封裝對LED可靠性至關重要 技術仍有待提高
來源:中國數字音視網 作者:Tarier 編輯:數字音視工程 2010-05-18 00:00:00 加入收藏 咨詢

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節能環保的趨勢帶來了更多的LED需求,而技術的不斷成熟,則促進了LED產品的應用普及。近2年來,LED顯示屏、背光、照明的市場都增長迅速,更多的企業進入此領域,并在不斷擴大產能,而中國已經成為世界上LED封裝制造的主要國家之一。
封裝對LED可靠性至關重要
封裝技術與LED可靠性密切相關
LED路燈已具節能優勢,可靠性需進一步提升
從技術上來說,推動LED應用發展的主要因素在于芯片光效的提升。業內專家、深圳雷曼光電科技股份有限公司總經理李漫鐵告訴記者,最近LED芯片的光效在持續提升,市場批量供貨的1W大功率產品已達到100lm/W以上。
而封裝技術則是另一個重要的因素,盡管它對于提升LED光效作用并不明顯,但卻與LED的可靠性密切相關。中微光電子(濰坊)有限公司研發副總裁張彥偉表示,封裝技術的差異直接影響了LED的質量,良好的封裝和散熱技術可以使LED工作在結溫60℃以下,壽命可以超過5萬小時。而差的封裝技術則會使LED壽命縮短一半以上。“LED光效90%取決于芯片的發光效率,10%取決于封裝結構及熒光粉的激發效率;LED可靠性30%取決于芯片,70%取決于封裝工藝、封裝材料、封裝結構與封裝管理;LED散熱則50%取決于芯片結構,50%取決于封裝散熱結構設計及散熱材料選擇。”李漫鐵總結說。
在業內廣泛關注的LED照明領域,封裝技術的進步尤其顯得重要。目前芯片光效的提升使一些高效LED路燈整燈效率能夠達到80lm/W以上,已具備節能的優勢,而其可靠性和使用壽命則需要依靠封裝技術去進一步改善。李漫鐵表示,目前LED路燈的瓶頸不在光效,而在光衰和可靠性等,路燈用大功率LED的封裝對LED路燈的光衰和可靠性起著關鍵的作用。
安徽澤潤光電有限公司總裁陳和生則認為,對于LED路燈,封裝業在提升光效方面所能做的工作很有限,它更多的是需要依賴于芯片技術的進步;而在提高穩定性、可靠性、一致性等方面非常關鍵(更多側重于工藝控制),因為LED器件應用于路燈是批量應用,無論采用任何方案都需要應用到串并聯技術,這就導致每一盞路燈的上百個器件中,只要有一個器件出問題,都會對原始設計中的電流電壓閾值產生影響,進而對整燈的工作狀態產生影響,使得LED所宣稱的10~15年使用壽命成為空談。因此,他認為從這個意義上說,大功率LED器件的失效率指標控制必須非常嚴格,這是封裝業的重中之重。
需加強關鍵機理研究
基礎材料與散熱技術在逐步改善
關鍵機理研究仍需加強
以往,制約LED封裝技術發展的因素被認為主要存在于以下三個方面:一是關鍵的封裝原材料,如基板材料、有機膠(硅膠、環氧樹脂)、熒光粉等性能有待提高;二是大功率LED封裝技術的散熱問題尚未完全解決;三是封裝結構針對不同應用場合應有所創新。目前,國內LED封裝業是否在這些方面有顯著的進步呢?“基礎材料和散熱技術等方面在逐步改善,但提高并不明顯,當前LED封裝產品性價比的提高,更多的是依賴于主要原材料---LED芯片的性價比提高;面向應用的封裝結構上的創新也不是很明顯,更多地表現為適應應用需求在工藝上做的一些改進,目前封裝和應用還沒有達到充分融合的境界。”陳和生表示。因此,他認為自2009年以來,國內LED業在封裝技術上各項主要指標的進步,更多表現為一種量變性質的進步,還沒有形成質變性質的突破。
李漫鐵則表示,隨著對封裝結構設計的改進及大量新型散熱材料的使用,LED封裝層面的光衰控制和可靠性提升已達到一個新水平。但他認為,國內企業對于LED封裝技術關鍵機理的研究和掌握還不夠,自主知識產權的積累不足。他認為,國內LED封裝業需要加大對關鍵封裝原材料的重視,包括高性能環氧樹脂、高性能硅膠、新型散熱材料、新型熒光材料、新型支架等。他告訴記者,雷曼光電因此在中國地質大學成立了雷曼光電材料研發中心,與材料化學領域的博士組共同研究封裝材料技術的關鍵機理,并積累了一系列專利技術。
當前,LED應用市場正在持續快速增長,封裝企業為滿足市場需求,也在不斷擴大產能。但在此市場發展機遇之中,企業只有同時加強封裝關鍵技術的研究和投入,取得更多的突破,才能獲得持續發展的動力。
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