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大功率LED封裝比較:K1導(dǎo)線架與陶瓷封裝

上傳人:未知

上傳時間: 2011-04-15

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  在陶瓷封裝尚未普及前,以Lumileds所提出的K1封裝形式,在1W(或以上)的LED的領(lǐng)域己成為大家所熟知的產(chǎn)品。但是隨著市場對產(chǎn)品特性要求的提升,封裝廠仍不斷地改良自家產(chǎn)品。而利用薄膜平板陶瓷基板 (DPC Ceramic Substrate) 再加上molding直接制作光學(xué)鏡片的陶瓷封裝方式的引進(jìn),使得高功率LED封裝產(chǎn)品又多了一種選擇。然而這幾年的實際產(chǎn)品驗證,讓國際大廠不約而同地往陶瓷封裝這個方向靠攏,其中的原因值得仔細(xì)思考。

  K1與陶瓷封裝的比較,最大的差異在于設(shè)計的概念:

  K1的最大優(yōu)勢在于有個金屬反光杯的結(jié)構(gòu),使得LED磊芯片的背發(fā)光效率能充分應(yīng)用。但是K1的結(jié)構(gòu)中的材料間彼此熱膨脹系數(shù)差異較大,如塑膠與金屬,鏡片與導(dǎo)線架等,在長期高功率的循環(huán)負(fù)載下,都可能使材料接口間產(chǎn)生間隙而使水氣進(jìn)入。尤其在室外的照明應(yīng)用上,使用環(huán)境更復(fù)雜,溫差,水氣外,還有環(huán)境污染所帶來的各種氣體,如硫..等,都使K1的信賴性遭遇更多挑戰(zhàn)。

  而陶瓷封裝的設(shè)計重點,則是著眼于信賴性。利用陶瓷與金屬的高導(dǎo)熱性,將高功率所產(chǎn)生的熱迅速導(dǎo)出封裝體外。再加上陶瓷與金屬,或陶瓷與一次光學(xué)部份的高分子(硅膠)的熱膨脹系數(shù)差異較小,應(yīng)此減少了材料間熱應(yīng)力所產(chǎn)生的風(fēng)險。此外,一次光學(xué)的硅膠是采用molding制程所制作,一體成型并復(fù)蓋整個陶瓷基板,兼具光學(xué)及保護(hù)作用,使陶瓷封裝的信賴性遠(yuǎn)高于K1。當(dāng)然,陶瓷封裝采用的是薄膜平板陶瓷,對于磊芯片的背光只能靠平面金屬來反射,所以光的使用效率會比K1低一些,但由于陶瓷封裝的本體溫度較低,所以兩者的效應(yīng)加總起來,兩者的整體發(fā)光效率差異并不明顯。

  至于生產(chǎn)效益或其他特性的比較,整理如圖1。隨著陶瓷封裝制程不斷改進(jìn),K1被陶瓷程取代的趨勢似乎是愈來愈明顯。

  

K1與3535陶瓷基板封裝產(chǎn)品之綜合比較

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