技術(shù)進(jìn)步促使LED封裝技術(shù)改變之分析
一、LED芯片效率的提升與led應用技術(shù)的擴展必將會(huì )改變現有的LED封裝技術(shù)
LED LAMP現有的封裝形式為:DIP、SMD、TOP、SUPERFLUX、HIGHT POWER
目前各種封裝形式的不足(熱阻高、出光利用率低、最終應用結構匹配難)
未來(lái)芯片技術(shù)將會(huì )以提高效率降低成本、瑩光粉技術(shù)以提高效率穩定性與演色指數為進(jìn)步方向
LED芯片效率的提升將以階段性成長(cháng)為主,從10lm/w~80lm/w、80lm/w~100lm /w、100lm/w~150lm/w、150lm/w~200lm/w…… 當技術(shù)進(jìn)步到200lm/w時(shí)對比現有的芯片效率提升了4.5倍,芯片的發(fā)熱量將大幅度減少(指同體積同面積比較)
二、封裝形式的演變之路
我國發(fā)展半導體照明產(chǎn)業(yè)的藍圖(2005)
三、芯片效率的提升將使芯片的面積不斷減小
四、LED封裝技術(shù)將會(huì )發(fā)生的改變1
·由高光效技術(shù)的發(fā)展路線(xiàn)可以預見(jiàn),現有的封裝工藝與封裝材料并不能適用于未來(lái)的封裝要求.
·由于芯片內量子效率的提升所以產(chǎn)生的熱量會(huì )減少,芯片有源層的有效電流密度會(huì )大幅度上升。
·芯片整體發(fā)熱量減少了,所以對于封裝形式的散熱面積要求也會(huì )減少, 目前采用的厚重散熱的封裝結構將會(huì )發(fā)生大的變化.
·LED芯片效率提高使芯片面積大幅度減小,從而改變封裝的方式,使單一器件的光輸出大大增加
五、LED封裝技術(shù)將會(huì )發(fā)生的改變2
·單顆LED的效率大幅度提升使得發(fā)熱大幅度減少。出于制造成本與良率考慮,單顆高功率LED芯片面積也會(huì )大幅度減?。?4mil=60LM)。
·發(fā)熱變少與應用上對單一LED光源的高光通量需求使集成化封裝成為主流。
·集成化封裝LED器件的熱聚集效應使LED器件的整體導熱效率變得極為重要。
·能夠大幅度減低熱阻的共晶焊接技術(shù)將成為L(cháng)ED芯片封裝技術(shù)的主流(高導熱銀膠技術(shù)由于熱阻大于共晶焊技術(shù),本身Tg點(diǎn)溫度過(guò)低無(wú)法使用回流焊方式進(jìn)行應用生產(chǎn)所以無(wú)法成為封裝技術(shù)的主流)
·減低成本的需要使非金絲焊接技術(shù)將大規模應用(鋁絲焊接、銅絲焊接、直接復合等技術(shù)將大量應用)
·仿PC硬度的硅膠成型技術(shù)、非球面的二次光學(xué)透鏡技術(shù)等出光技術(shù)都將成為L(cháng)ED封裝技術(shù)的基礎
·定向定量點(diǎn)膠工藝、圖形化涂膠工藝、二次靜電噴瑩光粉工藝、膜層壓法三基色熒光粉涂布工藝、芯片沉積加壓法等白光工藝都將應用在LED封裝工藝中,將會(huì )改善LED器件的出光效率與光色分布。
六、LED器件效率與封裝工藝的提升將使LED應用成本大幅度下降
依照目前以實(shí)現的LED技術(shù)發(fā)展可以預計未來(lái)三到五年,每100lm的LED價(jià)格將會(huì )下降到RMB2元。(即:現在的高品質(zhì)2000Lm E27節能燈價(jià)格約為RMB27~47元,則同樣為2000Lm的LED節能燈的LED器件成本將為20元RMB,用LED制造的節能燈將直接威脅傳統熒光管節能燈的市場(chǎng),初次購買(mǎi)LED節能燈的成本將為大多數人所能接受。
LED在新型照明系統中與傳統光源相比體積占明顯優(yōu)勢,保持這一優(yōu)勢有利于LED的應用設計及大規模推廣
七、現有的LED封裝工藝
八、大功率LED封裝的關(guān)鍵技術(shù)大尺寸, 高效率[外量子效率]
·芯片低電阻
·高導熱性
·熱匹配好的封裝
·高效熒光粉
·高反射率以利于出光
·智能驅動(dòng)方式
·低制造成本
九、LED高度自動(dòng)化生產(chǎn)的現場(chǎng)
·自動(dòng)分光車(chē)間
·自動(dòng)成型車(chē)間
·自動(dòng)裝片與焊線(xiàn)車(chē)間
·注膠車(chē)間
十、LED封裝未來(lái)工藝及裝備的改變分析
LED封裝技術(shù)將會(huì )發(fā)生的改變
結論
現有的LED封裝技術(shù)及裝備將會(huì )發(fā)生很大的改變。
未來(lái)LED封裝工藝將會(huì )變得更簡(jiǎn)單,自動(dòng)化程度將會(huì )變得更高,綜合成本將會(huì )大副度下降。
LED封裝企業(yè)將成為本次改變的推動(dòng)者,向上推動(dòng)LED芯片企業(yè)改變后段制造工藝,橫向互動(dòng)LED封裝裝備制造企業(yè)適應開(kāi)發(fā)新的LED封裝設備,
向下推動(dòng)燈具制造企業(yè)緊跟LED技術(shù)發(fā)展的趨勢 在高光效低發(fā)熱的新器件的應用上改變現有的笨重LED燈具,服務(wù)于節能社會(huì )。
燈具制造商兼并收購LED封裝企業(yè)將成為新的趨勢(垂直整合,吸收技術(shù)降低成本提高競爭力)
高功率LED器件的國際標準將會(huì )逐步落定塵埃,誕生出國際“LED器件標準燈”,各類(lèi)LED應用將會(huì )步入有序開(kāi)發(fā)。LED封裝企業(yè)即將步入“標準工序大量制造時(shí)代”。
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