其主要特点:热阻低,一般仅为14℃/W,只有常规LED的1/10;可*性高,封装内部填充稳定的柔性胶凝体,在-40-120℃范围,不会因温度骤变产生的内应力,使金丝与引线框架断开,并防止环氧树脂透镜变黄,引线框架也不会因氧化而玷污;反射杯和透镜的最佳设计使辐射图样可控和光学效率最高。另外,其输出光功率,外量子效率等性能优异,将LED固体光源发展到一个新水平。
Norlux系列功率LED的封装结构为六角形铝板作底座(使其不导电)的多芯片组合,底座直径31.75mm,发光区位于其中心部位,直径约(0.375×25.4)mm,可容纳40只LED管芯,铝板同时作为热沉。管芯的键合引线通过底座上制作的两个接触点与正、负极连接,根据所需输出光功率的大小来确定底座上排列管芯的数目,可组合封装的超高亮度的AlGaInN和AlGaInP管芯,其发射光分别为单色,彩色或合成的白色,最后用高折射率的材料按光学设计形状进行包封。这种封装采用常规管芯高密度组合封装,取光效率高,热阻低,较好地保护管芯与键合引线,在大电流下有较高的光输出功率,也是一种有发展前景的LED固体光源。
在应用中,可将已封装产品组装在一个带有铝夹层的金属芯PCB板上,形成功率密度LED,PCB板作为器件电极连接的布线之用,铝芯夹层则可作热沉使用,获得较高的发光通量和光电转换效率。此外,封装好的SMD LED体积很小,可灵活地组合起来,构成模块型、导光板型、聚光型、反射型等多姿多彩的照明光源。
功率型LED的热特性直接影响到LED的工作温度、发光效率、发光波长、使用寿命等,因此,对功率型LED芯片的封装设计、制造技术更显得尤为重要。
COB封装可将多颗芯片直接封装在金属基印刷电路板MCPCB,通过基板直接散热,不仅能减少支架的制造工艺及其成本,还具有减少热阻的散热优势。
从成本和应用角度来看,COB成为未来灯具化设计的主流方向。COB封装的LED模块在底板上安装了多枚LED芯片,使用多枚芯片不仅能够提高亮度,还有助于实现LED芯片的合理配置,降低单个LED芯片的输入电流量以确保高效率。而且这种面光源能在很大程度上扩大封装的散热面积,使热量更容易传导至外壳。
半导体照明灯具要进入通用照明领域,生产成本是第一大制约因素。要降低半导体照明灯具的成本,必须首先考虑如何降低LED的封装成本。传统的LED灯具做法是:LED光源分立器件→MCPCB光源模组→LED灯具,主要是基于没有适用的核心光源组件而采取的做法,不但耗工费时,而且成本较高。实际上,如果走“COB光源模块→LED灯具”的路线,不但可以省工省时,而且可以节省器件封装的成本。
在成本上,与传统COB光源模块在照明应用中可以节省器件封装成本、光引擎模组制作成本和二次配光成本。在相同功能的照明灯具系统中,总体可以降低30%左右的成本,这对于半导体照明的应用推广有着十分重大的意义。在性能上,通过合理地设计和模造微透镜,COB光源模块可以有效地避免分立光源器件组合存在的点光、眩光等弊端,还可以通过加入适当的红色芯片组合,在不降低光源效率和寿命的前提下,有效地提高光源的显色性(已经可以做到90以上)。
在应用上,COB光源模块可以使照明灯具厂的安装生产更简单和方便。在生产上,现有的工艺技术和设备完全可以支持高良品率的COB光源模块的大规模制造。随着LED照明市场的拓展,灯具需求量在快速增长,我们完全可以根据不同灯具应用的需求,逐步形成系列COB光源模块主流产品,以便大规模生产。
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