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集成的LED光源有很大的应用市场

发布日间:2018-10-17   浏览次数:

  二极管,电子元件当中,一种具有两个电极的装置,只允许电流由单一方向流过,许多的使用是应用其整流的功能。

  另一种击穿为雪崩击穿。当反向电压增加到较大数值时,外加电场使电子漂移速度加快,从而与共价键中的价电子相碰撞,把价电子撞出共价键,产生新的电子-空穴对。新产生的电子-空穴被电场加速后又撞出其它价电子,载流子雪崩式地增加,致使电流急剧增加,这种击穿称为雪崩击穿。无论哪种击穿,若对其电流不加限制,都可能造成PN结永久性损坏。

  随着全球能源短缺趋势日益加剧,绿色节能环保的LED备受瞩目。世界各国都制订了本国LED照明发展计划,我国“十二五”规划也对LED照明发展目标进行了明确描述,并将LED列为“十二五”期间重点节能工程,位列国家七大战略性新兴产业中的节能环保产业和新材料产业。

  随着LED照明产业的发展,从LED芯片的生产到灯具市场,已经形成了一条相对完善的产业链。但对于传统的LED照明,从芯片、封装、电路板一直到应用,各个环节都相对独立。不同场所的照明需求,对LED的封装提出了各种新的要求。如何在模组内集成多种技术,并通过系统封装的方式使LED模组封装趋于小型化、多功能化、智能化成为了我们需要探索的问题。从技术的角度来看,LED是一种半导体器件,容易与其他半导体相关技术相结合而发展出具有更高附加值的产品,开拓出全新的、传统照明无法触及的市场。LED多功能系统三维封装能够整合光源、有源、无源电子器件、传感器等元件,并将他们集成于单一微小化的系统之中,是极具市场潜力的一项新技术。

  目前市场上存在一些简单的LED集成封装产品,但是集成度较低,不能满足未来LED发光模组对LED封装产品的需要。芯片模组光源的发展趋势体现了照明市场对技术发展的要求:便携式产品需要集成度更高的光源;在商业照明、道路照明、特种照明、闪光灯等领域,集成的LED光源有很大的应用市场。与封装级模组相比,芯片级模组体积较小,节省空间,也节省了封装成本,并且由于光源集成度高,便于二次光学设计。

  三维立体封装是近几年发展起来的电子封装技术。从总体上看,加速三维集成技术应用于微电子系统的重要因素包括以下几个方面:

  3.大批量低成本生产:降低工艺成本,如采用集成封装和PCB混合使用方案;多芯片同时封装等;

  目前有多种不同的先进系统集成方法,主要包括:封装上的封装堆叠技术;PCB(引线键合和倒装芯片)上的芯片堆叠,具有嵌入式器件的堆叠式柔性功能层;有或无嵌入式电子器件的高级印制电路板(PCB)堆叠;晶圆级芯片集成;基于穿硅通孔(TSV)的垂直系统集成(VSI)。三维集成封装的优势包括:采用不同的技术(如CMOS、MEMS、SiGe、GaAs等)实现器件集成,即“混合集成”,通常采用较短的垂直互连取代很长的二维互连,从而降低了系统寄生效应和功耗。因此,三维系统集成技术在性能、功能和形状等方面都具有较大的优势。近几年来,各重点大学、研发机构都在研发不同种类的低成本的集成技术。

  半导体照明联合创新国家重点实验室针对LED系统集成封装也进行了系统的研究。该研究针对LED筒灯,通过开发圆片级的封装技术,计划将部分驱动元件与LED芯片集成到同一封装内。其中,LED与线性恒流驱动电路所需的裸片是电路发热的主要元件,同时体积比较小,易于集成,但由于主要发热元件需要考虑散热设计。其他元件体积较大,不易于集成。电感、取样电阻与快速恢复二极管等,虽说也有一定的热量产生,但不需要特殊的散热结构。

  1.驱动电路裸片与LED芯片集成在封装之内,其余电路元件集成在PCB板上;

  该结构的优势在于:体积较小;主要发热元件通过封装直接与热沉接触,易于散热;不需要特别散热的元件,放置在普通PCB上。相比MCPCB,节省了成本;在需要时,可将元件设计在PCB板的背面,藏在热沉的空区域中,避免元件对出光的影响。