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高亮度LED制程技术分析
  在全球对抗温室效应、环保热潮下,led替代光源开展也呈现跳动性开展,不但连续LED光源本身环保、寿数长、体积小长处,加上日益成熟的高亮度、高功率LED技能,更让LED替代日常光源的可用性大幅提升,成为现在节约能源、替代高耗能光源的首选...
  LED光源具有多项环保优势,但前期产品在散热处理与高亮度规划方面,仍存在某些技能瓶颈无法突破,但在LED芯片制程持续改进下,现有照明用LED的亮度输出流明更趋近于日常照明需求,加上IC固态方式的元件规划,让LED的光源规划添加更多使用弹性与优势。
高亮度LED制程技术分析
  尤其是LED光源不易损坏、寿数长的长处,若不计单组本钱问题,相较于传统高耗能的钨丝灯(白炽灯)/卤素灯/高压钠灯、有汞污染疑虑的CCFL萤光灯具,LED是体现相当优异的替代性光源新选择。
  但为了因应不同日常照明使用,还须针对发光效率、光形、散热规划与全体运用本钱等多项使用问题,持续改进LED的产品规划,让LED照明更具实用价值,而不再仅仅展现环保诉求的装饰品。
  80W高亮度LED可具有6,400~8,000流明亮度,灯具可达100lm-W,元件寿数超过50,000小时。
  LED照明光源,因本身元件的材料特性差异,加上发光原理异于传统照明设备,若未加处理光形与改进照明质量,欲直接以LED替代一般日常使用的光源,仍有多项约束,尤其是演色性、照明光形、照明颜色、电源转化功率...等关键问题,都需求透过芯片的制程改进或是灯具的光学物理规划强化,进一步满足一般照明的需求。
  LED固态照明仍存在本钱偏高问题
  在实际的照明使用商场,LED固态照明本身仍存在高单价、高本钱约束,想要在短时间内加速LED照明使用遍及,相关业者仍须在元件本钱、制造技能、验证规范...等关键项目,逐个改进本钱功率。
  而在生产技能方面,还得让终究产品于色温体现、演色性和光电转化功率进行标准强化与性能提升,同时还要改进AC-DC电源转化、高功率驱动控制、光源散热和光形处理等相关技能,这些都是LED照明技能能否快速遍及的重要关键。
  高亮度LED较一般传统高亮度卤素灯、钠灯具有更长运用寿命,可制成户外用灯具,节省保护本钱
  前面也有说到,LED照明光源的规划必须先改进照明模块的散热规划,散热机制的集成是LED照明产品能否保持长寿命、低光衰的关键。例如,选用COBLED多晶灯板,将LED芯片固定在印刷电路板之上,LED芯片可直接透过PCB触摸增加热传导功率,从而改进LED照明运用常见的散热问题。
  LED载板规划方式可改进元件散热功率
  为了因应高功率、高亮度的照明运用规划,原有的PCB载版会改采金属中心的PCB资料来增加LED元件的散热功率,因为驱动过程所发生的热,均可藉由PCB的金属中心来降低热阻抗,从而强化散热体现。
  金属中心PCB多运用MCPCB(Metal酷睿PrintedCircuitBoard)来降低载板热阻规划,而MCPCB为求降低本钱,多选用铝为载板中心,具本钱低价、散热能力佳及更好的抗腐蚀特性。
  LED要取得日常光源很多运用的优势,就必须深入发展芯片的中心技能,其间影响LED元件发光特性、功率的关键更在其基底资料与长晶的技能差异。LED基底资料除传统蓝宝石基底之外,矽、碳化硅、氧化锌、氮化镓...等都是现在LED的运用要点。而薄膜芯片技能则是开发高亮度LED芯片的要点技能。
  Thinfilm要点在减少晶粒的侧向光耗费,调配底部反射面集成,可将芯片自身97%由电发生的光输出直接自LED正面输出,避免光耗费,如此自然可进步LED的单位发光功率。除进步LED芯片的光电功率外,亦可透过改变芯片结构,如芯片表面粗化规划,透过多重改进电光功率制程方法,进行产品改进。
  使用封装技能全面强化LED元件照明功能
  在高功率LED封装技能方面,可分单颗芯片封装、多芯片集成封装、芯片板封装...等项目,透过改进封装技能,则可让LED发光功率、散热、产品牢靠度取得全面性的改进。
  单颗芯片封装运用方面,可使用封装来改进发光功率、散热热阻,或开发SMT方式量产元件,另在封装阶段还能使用萤光粉体混入封装体的处理手法,改进LED的输出色温,或是控制LED的照明光色与提高照明质量。
  高亮度LED灯具模块,可用单颗高功率LED到达30W~120W驱动
  除晶粒自身的制程或是使用封装规划来改进之外,LED灯具的规划方式或调配光学透镜,皆可使用光学物理特性来改进产品质量。例如,LED调配光学矽胶封填即可使元件具有较大的照明光束视点,而通过封装处理的元件也能调配二次光学透镜强化底部反光杯的规划方式,大幅强化LED元件的光学特性。
  在众多高亮度照明用的LED规划方案中,也有选用很多LED元件使用平面排布的方式,以数量来到达增加灯具光输出的效果,而在LED元件封装上也是同样道理,将多个LED芯片1次封装在载板平面,也是LED照明运用的常见规划方案。