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白光高亮度LED封裝結構可延長LED壽命

  • 時間：2012-11-10 11:27:49

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如果白光LED的亮度要比傳統LED大很多，消費電力特性比熒光燈強的話，就必需先克服以下四大課題：a.抑制溫升；b.確保使用壽命；c.改善發光效率；d.發光特性均等化。　　
有關溫升問題具體方法是降低封裝的熱阻抗；維持LED的使用壽命具體方法是改善芯片外形、采用小型芯片；改善LED的發光效率具體方法是改善芯片結構、采用小型芯片；至于發光特性均勻化具體方法是LED的改善封裝方法，一般認為2005~2006年白光LED可望開始采用上述對策。
有關LED的使用壽命，例如改用硅質密封材料與陶瓷封裝材料，能使LED的使用壽命提高10%，尤其是白光LED的發光頻譜含有波長低于450nm短波長光線，傳統環氧樹脂密封材料極易被短波長光線破壞，高功率白光LED的大光量更加速密封材料的劣化，根據業者測試結果顯示連續點燈不到一萬小時，高功率白光LED的亮度已經降低一半以上，根本無法滿足照明光源長壽命的基本要求。　　
有關LED的發光效率，改善芯片結構與封裝結構，都可以達到與低功率白光LED相同水準，主要原因是電流密度提高2倍以上時，不但不容易從大型芯片取出光線，結果反而會造成發光效率不如低功率白光LED的窘境，如果改善芯片的電極構造，理論上就可以解決上述取光問題。　　
有關發光特性均勻性，一般認為只要改善白光LED的熒光體材料濃度均勻性，與熒光體的制作技術應該可以克服上述困擾。　　
如上所述提高施加電力的同時，必需設法減少熱阻抗、改善散熱問題，具體內容分別是：　　
①降低芯片到封裝的熱阻抗　　
②抑制封裝至印刷電路基板的熱阻抗　　
③提高芯片(pian)的散熱順暢性