Dirije (limyè ki emèt dyod) te vin yon tach cho pou konpetisyon nan émergentes endistri estratejik entènasyonal la. Nan chèn endistri a ki ap dirije, en a gen ladan materyèl substrate, epitaks, konsepsyon chip ak manifakti, mitan rive nan kouvri teknoloji anbalaj, ekipman ak tès teknoloji, ak en a se ekspozisyon dirije, ekleraj ak aplikasyon pou ekleraj. Koulye a, se ble dirije + jòn pwosesis la fosfò pwensipalman te itilize reyalize limyè a blan-wo pouvwa dirije, se sa ki, se yon jòn limyè ki emèt YAG (itriyom aliminyòm grenat) jòn fosfò ki emèt nan yon pati nan GaN ki baze sou ble a. Ki ap dirije, ak yon lòt pati nan limyè a ble ki emèt nan fosfò a. Limyè jòn ki emèt nan fosfò jòn lan melanje ak limyè ble transmèt la pou jwenn limyè blan. Limyè a ble ki emèt pa ble a ki ap dirije chip pase nan fosfò a jòn kouvwi alantou li, epi li se fosfò a eksite pa yon pati nan limyè ble emèt limyè jòn, ak spectre nan limyè ble ak spectre an limyè jòn sipèpoze youn ak lòt yo fòme blan. limyè.
Kòm yon pati enpòtan nan chèn endistri a, gwo-pouvwa anbalaj ki ap dirije se teknoloji a fabrikasyon debaz ankouraje aplikasyon an pratik nan semi-conducteurs ekleraj ak ekspozisyon. Se sèlman nan devlopman nan rezistans ki ba tèmik, segondè efikasite lumineux ak segondè fyab anbalaj ki ap dirije ak teknoloji manifakti, chip a dirije se byen mekanik ak pwoteksyon elektrik, diminye enpak la nan mekanik, elektrik, tèmik, mouye ak lòt faktè ekstèn sou pèfòmans de chip la, asire ki ap dirije Travay la ki estab ak serye nan chip la kapab bay efikas ak kontinyèl ekleraj pèfòmans-wo ak efè ekspozisyon, reyalize inik enèji-ekonomize enèji yo ak lonjevite ki ap dirije, epi ankouraje devlopman nan Benign nan tout ekleraj la semi-conducteurs ak montre endistri chèn. Nan sans de konsiderasyon nan enterè mache pa konpayi etranje ki gen rapò, teknoloji debaz enpòtan yo ak ekipman yo bloke. Se poutèt sa, li se ijan yo devlope endepandan segondè-pouvwa dirije teknoloji anbalaj, espesyalman blan ki ap dirije ekipman anbalaj. Atik sa a pral entwodwi yon ti tan rechèch ak estati aplikasyon an ki gen gwo pouvwa-anbalaj ki ap dirije, analize ak rezime pwoblèm teknik kle nan pwosesis la nan gwo-pouvwa dirije anbalaj, yo nan lòd yo atire atansyon a nan tokay domestik, ak fè efò reyalize otonomi an nan gwo-pouvwa dirije teknoloji kle ak ekipman. .
Teknoloji anbalaj pwosesis jwe yon wòl enpòtan anpil nan pèfòmans ki ap dirije. Chwa nan metòd anbalaj ki ap dirije, materyèl, estrikti, ak pwosesis sitou detèmine pa faktè tankou estrikti chip, optoelectronic / mekanik karakteristik, aplikasyon espesifik, ak pri. Avèk ogmantasyon pouvwa a, espesyalman devlopman teknoloji ekleraj nan eta solid, nouvo ak pi wo kondisyon yo te mete devan pou estrikti optik, tèmik, elektrik ak mekanik nan pakè ki ap dirije yo. Yo nan lòd yo efektivman diminye rezistans a tèmik nan pake a ak amelyore efikasite nan limyè, yo dwe yon nouvo lide teknik dwe adopte pou konsepsyon an pake. Soti nan pèspektiv nan konpatibilite pwosesis ak diminye depans pou pwodiksyon, yo ta dwe konsepsyon pake ki ap dirije dwe pote soti ansanm ak konsepsyon chip, sa vle di konsepsyon an pake ta dwe pran an kont estrikti nan pake ak pwosesis. Kounye a, devlopman prensipal tandans pouvwa estrikti pake ki ap dirije yo se: miniaturization nan gwosè, minimize nan aparèy rezistans tèmik, plak planar, maksimòm kenbe tanperati junction, maksimize yon sèl-lanp flux; objektif se ogmante lumineux flux, efikasite limyè, epi redwi limyè. Dezentegrasyon, pèdi efikasite, amelyore konsistans ak disponiblite. Espesyalman, teknoloji kle yo ki gen gwo pouvwa anbalaj ki ap dirije gen ladan: tèmik dispèsyon teknoloji, teknoloji konsepsyon optik, estriktirèl teknoloji konsepsyon, teknoloji kouch fosfò, ak teknoloji eutectic soudaj.
1, refwadisman teknoloji
Mwayèn tanperati a dirije ne kapab depase 120 ° C. Menm dènye aparèy ki te entwodwi pa Lumileds, Nichia, KRE, elatriye, tanperati a ne maksimòm pa ka depase 1500 ° C. Se poutèt sa, efè a radyasyon tèmik nan aparèy ki ap dirije se fondamantalman neglijab, ak kondiksyon chalè ak konveksyon yo se fason prensipal yo nan dissipation chalè nan poul. Nan konsepsyon an difizyon chalè, kondiksyon chalè se premye konsidere kòm paske se chalè premye fèt soti nan modil la pake dirije koule nan chalè. Se poutèt sa, materyèl la lyezon ak substra a se lyen yo kle nan teknoloji a disipasyon chalè dirije.
Materyèl yo lyezon sitou gen ladan twa fason prensipal nan lakòl kondwi tèmik, konduktif ajan keratin ak soude alyaj. Adezif nan tèmik konduktif se yon kalite filler ak segondè konduktiviti tèmik ajoute nan anndan an nan substra a, tankou SiC, A1N, A12O3, SiO2, elatriye, kidonk amelyore kondiksyon chalè li yo; keratin an ajan kondiktè se yon materyèl konpoze ki te fòme pa ajoute poud ajan nan résine a epoksidik, ak redi a nan paste a aplike. Tanperati a se jeneralman pi ba pase 200 ° C, ki gen avantaj ki genyen nan konduktiviti bon tèmik ak serye pèfòmans lyezon, men absòpsyon nan limyè pa keratin an ajan se relativman gwo, sa ki lakòz yon diminisyon nan efikasite limyè.
Substrate a gen ladan sitou twa mòd prensipal yon substant seramik, yon substant seramik ak yon substra konpoze. Substrate seramik lan se sitou yon substra LTCC ak yon substrate AIN. Substrate LTCC gen anpil avantaj tankou bòdi fasil, pwosesis senp, pri ki ba ak fasil pou fè divès fòm. Al ak Cu se materyèl ekselan pou ki afiche pake substrats. Akòz konduktiviti a nan materyèl metal, li se souvan nesesè yo pase izolasyon nan sifas yo. Anodizasyon yo fòme yon mens kouch posibilite sou sifas la. Konpoze matris metal yo sitou gen ladan materyèl konpoze Cu ki baze sou ak materyèl konpoze ki baze sou Al. Occhionero et al. eksplore aplikasyon an nan AlSiC sou baskile-bato, aparèy opto-elektwonik, aparèy pouvwa, ak gwo-pouvwa dirije lavabo chalè. Adisyon nan grafolit pirolitik nan AlSiC tou satisfè kondisyon yo pou pi wo dissipation chalè. Gen senk kalite prensipal nan substrats konpoze nan lavni an: monolitik materyèl carbonateous, metal matris konpoze, polymère ki baze konpoze, kabòn konpoze, ak alyaj metal avanse.
Anplis de sa, koòdone nan pake a gen yon gwo enfliyans sou rezistans a tèmik. Kle a amelyore pake a ki ap dirije se diminye koòdone a ak kontak entèfas rezistans tèmik ak amelyore dissipation chalè. Se poutèt sa, chwa a nan materyèl koòdone tèmik ant chip la ak substra a koule chalè enpòtan anpil. Itilize nan tanperati ki ba oswa eutectic soude, keratin soude oswa kondwi paste ak nano-patikil kòm materyèl la koòdone tèmik ka redwi anpil entèfas rezistans a tèmik.
2, teknoloji konsepsyon optik
Konsepsyon optik nan pake a ki ap dirije gen ladan yon konsepsyon enteryè optik ak yon konsepsyon ekstèn optik.
Kle nan konsepsyon entèn optik se chwa a ak aplikasyon nan lakòl po. Nan chwa pou yo mete lakòl, li oblije gen gwo transmisyon limyè, segondè endèks refraksyonèl, bon estabilite tèmik, bon kouran ak flite fasil. Yo nan lòd yo amelyore disponiblite a nan pake a ki ap dirije, se konpoze an po yo tou oblije gen igroskopikite ki ba, estrès ki ba, tanperati ak pwoteksyon anviwònman an. Kounye a yo itilize konpoze po enkli ladan résine epoksidik ak jèl silica. Pami yo, jèl silica gen gwo transfòmasyon limyè (gwo transfòmasyon nan seri a vizib nan plis pase 99%), segondè endèks refraksyonèl (1.4 a 1.5), bon estabilite tèmik (ka kenbe tèt ak tanperati ki wo nan 200 ° C), ak estrès ki ba ( Modil Young a) Low), ki ba igroskopikite (mwens pase 0.2%), elatriye, siyifikativman pi bon pase epoksi résine, lajman ki itilize nan gwo pouvwa dirije anbalaj. Sepandan, se pèfòmans nan silica jèl anpil afekte pa tanperati a anbyen, ki afekte efikasite nan limyè dirije ak distribisyon entansite limyè. Se poutèt sa, pwosesis la preparasyon nan jèl silica bezwen yo dwe amelyore.
Konsepsyon ekstèn optik la refere a dirèksyon ak en nan gwo bout bwa a pou fòme yon jaden limyè ak menm distribisyon entansite. Li sitou gen ladan konsepsyon meditativ konsantrateur (optik prensipal) ak mete konsepsyon lantiy (optik segondè). Pou modil etalaj, li gen ladan tou distribisyon an nan ranje chip. Lantiy ki souvan itilize yo enkli lantiy konvèks, vè konkav, miwa esferik, lantiy Fresnel, lantiy konbine, elatriye metòd la asanble nan lantiy-wo-pouvwa diri ka klè ak semi-èretik. Nan dènye ane yo, ak apwofondi nan rechèch, konsidere kondisyon yo ki entegrasyon apre anbalaj, lantiy la itilize pou gwo bout bwa mete itilize yon etalaj microlens, ak etalaj la microlens ka jwe yon ki genyen de dimansyon konvèjans paralèl, mete, kolimasyon, elatriye. chemen. Li gen avantaj ki genyen nan segondè aliyman presizyon, fabrike pratik ak serye, ak kouti fasil ak lòt aparèy plan. Rechèch montre ke itilize nan ranje mikrolit diffractive olye pou yo lantiy òdinè oswa mikrolense Fresnel ka anpil amelyore bon jan kalite gwo bout bwa ak ogmante entansite a nan limyè ki emèt. Poul yo se teknoloji ki pi prometteur nouvo pou gwo bout bwa mete.
3, ki ap dirije estrikti pake
Dirije teknoloji anbalaj ak estrikti yo te nan plon an, pake pouvwa, chip (SMD), chip-sou-tablo (COB) kat etap.
(1) plon dirije pake
Pake a ki ap dirije pye sèvi ak ankadreman plon kòm broch pou divès kalite pake. Li se estrikti a pake premye devlope avèk siksè sou mache a. Varyete pwodwi yo wo, matirite teknoloji a wo, epi estrikti ak kouch meditativ anndan pake a toujou amelyore. Li se anjeneral yo itilize nan yon estrikti pake 3 ~ 5mm, epi li se jeneralman itilize pou pakè ki ap dirije ak ki ba aktyèl (20 ~ 30mA) ak pouvwa ki ba (mwens pase 0.1W). Li se sitou itilize pou ekspozisyon enstriman oswa endikasyon, epi li ka tou gen pou itilize kòm yon ekran ekspozisyon pou gwo-echèl entegrasyon. Dezavantaj a se ke pake a gen yon gwo rezistans tèmik (jeneralman pi wo pase 100K / W) e li gen yon lavi kout.
(2) Pouvwa ki ap dirije pake
Yo ap dirije chip la ak pake devlope nan yon direksyon ki nan gwo pouvwa. Anba aktyèl la segondè, Flux lumineux a se 10-20 fwa pi gwo pase sa yo ki an LED5mm ki ap dirije. Difikilte efikas chalè ak materyèl anbalaj ki pa degrade dwe itilize yo pou rezoud pwoblèm pouri pouri. Se poutèt sa, pake a ak pake a yo tou kle a. Teknoloji, pakè dirije ki ka kenbe tèt ak plizyè pouvwa W te parèt. Seri 5W blan, vèt, ble vèt, pouvwa ble ble yo te disponib depi nan konmansman an nan 2003. Blan dirije pwodiksyon an limyè rive nan 1871m, efikasite nan limyè a se 44,31 lm / W pwezi pwoblèm limyè, ak dirije a ki ka kenbe tèt ak 10W pouvwa devlope. Tib; gwosè se 2.5mm X2.5mm, ka travay nan 5A aktyèl, pwodiksyon limyè jiska 2001 lm, kòm yon sous lumières solid gen yon anpil nan chanm pou devlopman.
(3) andigman mòn (SMD) di ki kalite (SMD) ki ap dirije pake
Depi 2002, sifas mòn pake a poul (SMDLEDs) te piti piti aksepte pa mache a, ak te vin jwenn yon pati nan mache sèten. Soti nan pake plon nan SMD, li konfòme ak tandans nan devlopman nan endistri a elektwonik antye, ak manifaktirè anpil prezante pwodwi sa yo.
SMDLED se kounye a pi gwo pataje mache anbalaj nan mache a ki ap dirije. Estrikti pake sa a ki ap dirije sèvi ak yon pwosesis bòdi piki vlope ankadreman an metal plon nan plastik PPA ak fòme yon gode reflektè nan yon fòm espesifik. Ankadreman an metal plon fin soti nan pati anba a nan gode a reflektè sou bò nan aparèy la. Broch yo aparèy yo ki te fòme pa plat deyò oswa anndan. Se amelyore estrikti nan SMDLED akonpaye pa blan teknoloji ekleraj dirije. Yo nan lòd yo ogmante konsomasyon pouvwa a nan yon sèl aparèy ki ap dirije ogmante klète nan aparèy la, enjenyè yo te kòmanse jwenn fason pou diminye rezistans tèmik nan SMDLED ak prezante konsèp la nan koule chalè. Estrikti amelyore sa a diminye wotè estrikti orijinal SMDLED la. Se ankadreman an plon an metal mete dirèkteman sou anba a nan aparèy la dirije. Tas la meditativ ki te fòme pa enjekte plastik alantou ankadreman an metal. Se chip a mete sou ankadreman an metal. Se ankadreman an metal soude dirèkteman nan keratin la soude. Yon kanal vètikal disipasyon chalè ki te fòme sou tablo a sikwi. Akòz devlopman nan teknoloji materyèl, SMD teknoloji anbalaj te simonte pwoblèm yo byen bonè nan difizyon chalè ak lavi sèvis, epi yo ka itilize yo pake segondè-pouvwa blan bato ki ap dirije nan 1 ~ 3W.
(4) COB-dirije pake
Pake a COB ka dirèkteman pake bato miltip sou metal ki baze sou tablo sikwi MCPCB a, ak dirèkteman gaye chalè nan substra a, ki pa sèlman diminye pwosesis lan manifakti ak pri bracket a, men tou gen avantaj nan diminye dissipation chalè. Pkb la kapab yon pri ki ba FR-4 materyèl (fib vè ranfòse epoksidik) oswa yon segondè tèmik konduktivite metal ki baze sou oswa seramik ki baze sou konpoze (tankou yon substrate aliminyòm oswa yon kwiv substrate seramik kouvri). Konnen fil la ka fèt pa lyezon thermosonic (lò fil koube boul) nan yon tanperati ki wo ak lyezon ultrasons nan yon tanperati nòmal (aliminyòm zouti raz soude). Se teknoloji COB pwensipalman itilize pou ki ap dirije anbalaj nan wo-pouvwa ranje milti-chip. Konpare ak SMD, li pa sèlman anpil ogmante dansite pouvwa a pake, men tou diminye pakè rezistans a tèmik (jeneralman 6-12W / m · K).
Soti nan pèspektiv nan pri yo ak aplikasyon an, chèf pral vin direksyon prensipal la nan konsepsyon ekleraj nan lavni. Modil la ki ap dirije nan pake a COB gen yon plusieurs nan bato ki ap dirije monte sou substra la. Itilize bato miltip yo pa sèlman amelyore klète a, men tou fasilite konfigirasyon rasyonèl bato ki ap dirije yo ak diminye kantite enèji aktyèl nan yon sèl chip dirije pou asire gwo efikasite. Anplis, sa a sous limyè sifas ka anpil elaji zòn nan dissipation chalè nan pake a, se konsa ke chalè ka pi fasil fèt aman la deyò. Tradisyonèl pratik nan aparèy ki ap dirije a se: dirije sous limyè aparèy disrè - MCPCB limyè modil sous - dirije aparèy, sitou ki baze sou pratik la pa lè l sèvi avèk debaz konpozan yo aplikab sous limyè, pa sèlman tan konsome, men tou, koute chè. An reyalite, si ou pran wout la nan "modil sous COB limyè - dirije lanp", li ka sove travay ak tan, epi li ka sove pri a nan anbalaj aparèy.
Nan ti bout tan, si li se yon pake aparèy sèl oswa yon pake modilè bwat, ki soti nan pouvwa ki ba a segondè pouvwa, se estrikti a pake dirije alantou ki jan diminye rezistans tèmik nan aparèy la, amelyore pwodiksyon an limyè ak amelyore disponiblite.
4, teknoloji kouch fosfò
Estrikti nan konvèsyon limyè, se sa ki, estrikti nan kouch fosfò, se sitou dirije sou dirije teknoloji a limyè blan limyè, ak gen pou objaktif pou konvèti limyè a ond pi kout emèt pa chip a dirije nan yon limyè longèdonn ankò konplemantè a koulè a konplemantè (koulè blan. konplemantè).
Koulye a, gen twa fason yo pwodwi blan limyè lè l sèvi avèk fosfò: ble ki ap dirije ak fosfò jòn; ble ki ap dirije ak fosfò wouj ak vèt; UV-dirije ak fosfò wouj, vèt ak ble. Pami yo, komèsyal poul blan yo se sitou kalite sèl-chip ak ble ki ap dirije ak fosfò jòn. Metòd jenerasyon limyè blan an ki ap dirije ble ak fosfò wouj ak vèt se sèlman rapòte nan rive yo nan OSRAM, Lumileds, elatriye, men li pa te komèsyalize. Pwodwi parèt, ak fason UV-poul yo konbine avèk twa-koulè fosfò se toujou anba devlòpman.