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发光二极管照明灯具封装创新探讨[1]

2010-5-24  来源:LED环球在线  作者:吴继德  有7701人阅读

  支架排封装是最早采用,用来生产单个LED器件,这就是我们常见的引线型发光二极管(包括食人鱼封装),它适合做仪器指示灯、城市亮化工程,广告屏,护拦管,交通指示灯,及目前我国应用比较普遍的一些产品和领域。

  一、常规现有的封装方法及应用领域

  目前LED的封装方法有:支架排封装,贴片封装,模组封装几种,这些封装方法都是我们常见和常用的。

  支架排封装是最早采用,用来生产单个LED器件,这就是我们常见的引线型发光二极管(包括食人鱼封装),它适合做仪器指示灯、城市亮化工程,广告屏,护拦管,交通指示灯,及目前我国应用比较普遍的一些产品和领域。

  贴片封装(SMD)是一种无引线封装,体积小、薄,很适合做手机的键盘显示照明,电视机的背光照明,以及需要照明或指示的电子产品,近年来贴片封装有向大尺寸和高功率的方向发展,一个贴片内封装三、四个led芯片,可用于组装照明产品。模组封装也是一种多芯片封装,在氧化铝或氮化铝基板上以较小的尺寸、高的封装密度封装几十个或几百个LED芯片,内部的联线是混联型式,即有多个芯片的串联、又有好几路的并联。这种封装主要是扩大功率,用做照明产品。模组封装由于封装的密度较高,应用时产生的热量大,散热是解决应用的首要问题。采用以上的封装方法生产的器件,用于生产照明灯具都有一个共同特点:热阻的道数较多,难以生产出高质量的照明灯具,且模组本身与散热器的连接处理要求比较高。目前所有的封装方法都是将黄色荧光粉(YAG)和环氧树脂按不同比列混合均匀,直接点到发蓝光的LED芯片上,再加热固化。这种常见的做法优点是节约材料,缺点是不利于散热、荧光粉也会老化。因为环氧树脂和荧光粉都不是导热好的材料,且包裹整个芯片就会影响散热。对于制造LED照明灯具采用这种方法显然不是最好的方案。

  目前国外生产的大功率芯片,0.5瓦以上的白光芯片都是在蓝光芯片上涂敷一层均匀的YAG荧光粉浆,外表看去是一粒黄色的立方体,(除用于焊接的二个金垫没有荧光粉,这种方法比前面常用的方法可提高光效,因此在国外普遍使用。)在封装时只要将这种白光芯片焊接在设计好的电路板上就可以,省去了涂敷荧光粉的工序。给灯具生产企业带来了方便,但目前国内生产芯片的供应商还不能大批量生产此类LED白光芯片。

  我国是较早开发LED路灯的国家,目前在国内使用也不错,原因是国家重视“低碳经济”,2009年我国推行十城万盏LED路灯,很多城市都有实验路段,以检验LED路灯的可行性,我国是以路灯应用为突破,而国外(欧司朗、日亚、三星等公司)则是以室内照明为突破口,这二种路线究竟谁更具有优势,目前还未见分晓。就我国而言先从LED路灯照明为应用方向,是国情所致,原因是我国国民收入较低,而LED室内照明灯的成本较高,老百姓接受不了。而LED路灯的使用是政府出银子,LED路灯生产企业正是看中了这一点。其实LED路灯的工作条件比室内LED照明灯具更苛刻,要求更高,如能做到质量过关(散热、使用寿命、显色性、可靠性等),那么再来做室内的LED照明灯就比较容易了。目前国外的LED巨头都在大量推出几百款甚至上千款的LED室内照明灯具,价格在20-75美元之间,功率从几瓦到二十瓦。但它们采用的封装方法都是前面提及的,唯一飞利浦公司,使荧光粉涂敷在LED灯罩上,被评为2009年最有创意的LED照明产品之一。

  笔者认为:凡是LED照明灯具其制造都应采用多芯片封装和模组封装(模组封装是一种高密度的多芯片封装),而且最好是LED芯片直接封装在灯具主体上,这样热阻的道数最少,可以取得较好的散热效果。

 

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