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大功率LED封裝比較:K1導線架與陶瓷封裝

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的領域己成為大家所熟知的產品。但是隨著市場對產品特性要求的提升,封裝廠仍不斷地改良自家產品。而利用薄膜平板陶瓷基板 (DPC Ceramic Substrate) 再加上molding直接制作光學鏡片的陶瓷封裝方式的引進,使得高功率LED封裝產品又多了一種選擇。然而這幾年的實際產品驗證,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思考。

  K1與陶瓷封裝的比較,最大的差異在于設計的概念:

  K1的最大優勢在于有個金屬反光杯的結構,使得LED磊芯片的背發光效率能充分應用。但是K1的結構中的材料間彼此熱膨脹系數差異較大,如塑膠與金屬,鏡片與導線架等,在長期高功率的循環負載下,都可能使材料接口間產生間隙而使水氣進入。尤其在室外的照明應用上,使用環境更復雜,溫差,水氣外,還有環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。

  而陶瓷封裝的設計重點,則是著眼于信賴性。利用陶瓷與金屬的高導熱性,將高功率所產生的熱迅速導出封裝體外。再加上陶瓷與金屬,或陶瓷與一次光學部份的高分子(硅膠)的熱膨脹系數差異較小,應此減少了材料間熱應力所產生的風險。此外,一次光學的硅膠是采用molding制程所制作,一體成型并復蓋整個陶瓷基板,兼具光學及保護作用,使陶瓷封裝的信賴性遠高于K1。當然,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,所以兩者的效應加總起來,兩者的整體發光效率差異并不明顯。

  至于生產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,K1被陶瓷程取代的趨勢似乎是愈來愈明顯。

  

K1與3535陶瓷基板封裝產品之綜合比較

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