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不同封装技术强化LED组件应用优势

不同封装技术强化LED组件应用优势

作者:果博东方    来源:网络整理    发布时间:2018-12-03 23:24:04    浏览量:

LED具有环保、寿命长、体积小、指向性高、固态形状不易损坏等优点,已逐渐取代了传统的钨丝灯(白炽灯)、CCFL荧光灯,但能适应不同的应用需求。目前仍存在发光效率、光型、散热、成本等诸多问题。为了使产品更符合需求,我们必须从LE开始。改进了D元件侧的封装形式。

不同封装技术强化LED组件应用优势

由于LED的材料特性和发光原理不同于传统的光源,因此它在使用上有许多优点。LED固态发光元件在取代普通的日常应用光源时,为了提高发光效率、色彩渲染、照明类型和功率效率,还需要进行多方面的设计和改进。通过照明应用市场的测试。

不同封装技术强化LED组件应用优势

在一般照明市场中,为了加快LED固态照明的普及,有必要在短时间内逐一制定元器件成本、制造工艺、验证标准。为了提高LED的色温性能、显色性能和光电转换效率,有必要从照明系统的角度解决LED的问题。关键方面包括光源、AC/DC功率转换、LED驱动控制、元件散热和光学处理。

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薄膜芯片封装技术在照明应用中的应用要点

LED光源应用的关键在于芯片技术的核心发展,而LED模块的发光特性和效率的关键在于衬底材料和晶片生长技术的差异。

在LED基片材料领域,除了传统的蓝宝石基片材料外,硅(Si)、碳化硅(SiC)、氧化锌(ZnO)、氮化镓(GaN)等都是目前LED器件发展的重点。无论光源应用是照明还是环境光源,它覆盖了大小功率应用,基于芯片。技术改进的目的是生产更高效、更稳定的LED芯片。

提高LED芯片的光电效率已成为LED照明应用技术的关键指标。例如,通过改变芯片结构、对芯片表面进行粗化设计、多量子阱结构的设计形式以及多工艺技术的改进,使单片LED芯片的发光效率有了突破。

薄膜LED是开发高亮度LED芯片的关键技术。它的重点是减少芯片的侧光损耗。通过芯片底部的反射面,可以使芯片的电光反应达到97%以上,使光直接从芯片前端输出,大大提高了LED的单位流动性。

增强封装技术提高发光效率和光学模式

观察目前常用的大功率LED封装技术,大致可分为三类:单芯片封装、多芯片集成封装和芯片板封装。通过优化封装工艺,可以提高LED芯片的发光效率、散热效果和产品可靠性。

在单片封装方面,单片LED芯片可以充分发挥其发光效率、散热热阻抗的调节、制造生产线上易于组装的SMT等发光优势。单芯片封装形式是LED发光二极管中最常见的封装形式。技术瓶颈在于需要对每个芯片进行成品率控制。如果芯片本身受损或效率低下,包装产品将呈现相同的材料问题。此外,它也可以在包装阶段通过。封装荧光粉以提高输出色温或光型的最终产品。

以欧司朗的金龙加LED为例,为了硅胶密封设计,封装的LED模块具有170度的光束角度,通过两个光学镜片或反射杯可以很容易地改善模块的光学性能。金龙加LED硅胶透镜还具有耐高温、低光衰减的特点。单芯片封装具有许多优点,特别是在提高光效率、散热效率、光分布容易以及元件可靠性高等方面。

小体积多芯片集成封装可以提供高光通量性能

LED组件的封装也具有所谓的强团结性。如果在同一平面上同时封装多个LED芯片,则可以集成高功率集成组件。同时,多芯片集成模块是大功率高亮度应用LED模块最常见的封装形式,可分为低功耗和高功耗芯片集成形式。

在低功耗应用中,它们大部分与六个低功耗LED芯片集成。一瓦特大功率LED固态发光元件是最常见的。然而,使用六个低功率芯片来集成1瓦特大功率应用的优点在于制造成本相对较低,并且如果以多种形式存在良好的芯片源速率,那么使用六个低功率芯片来集成1瓦特大功率应用也是一个好主意。外围芯片可以弥补性能上的不足,从而避免产品收率的负面影响。低功耗集成多芯片封装也是大功率LED器件的常见生产形式。

在大功率芯片集成部分,以OSTARSMT系列Osram为例。其包装设计优化,占用空间较小。最终的组件可以控制产品的热阻抗为每瓦3.1C,驱动功率高达15W。这种封装设计具有许多优点,特别是在有限的空间中。对一般LED模块极少的高光通性能。

刨花板能有效改善散热性能

COB(ChipOnboard)LED多晶灯板是随着传统半导体技术的发展而出现的一种应用形式。这意味着LED芯片直接固定在印刷电路板(PCB)上。目前,COB技术的LED模块的设计厚度仅为0.3mm。由于LED芯片可以直接与PCB板接触,增加导热面积,所以LED固态光源常见的散热问题也可以得到改善。

在PCB上布置大多数LED元件以形成多个LED光源的组合,可以提高LED固态光源的照明度。低功率驱动部件通常采用以FR4为芯材的通用印刷电路板进行二次配置。为了响应大功率驱动应用,将采用金属芯PCB。增强LED元件所需的高散热环境,降低金属芯PCB的热阻抗。

金属芯PCB就是采用MCPCB(金属芯印刷电路板)来满足设计要求的低热阻。典型的MCPCB设计架构是在金属平面上形成的线被薄层分开,并且电路布线必须使用镍金属化合物来为生产线提供可焊接的加工表面。为了减小导热过程的热阻,必须在不牺牲散热率的情况下减薄隔离层以避免短路。它们大多采用铝作为芯材,具有成本低、散热性能好、耐腐蚀性好等优点。

一种相对新的生产方式是将LED芯片直接安装在印刷电路板上,或者将它们与即插即用组件集成。COB封装的目的是提供一种比现有的LED组件的离散布局具有更高效率和更低热阻抗的产品形式,以便终端产品能够通过它。简单二次开发,生产出足够成熟的产品进入照明市场。艺术经纬:雷欧

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