高压LED透镜(I）

浏览: 日期：2012/8/8

LED封装方法可分为透镜式（LENS-TYPE)以及反射式（REFLECTOR-TYPE)，其中透镜的成型可以是模塑成型（MOLDING)或透镜黏合成型；而反射式芯片则多由混胶，点胶，封装成型。鉴于绝缘，耐压，散热与耐热等综合考量，陶瓷基板成为以芯片黏贴技术的重要材料之一。其技术可分为厚膜工艺（THICK FILM），低温共烧工艺（LTCC)与薄膜工艺（DPC)等方式。厚膜工艺与低温共烧工艺，是利用网印技术与高温工艺烧结，易产生线路粗糙，对位不精确，与收缩比例问题，针对线路越来越精细的高功率LED产品，或是要求对位准确的共晶或覆晶工艺生产的LED产品而言，厚膜与低温共烧的陶瓷基板，显然越来越不能满足要求。

为此，高散热系数薄膜陶瓷散热基板，运用溅镀，电/化学沉积，以及黄光微影工艺而成，具备金属线路准确，材料系统稳定等特性，适用于高功率，小尺寸，高亮度的LED的发展趋势，更是解决了共晶/覆晶封装工艺对陶瓷基板金属线路解析度与精确度的严苛要求。。当LED芯片以陶瓷作为载板时，LED模组的散热瓶颈转至系统电路板，将热能由LED芯片传至散热鳍片及大气中，随着LED芯片功能的逐渐提升，材料亦逐渐由FR4转变至金属芯印刷电路基板（MCPCB），但随着高功率LED的需求进展，MCPCB材质的散热系数（2～4W/MK)无法用于更高功率的产品，为此，陶瓷电路板（CERAMIC CIRCUIT BOARD)的需求便逐渐普及，为确保LED产品在高功率运作下的材料稳定性与光衰稳定性，以陶瓷作为散热及金属布线基板的趋势已日渐明朗。陶瓷材料目前成本高于MCPCB，因此，如果利用陶瓷高散热系数特性下，节省材料使用面积以降低生产成本，成为陶瓷LED发展的重要指标之一。近年来，以陶瓷材料COB设计整合多晶封装与系统线路亦逐渐受到各封装与系统厂商的重视。

COB，在电子制造业里并不是一项新鲜的技术，是指直接将裸外延片黏贴在电路板上，并将导线/焊线直接焊接在PCB的镀金线路上，也是俗称中的打线（WIRE BONDING),再透过封胶的技术，有效的将IC制造过程中的封装步骤转移到电路板上直接组装。在LED产业中，由于现代科技产品越来越讲究轻薄与高可携性，此外，为了节省多颗LED芯片设计的系统板空间问题，在高功率LED系统需求中，便开发直接将芯片黏贴于系统板的COB技术。

COB的优点在于：高成本效益，线路设计简单，节省系统板空间等，但亦存在着芯片整合亮度，色温调和与系统整合的技术门槛。以25W的LED为例，传统高功率25W的LED光源，须采用25颗1W的LED芯片封装成25颗LED元件，而COB封装是将25颗1W的LED芯片封装在单一芯片中，因此需要的二次光学透镜将从25片缩减为1片，有助于缩小光源面积，缩减材料，节省系统成本。此外，高功率COB封装仅需单颗高功率LED即可取代多颗1瓦（含）以上LED封装，促使产品体积更加轻薄。目前市面上，生产COB产品仍以使用MCPCB基板为主，然而MCPCB仍有许多散热以及光源面积过大的问题须解决，陶瓷COB基板有以下几点好处：1.薄膜工艺，保证线路更加精确，2.量大降低成本，3.可塑性高，可依不同需求做设计。

陶瓷MCOB/COB的发展，是简化系统板的一种趋势，照明灯具的实用化，亮度，散热以及成本的控管，都是重要的因素。