跟着全球动力缺少趋势日益加剧,绿色节能环保的LED备受瞩目。世界各国都制订了本国LED照明开展方案,我国“十二五”规划也对LED照明开展方针进行了清晰描绘,并将LED列为“十二五”期间要点节能工程,位列国家七大战略性新兴工业中的节能环保工业和新材料工业。
跟着LED照明工业的开展,从LED芯片的出产到灯具商场,现已形成了一条相对完善的工业链。但关于传统的LED照明,从芯片、封装、电路板一直到运用,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。如安在模组内集成多种技能,并经过体系封装的办法使LED模组封装趋于小型化、多功用化、智能化成为了咱们需求探究的问题。从技能的视点来看,LED是一种半导体器材,简略与其他半导体相关技能相结合而开展出具有更高附加值的产品,开辟出全新的、传统照明无法触及的商场。LED多功用体系三维封装可以整合光源、有源、无源电子器材、传感器等元件,并将他们集成于单一细小化的体系之中,是极具商场潜力的一项新技能。
LED多功用封装集成技能
现在商场上存在一些简略的LED集成封装产品,可是集成度较低,不能满意未来LED发光模组对LED封装产品的需求。芯片模组光源的开展趋势表现了照明商场对技能开展的要求:便携式产品需求集成度更高的光源;在商业照明、路途照明、特种照明、闪光灯等范畴,集成的LED光源有很大的运用商场。与封装级模组比较,芯片级模组体积较小,节约空间,也节约了封装本钱,而且因为光源集成度高,便于二次光学规划。
三维立体封装是近几年开展起来的电子封装技能。从总体上看,加快三维集成技能运用于微电子体系的重要因素包含以下几个方面:
1.体系的外形体积:缩小体系体积、下降体系分量并削减引脚数量;
2.功用:进步集成密度,缩短互连长度,然后进步传输速度并降低功耗;
3.大批量低本钱出产:下降工艺本钱,如选用集成封装和PCB混合运用方案;多芯片一起封装等;
4.新运用:如超小无线传感器等;
现在有多种不同的先进体系集成办法,首要包含:封装上的封装堆叠技能;PCB(引线键合和倒装芯片)上的芯片堆叠,具有嵌入式器材的堆叠式柔性功用层;有或无嵌入式电子器材的高档印制电路板(PCB)堆叠;晶圆级芯片集成;根据穿硅通孔(TSV)的笔直体系集成(VSI)。三维集成封装的优势包含:选用不同的技能(如CMOS、MEMS、SiGe、GaAs等)完成器材集成,即“混合集成”,一般选用较短的笔直互连替代很长的二维互连,然后下降了体系寄生效应和功耗。因而,三维体系集成技能在功用、功用和形状等方面都具有较大的优势。近几年来,各要点大学、研制组织都在研制不同品种的低本钱的集成技能。
半导体照明联合立异国家要点实验室针对LED体系集成封装也进行了体系的研讨。该研讨针对LED筒灯,经过开发圆片级的封装技能,方案将部分驱动元件与LED芯片集成到同一封装内。其间,LED与线性恒流驱动电路所需的裸片是电路发热的首要元件,一起体积比较小,易于集成,但因为首要发热元件需求考虑散热规划。其他元件体积较大,不易于集成。电感、取样电阻与快速康复二极管等,虽然也有必定的热量发生,但不需求特别的散热结构。
根据以上考虑,咱们对发光模组的拼装进行如下规划:
1.驱动电路裸片与LED芯片集成在封装之内,其他电路元件集成在PCB板上;
2.PCB电路板围绕在集成封装周围便于衔接;
3.PCB与集成封装放置于热沉之上;
该结构的优势在于:体积较小;首要发热元件经过封装直接与热沉触摸,易于散热;不需求特别散热的元件,放置在一般PCB上。比较MCPCB,节约了本钱;在需求时,可将元件规划在PCB板的反面,藏在热沉的空区域中,防止元件对出光的影响。