LED (diodo emettitore) è diventato il punto di forza internazionale emergente per la concorrenza strategica del settore. Nella catena del settore LED, l'upstream include i materiali del substrato, l'epitassiale, la progettazione e la produzione di chip, midstream copre la tecnologia di imballaggio, l'apparecchiatura e la tecnologia di prova, il LED a valle, l'illuminazione e le applicazioni di illuminazione. Allo stato attuale, l'utilizzo principale della tecnologia blu fosforo LED + giallo per ottenere un LED bianco ad alta potenza, cioè attraverso la parte blu della luce blu del LED blu di GaN, per stimolare il fosforo giallo YAG (granato in alluminio) e l'altra parte della luce blu emessa attraverso il fosforo, il fosforo giallo emette luce gialla e unisce la luce blu per ottenere luce bianca. Il chip di Blu-ray LED emesso dalla luce blu attraverso il rivestimento intorno al fosforo giallo, il fosforo fa parte della luce blu dopo il problema della luce gialla, lo spettro luminoso blu e lo spettro luminoso giallo si sovrappongono dopo la formazione di luce bianca.
L'imballaggio a LED ad alta potenza come un importante collegamento nella catena industriale è quello di promuovere l'illuminazione e la visualizzazione dei semiconduttori alla tecnologia pratica di produzione del nucleo. Solo grazie allo sviluppo di una bassa resistenza termica, ad alta efficienza e ad alta affidabilità della tecnologia di packaging e di produzione LED, il chip LED per una buona protezione meccanica ed elettrica riduce i fattori esterni meccanici, elettrici, termici, stabile e affidabile al fine di fornire un'efficace e sostenibile illuminazione e display ad alte prestazioni, vantaggi energetici rispettosi del LED e promuovere l'intero sviluppo benigno dell'intera catena del settore per l'illuminazione e la visualizzazione dei semiconduttori. Tenuto conto delle società straniere interessate per gli interessi delle considerazioni di mercato, vengono prese misure di blocco delle tecnologie e delle attrezzature principali, e pertanto è imminente lo sviluppo di tecnologie di confezionamento a LED ad alta potenza indipendente, in particolare le apparecchiature per l'imballaggio a LED bianco. Questo documento illustrerà brevemente la ricerca e l'applicazione del campo di confezionamento a LED ad alta potenza, analizza e riassume i principali problemi tecnici nel processo di imballaggio a LED ad alta potenza, al fine di attirare l'attenzione delle controparti nazionali, tecnologia di alimentazione LED e autonomia delle apparecchiature
La tecnologia dell'imballaggio svolge un ruolo importante nelle prestazioni del LED. I metodi, i materiali, la struttura e la selezione dei processi di LED, principalmente per la struttura del chip, le proprietà fotoelettriche / meccaniche, l'applicazione specifica e fattori di costo come la decisione. Con l'aumento del potere, in particolare lo sviluppo di soluzioni statiche di illuminazione a stato solido, la confezione di ottica LED, la struttura termica, elettrica e meccanica presentano nuovi e più elevati requisiti. Al fine di ridurre efficacemente la resistenza termica del pacchetto, migliorare l'efficienza della luce, è necessario utilizzare nuove idee tecniche per eseguire il design degli imballaggi. Dalla compatibilità di processo e riducendo il punto di vista del costo di produzione, il design del pacchetto LED dovrebbe essere eseguito allo stesso tempo con il disegno del chip, cioè il disegno del chip dovrebbe tener conto della struttura e del processo dell'imballaggio. Struttura attuale del pacchetto di potenza LED delle principali tendenze sono: dimensione ridotta, riduzione della resistenza termica del dispositivo, patch piatto, resistente alla massima temperatura di giunzione, massimizzazione del flusso singolo; l'obiettivo è quello di migliorare il flusso luminoso, l'efficienza luminosa, ridurre la luce, il guasto, aumentare la consistenza e l'affidabilità. In particolare, le tecnologie chiave delle confezioni a LED ad alta potenza includono: tecnologia di dispersione termica, tecnologia di progettazione ottica, tecnologia di progettazione strutturale, tecnologia di rivestimento a fosforo, tecnologia di saldatura eutettica.
1, tecnologia C ooling
La temperatura del nodo generale non può superare i 120 ℃ , anche LumiLEDs, Nichia, CREE, ecc. Ha introdotto l'ultimo dispositivo, la temperatura massima del nodo non può ancora superare i 1500 ℃. Così l'effetto di radiazione termica dei dispositivi a LED può essere trascurabile, conduzione di calore e convezione è il modo principale di dissipazione del calore a LED. Nel disegno termico dagli aspetti di conduzione del calore, perché il calore dal modulo del pacchetto LED conduce prima al radiatore. Quindi il materiale di legame, il substrato è la chiave della tecnologia di raffreddamento a LED.
I materiali di legame includono principalmente plastica termica, pasta d'argento conduttiva e saldatura in lega tre modi principali. La pasta conduttiva è una sorta di materiale composito costituito dall'aggiunta di polvere d'argento nella resina epossidica e l'adesivo viene indurito aggiungendo un alto livello di resistenza alla conducibilità termica, come SiC, A1N, A12O3, SiO2 ecc., Per migliorare la sua conducibilità termica . La temperatura è generalmente inferiore a 200 ° C , ha una buona conducibilità termica, prestazioni di adesione e affidabile, ma l'assorbimento d'argento della luce è relativamente grande, con conseguente diminuzione dell'efficienza luminosa.
Il substrato comprende principalmente il substrato ceramico, il substrato ceramico e il substrato composito in tre modi principali. I substrati ceramici sono principalmente substrati LTCC e substrati AIN. Il substrato LTCC ha una forma semplice, semplice, a basso costo e facile da realizzare una varietà di forme e molti altri vantaggi; Al e Cu sono un materiale eccellente per l'imballaggio a LED, grazie alla conducibilità dei materiali metallici, per rendere il suo isolamento superficiale, spesso attraverso Anodizzato per formare un sottile strato isolante sulla sua superficie. I materiali compositi a base di metallo sono principalmente materiali compositi a base di Cu, materiali compositi a base di Al. Occhionero et al. Esplorato l'uso di AlSiC in chip flip, dispositivi optoelettronici, dispositivi di potenza e substrati termici a LED ad alta potenza e l'aggiunta di grafite pirolitica ad AlSiC soddisfa anche i requisiti per una maggiore dissipazione del calore. Il futuro del substrato composito è principalmente di cinque tipi: materiali monocomponenti a carbone, compositi di matrici metalliche, compositi a matrice polimerica, compositi in carbonio e leghe metalliche avanzate.
Inoltre, l'interfaccia pacchetto sulla resistenza termica è anche ottima, la chiave per migliorare il pacchetto LED è ridurre l'interfaccia e la resistenza termica del contatto di interfaccia, aumentare la dissipazione del calore. Pertanto, la scelta del materiale di interfaccia termica tra il chip e il substrato di dissipazione del calore è molto importante. L'utilizzo di saldature a bassa temperatura o eutettica, pasta di saldatura o all'interno delle nanoparticelle di adesivo conduttivo come materiale di interfaccia termica, può ridurre notevolmente la resistenza termica dell'interfaccia.
2, Tecnologia di progettazione ptical
Il design ottico del pacchetto LED include sia il design ottico che il design ottico esterno.
I seguenti sono gli stessi dei "
La chiave per il disegno ottico è la scelta e l'applicazione del potting. Nella scelta del vaso, che richiede una elevata trasmittanza, un alto indice di rifrazione, una buona stabilità termica, una buona fluidità, facile da spruzzare. Al fine di migliorare l'affidabilità dell'imballaggio a LED, ma richiede anche l'abbattimento con basso assorbimento di umidità, bassa tensione, temperatura e protezione dell'ambiente e altre caratteristiche. Gli agenti di potting comunemente utilizzati includono epoxy e silicone. Tra questi, il gel di silice ha una elevata trasmissione luminosa (trasmissione luminosa visibile superiore al 99%), un alto indice di rifrazione (1,4 ~ 1,5), una buona stabilità termica (può sopportare 200 ℃ di alta temperatura), basso stress (Low modulus Low) è stata ampiamente utilizzata l'assorbimento di umidità bassi (meno dello 0,2%) e altre caratteristiche, significativamente migliori della resina epossidica. Ma la prestazione del gel di silice da un impatto maggiore della temperatura ambientale, influenzando così l'efficienza della luce LED e la distribuzione dell'intensità luminosa, per cui si migliora il processo di preparazione del gel di silice.
Il disegno ottico esterno si riferisce alla convergenza del fascio luminoso, che forma, per formare una distribuzione uniforme dell'intensità luminosa del campo luminoso. Principalmente comprendente la progettazione della tazza del condensatore riflettente (ottica primaria) e la progettazione dell'obiettivo di plastica (ottica secondaria), il modulo array, include anche la distribuzione di array di chip. L'obiettivo è comunemente usato in forma di lente convessa, lente concava, sferica, lente Fresnel, lente modulare, lente e il metodo di montaggio LED ad alta potenza può essere utilizzato in pacco ermetico e semi-ermetico. Negli ultimi anni, con l'approfondimento della ricerca, tenendo conto dei requisiti di integrazione dopo l'imballaggio, per la lente di formatura del fascio usando un array di microlene, l'array di microlini nel percorso ottico può svolgere una convergenza parallela bidimensionale, formatura, collimazione e così via , Ha i vantaggi di un'elevata precisione di disposizione, di facile fabbricazione e di aggancio facile con altri dispositivi piani. La ricerca dimostra che l'utilizzo di array microlenici diffrattivi invece di obiettivi ordinari o microlenti di Fresnel può migliorare notevolmente la qualità del fascio e migliorare l'intensità della luce in uscita, il LED è la tecnologia più promettente per la formatura del fascio.
3, struttura del pacchetto LED
La tecnologia e la struttura di imballaggio a LED hanno un imballaggio di tipo piombo, basato su potenza, SMD (SMD), chip di bordo direttamente caricato (COB) a quattro stadi.
4, P tecnologia di rivestimento in fosforo
Struttura di conversione di luce, cioè struttura di rivestimento di fosforo, principalmente per la tecnologia di illuminazione bianca a LED, lo scopo è quello di un chip LED emesso dalla lunghezza d'onda più breve della luce in lunghezza d'onda lunga lunghezza complementare (colore bianco complementare).
Attualmente esistono tre modi per produrre luce bianca con fosforo: LED blu con fosforo giallo; LED blu con fosforo rosso e verde; UV-LED con fosforo rosso, verde e blu. Uno dei LED commerciali bianchi è per lo più LED blu con un tipo di chip singolo a fosforo giallo, LED blu con luce rossa e verde in fosforo bianco solo a Osram, Lumileds e altre società riportate sul brevetto ma non ancora commercializzate. I prodotti appaiono e UV- Il LED con fosforo a tre colori è ancora in fase di sviluppo. Nella tabella seguente sono riportati i vantaggi e gli svantaggi dei diversi fosfori per produrre LED bianchi.
I metodi di verniciatura esistenti, come mostrato di seguito, hanno i loro vantaggi e svantaggi. Attualmente ampiamente usato nel metodo di rivestimento di fosforo è quello di mescolare il fosforo e il potting, e poi direttamente sul chip. Poiché è difficile controllare con precisione lo spessore e la forma del rivestimento del fosforo, il colore della luce in uscita non coincide con il verificarsi di blu parziale o ingiallimento. La ricerca di GE da Arik et al. Indica che il fosforo è direttamente rivestito sul chip, con conseguente aumento della temperatura del fosforo, che a sua volta riduce l'efficienza quantistica del fosforo e colpisce seriamente l'efficienza di conversione del pacco.
E basata sul processo di rivestimento della tecnologia di rivestimento conforme può ottenere un rivestimento uniforme di fosforo, garantendo così l'uniformità del colore chiaro. Ma questa tecnologia è difficile, e una gran parte della luce blu emessa dal LED direttamente dal livello di fosforo riflette sul chip, direttamente assorbita dal chip, colpendo seriamente l'efficienza della luce. Yamada, Narendran, ecc. Hanno scoperto che le caratteristiche di backscattering del fosforo renderanno il 50% ~ 60% della luce incidente positiva all'indietro spargimento.
C'è anche un metodo di rivestimento in cui lo strato di fosforo è lontano dal chip LED (ad esempio, lo strato di fosforo si trova sulla coppa riflettente o la tazza astigmatica al di fuori del chip LED), la quantità di luce assorbita dallo strato di fosforo riflesso sul chip può essere drasticamente ridotto, migliorando così l'efficienza della luce. Inoltre, poiché lo strato di fosforo non è in contatto diretto con il chip, il calore generato dal chip non viene trasferito allo strato di fosforo, prolungando così la durata utile dello strato di fosforo. I ricercatori dello Schlbert Institute of Technology, Schubert et al. Trovato che l'uso di lontano dal processo di rivestimento di fosforo può ridurre il rischio di dissipazione del calore dal chip, l'efficienza luminosa a LED può essere aumentata del 7% al 16%. Sun Yat-sen Wang Gang, che ha anche effettuato uno studio correlato, i risultati mostrano che l'uso di lontano dal rivestimento di fosforo può ridurre la temperatura di rivestimento del fosforo di circa 16,8 ° C , migliorando significativamente l'efficienza della conversione del fosforo. Tuttavia, lontano dal metodo di rivestimento ha le sue carenze, a causa del suo utilizzo di più fosforo, la produzione di piastre di fosforo e processo di installazione è anche relativamente complesso e altre considerazioni di costo, la corrente non può essere ampiamente promosso e applicazioni industriali.
Inoltre, You et al. Ha proposto l'uso di strutture a più strati di fosforo sulla base dell'ottimizzazione del rivestimento di fosforo. Lo strato di fosforo rosso è stato separato dallo strato di fosforo giallo e il fosforo giallo è stato posto sul fosforo rosso. I risultati sperimentali hanno mostrato, una tale struttura di rivestimento del fosforo può ridurre l'assorbimento reciproco tra il rivestimento del fosforo, l'efficienza del lumen dell'imballaggio può essere migliorata del 18%.
5, tecnologia di saldatura elettrica
La tecnologia di saldatura eutettica è una delle più importanti tecnologie di base nel processo di confezionamento di chip ad alta potenza a LED. La tecnologia di saldatura eutettica nel processo di confezionamento a LED è il fulcro del problema del calore e dei vantaggi dei problemi di cristallo solido e sarà la direzione futura del futuro sviluppo del packaging a LED. La lega eutettica ha un punto di fusione più basso rispetto alla componente pura, il processo di fusione è semplice; la lega eutettica ha una migliore fluidità rispetto al metallo puro, che può impedire la formazione di dendriti che impediscono il flusso di liquido nella solidificazione, migliorando così la performance del casting; lega eutettica Ma ha anche caratteristiche di transizione di temperatura costante (senza intervallo di temperatura di solidificazione), può ridurre i difetti di fusione, come la segregazione e il ritiro; la tenuta di lega eutettica curata (vicino alla durezza del metallo), non deve rompere; La solidificazione eutettica può essere una varietà di forme La microstruttura, in particolare la disposizione regolare della struttura eutettica lamellare oa pozzetto, può essere eccellente performance in situ materiali compositi. È proprio perché l'eutettico ha tanti vantaggi, quindi l'uso del processo eutettico per produrre il pacchetto LED dovrà ridurre l'impedenza e aumentare i vantaggi dell'efficienza della conduzione del calore.
Prodotti caldi: lampada lineare del sensore di movimento , alta baia di potere di 150W , lampada a prova di tri-prova del LED , lampada di miniera di LED , aletta lineare di 120cm , lampada di crescita del LED
