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山西恒彩电子科技有限公司打造山西LED行业第一品牌

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目前LED封装形式种类

发布于:2016年07月27日 来源:www.szfuhai.com
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                                封装


  (1)高功率LED发光芯片


  在照明级高功率LED发光芯片的开发方面,台湾上游芯片厂在2010年已陆续从原有侧光的蓝宝石基板水平电极芯片,迈入金属或其他不透光导电基板的垂直电极芯片,并透过制程增加萃光效率使出光效率提升。垂直电极芯片由于几乎都由正面出光,在照明用LED封装设计时可简化结构设计就达到良好出光效果,并兼具较佳的散热、电流分布及低驱动电压。由于专利设计回避的关系,目前也有厂商研发水平电极但是不透光基板的芯片,以期达到同样的效果。除了发光芯片,目前各家也积极开发白光芯片POC(Phosphor On Chip)技术,在芯片等级就完成波长转换使芯片本身就是白光且是点光源,使封装在设计和表现方面都比传统点胶的白光LED具有优势。但目前仍有制造的良率问题待克服。


  (2)高功率LED散热基板


  台湾下游LED散热基板市场在2010年有多家厂商加入,以被动组件厂居多。高功率LED的封装散热基板除了传统的金属支架搭配塑料射出外,目前陶瓷基板也开始被广泛使用。相较于金属支架搭配塑料射出,陶瓷基板具有材料特性安定和长时间信赖性的特点,高功率操作更凸显其优势。早期的陶瓷基板需高温共烧且厚模印刷,在制造成本、良率和产品性价比方面都不具优势。目前的陶瓷基板采用黄光微影薄膜制程之直接镀铜基板DPC(Direct Plating Copper),具有低制造温度与成本、高线路分辨率与对位精度以及较佳的尺寸安定性和散热效果等特点,可说是目前最适合高功率且小尺寸LED发展的散热基板。虽然目前价格上仍高出金属支架数倍,但在各家竞相投入的态势下,降价的速度也会加快脚步。


  (3)AC LED


  自AC LED应用研发联盟于2008年10月成立以来,已逐渐整合产业界资源和加速AC LED产业化,也成功推动AC LED标准加入CIE国际标准化组织,将AC LED量测纳入TC2-63之标准草案内容中,将AC LED标准国际化。AC LED是一种可以直接被交流电(110V/220V)所驱动,而不需外接变压器或整流器的LED,可有效降低电路成本并减少15%~30%的电源转换损失,高电压低电流也减少电路传输损失。AC LED的制作利用晶圆制造技术,在单一晶粒上分割成多颗电性独立的微晶粒,再将微晶粒互相串接形成回路,在晶粒面积、微晶粒数量与回路方式方面均透过设计与分析,以符合实际的需求。从灯具的应用角度而言,AC LED不需复杂的电子组件及电路设计,光源较具弹性的设计空间。从LED的角度来看,AC LED不仅可兼容DC LED的晶粒制程技术易于大量生产,其双向导通的模式也可避免ESD问题,但目前其亮度仍不及DC LED, 且光源在供电不稳定下的闪烁问题也待克服。目前AC LED的封装在第三季度可上看80lm/W,在3W~10W的照明应用方面和DC LED相比具有性价比优势。

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  (4)HV LED(High-Voltage-LED)


  和AC LED相比,HV LED是为弥补单颗DC LED仅能低压驱动及AC LED发光效率较DC LED低的缺憾所衍生的解决方案,其利用半导体制程串联数十颗微晶粒而成。将HV LED加上整流电路即与AC LED的功能相同,且恒时发光提供了更高的发光效率,同时也能够应用在高压DC驱动的照明市场。目前HV LED的效率已高于AC LED 20%,未来可望缩小冷白光和暖白光的距离,目标在2015年达到150lm/W。


  (5)COB(Chip-on-Board)


  相较于一般POB(Package-on-Board)封装,台湾厂商在COB领域也不断推出新技术。COB是将多颗芯片直接封装在金属基印刷电路板MCPCB,具有减少热阻的散热优势,且具有高封装密度和高出光密度的特性,在高功率LED薄型化低成本的封装需求下具有成本、应用便利性与设计多样化等优势,目前在LED灯泡方面已被广泛采用取代传统多颗LED芯片封装,将RGB芯片封装在一起也可具有较佳混光均匀性。因陶瓷基板在灯泡锁螺丝时易破裂,目前COB采用的基板多已进展到MCPCB,且MCPCB的介电层散热表现不断进步,可望成为市场主流。


  但目前COB在降低一次光学透镜的多次折射造成的出光损失和热能增加方面仍待改善,且基板的制作良率也有待提升,这些都是目前业界亟欲解决的课题。


  (6)WLP(Wafer-level-packaging)


  相较于金属支架和陶瓷基板,利用半导体硅基板做LED散热基板也是台湾厂商近年另一个研发方向。以硅晶圆做封装载板在制程时会有封装密集度高的成本优势,在散热和可靠度方面也具有一定的水平。未来可朝向真正的晶圆级封装发展,用半导体制程取代固晶打线,并将多种不同功能的晶粒整合在晶圆上,成为SoC(System on Chip) LED。