大功率灯珠及led点光源选择技巧

2023/12/04 | 作者：BOB体育地址

　　1、大功率 LED 灯珠及 LED 点光源选择方式应该从一下 9 个方面来分析： 1、LED 亮度LED 的亮度不同，价格也会有所不同。灯杯：一般亮度为 60-70lm;球泡灯：一般亮度为 80-90lm。注：1W 亮度为 60-110lm3W 亮度最高可达 240lm5W-300W 是集成芯片，用串/并联封装，主要看多少电流，电压，几串几并。1W 红光亮度一般为 30-40lm;1W 绿光亮度一般为 60-80lm;1W 黄光亮度一般为 30-50lm;1W 蓝光亮度一般为 20-30lm;LED 透镜：一次透镜一般用 PMMA、PC、光学玻璃、硅胶(软硅胶，硬硅胶)等材料。角度越大出光效率越高，用小角度的 LED 透镜，光线、抗静电能力抗静电能力强的 LED，寿命长，因而价格高。通常抗静电大于 700V 的 LED 才能用于LED 灯饰。3、波长波长一致的 LED，颜色一致，如要求颜色一致，则价格高。没有 LED 分光分色仪的生产商很难生产色彩纯正的产品。白光分暖色(色温 2700-4000K)，正白( 色温 5500-6000K)，冷白(色温 7000K 以上)欧洲人比

　　2、较喜欢暖白红光：波段 600-680，其中 620，630 大多数都用在舞台灯， 690 接近红外线 舞台灯用的较多。绿光：波段 500-580，其中 525，530 舞台灯用的较多。4、漏电电流LED 是单向导电的发光体，如果有反向电流，则称为漏电，漏电电流大的 LED，寿命短，价格低。5、发光角度用途不同的 LED 其发光角度不一样。特殊的发光角度，价格较高。6、寿命不同品质的关键是寿命，寿命由光衰决定。光衰小、寿命长，寿命长，价格高。7、LED 芯片LED 的发光体为芯片，不同的芯片，价格差异很大。日本、美国的芯片较贵，台厂与中国本土厂商的 LED 芯片价格低于日、美。8、芯片大小芯片的大小以边长表示，芯片尺寸一般为：38-45m ，大芯片 LED 的品质比小芯片的要好。价格同芯片大小成正比。9、胶体普通的 LED 的胶体一般为环氧树脂，加有抗紫外线及防火剂的 LED 价格较贵，高品质的户外 LED 灯饰应抗紫外线及防火。在 LED 灯饰行业中，热传导与散热问题是目前灯饰设计的一个重要环节，也能说，如果设计过程中，热传导与散热问题没有

　　3、解决的话，这款产品非常有可能是个废品！而且，热传导的问题没解决，散热器做的再大也没用。所以，我就铝基板的热传导方面提供一个思路，以供各位参考。铝基板作为一个很重要的导热材料，在布线过程中有特别的要求。下面就目前行业中最为常用大功率 LED 来讨论一下用铜箔做热传导的方式。在行业中，非常普遍的布线方式如下图：LED 产生的热量仅靠同 LED 热沉同样大的铜箔面传导到铝基板，剖视图如下：如果这样，导热路径能这样解释： LED 热沉-导热硅脂-与热沉同样大的铜箔-铝基板绝缘层-铝板-散热器可以从图中看出，LED 到铝基板的导热路径仅仅和 LED 的热沉大小一样。如果我们改变一下思路，将铝基板做如下设计，如下图：我们都知道，铜的导热系数要比铝的的导热系数大很多，我们这样设计，将 LED 热沉的焊盘用铜箔层尽可能加大，将 LED 热沉传导的热量在铜箔层快速传导开，再传导到下层铝板上，人为增加导热路径，将大幅度的降低 LED 热沉的温度，尽可能的延长 LED 的工作寿命。随着手机闪光灯、大中尺寸（NB、LCD-TV 等）显示屏光源模块以至特殊用途照明系统之应用逐渐增多。末来再扩展至用于一般照明系

　　5、ve more powerful market potential. 近年来,随着 LED 生产技术发展一日千里,令其发光亮度提高和寿命延长,加上生产所带来的成本大幅度降低，迅速扩大了 LED 应用市场，如消费产品、讯号系统及一般照明等，于是其全球市场规模快速成长。2003 年全球 LED 市场约 44.8 亿美元 (高亮度 LED 市场约 27 亿美元),较 2002 年成长 17.3% (高亮度 LED 市场成长 47%),乘着手机市场继续增长之势,预测 2004年仍有 14.0%的成长幅度可期。在产品发展方面，白光 LED 之研发则成为 厂商们之重点开发项目。现时制造白光LED 方法主要有四种：一、蓝 LED+发黄光的萤光粉（如：YAG ）二、红 LED+绿 LED+蓝 LED三、紫外线 LED+发红/绿/蓝光的萤光粉 四、蓝 LED+ZnSe 单结晶基板目前手机、数字相机、PDA 等背光源所使用之白光 LED 采用蓝光单晶粒加 YAG 萤光而成。随着手机闪光灯、大中尺寸（NB、LCD-TV 等）显示屏光源模块以至特殊用途照明系统之应用逐渐增多。末来再扩展至用于一般照明系统设备，采用白光

　　6、LED 技术之大功率（High Power） LED 市场将陆续显现。在技术方面，现时遇到最大挑战是提升及保持亮度，若再增强其散热能力，市场之发展深具潜力。ASM 在研发及生产自动化光电组件封装设备上拥有超过二十年经验，业界现行有很多种提升 LED 亮度方法，无论从芯片及封装设计层面，至封装工艺都以提升散热能力和增加发光效率为目标。在本文中，就 LED 封装工艺的最新发展和成果作概括介绍及讨论。芯片设计 从芯片的演变历程中发现，各大 LED 生产商在上游磊晶技术上一直在改进，如利用不一样的电极设计控制电流密度，利用 ITO 薄膜技术令通过 LED 的电流能平均分布等，使 LED芯片在结构上都尽可能产生最多的光子。再运用各种不同方法去抽出 LED 发出的每一粒光子，如生产不一样外形的芯片；利用芯片周边有效地控制光折射度提高 LED 取光效率，研制扩大单一芯片表面尺寸（2mm2）增加发光面积，更有利用粗糙的表面增加光线的透出等等。有一些高亮度 LED 芯片上 p-n 两个电极的位置相距拉近，令芯片发光效率及散热能力提高。而最近已有大功率 LED 的生产，是利用新改良的激光溶解（Laser li

　　7、ft-off）及金属黏合技术（metal bonding），将 LED 磊晶晶圆从 GaAs 或 GaN 长晶基板移走，并黏合到另一金属基板上或其它具有高反射性及高热传导性的物质上面，帮助大功率 LED 提高取光效率及散热能力。封装设计 经过多年的发展，垂直 LED 灯（3mm、5mm）和 SMD 灯（表面贴装 LED）已演变成一种标准产品模式。但随着芯片的发展及需要，开拓出切合大功率的封装产品设计，为了利用自动化组装技术降造成本，大功率的 SMD 灯亦应运而生。而且，在可携式消费商品市场急速的带动下，大功率 LED 封装体积设计也越小越薄以提供更阔的产品设计空间。为了保持成品在封装后的光亮度，新改良的大功率 SMD 器件内加有杯形反射面，有助把全部的光线能一致地反射出封装外以增加输出流明。而盖住 LED 上圆形的光学透镜，用料上更改用以 Silicone 封胶，代替以往在环氧树脂（Epoxy），使封装能保持一定的耐用性。封装工艺及方案 半导体封装之最大的目的是为了确认和保证半导体芯片和下层电路间之正确电气和机械性的互相接续，及保护芯片不让其受到机械、热、潮湿及其它种种的外来冲击。选择封装

　　8、方法、材料和运用机台时，须考虑到 LED 磊晶的外形、电气/机械特性和固晶精度等因素。因LED 有其光学特性，封装时也须考虑和确保其在光学特性上能够很好的满足。无论是垂直 LED 或 SMD 封装,都一定要选择一部高精度的固晶机，因 LED 晶粒放入封装的位置精准与否是直接影响整件封装器件发光效能。如图 1 示，若晶粒在反射杯内的位置有所偏差，光线未能完全反射出来，影响成品的光亮度。但若一部固晶机有着先进的预先图像辨识系统（PR System），尽管品质参差的引线框架，仍能精准地焊接于反射杯内预定之位置上。一般低功率 LED 器件（如指示设备和手机键盘的照明）主要是以银浆固晶，但由于银浆本身不能抵受高温，在提升亮度的同时，发热现象也会产生，因而影响产品。要获得高品质高功率的 LED，新的固晶工艺随之而发展出来，其中一种是利用共晶焊接技术，先将晶粒焊接于一散热基板（soubmount）或热沉（heat sink）上，然后把整件晶粒连散热基板再焊接于封装器件上，这样就可增强器件散热能力，令发光功率相对地增加。至于基板材料方面，硅（Silicon）、铜（Copper ）及陶瓷（Ceramic）等都

　　9、是一般常用的散热基板物料。共晶焊接 技术最关键是共晶材料的选择及焊接温度的控制。新一代的 InGaN 高亮度 LED，如采用共晶焊接，晶粒底部能够使用纯锡（Sn）或金锡（Au-Sn）合金作接触面镀层，晶粒可焊接于镀有金或银的基板上。当基板被加热至适合的共晶温度时（图 5），金或银元素渗透到金锡合金层，合金层成份的改变提高溶点，令共晶层固化并将 LED 紧固的焊于热沉或基板上（图 6）。选择共晶温度视乎晶粒、基板及器件材料耐热程度及往后 SMT 回焊制程时的温度要求。考虑共晶固晶机台时，除高位置精度外，另一重要条件就是有灵活而且稳定的温度控制，加有氮气或混合气体装置，有助于在共晶过程中作防氧化保护。当然和银浆固晶一样，要达至高精度的固晶，有赖于严谨的机械设计及高精度的马达运动，才能令焊头运动和焊力控制恰到好处之余，亦无损高产能及高良品率的要求。进行共晶焊接工艺时亦可加入助焊剂，这技术最大的特点是无须额外附加焊力，故此不会因固晶焊力过大而令过多的共晶合金溢出，减低 LED 产生短路的机会。覆晶(Flip Chip)焊接 覆晶焊接近年被积极地运用于大功率 LED 制程中，覆晶方法把 GaN LED 晶粒倒接合于散热基板上，因没有了金线焊垫阻碍，对提高亮度有一定的帮助。因为电流流通的距离缩短，电阻减低，所以热的产生也相对降低。同时这样的接合亦能有效地将热转至下一层的散热基板再转到器件外面去。当此工艺被应用在 SMD LED，不但提高光输出，更可以使产品整体面积缩小，扩大产品的应用市场。在覆晶 LED 技术发展上有两个主要的方案：一是铅锡球焊（Solder bump reflow）技术；另一个是热超声（Thermosonic ）焊接技术。铅锡球焊接（图 10）已在 IC 封装应用多时，工艺技术亦已成熟，故在此不再详述。针对低成本及低线数器件的生产，热超声覆晶（Thermosonic flip chip）技术（图11）非常适合于大功率 LED 焊接。以金做焊接的接口，由于金此物本身熔点温度较铅锡球和银浆高，对固晶后的制程设计方面更有弹性。此外，还有无铅制程、工序简单、金属接位可靠等优点。热超声覆晶工艺经过多年的研究及经验累积，已掌握最

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