LED封裝工程師的個(gè)人調(diào)研總結(jié)（四）

上傳人：LEDth/整理

上傳時(shí)間： 2014-12-10

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　　四. HV-AC芯片

　　HV的不同觀點(diǎn)

　　懷疑-茅于海

　　1.同樣輸出功率，高壓LED耗散功率要遠(yuǎn)低于低壓LED，散熱鋁外殼的成本可大大降低------耗散功率的大小由LED的發(fā)光效率決定

　　2.輸入和輸出壓差越低，AC到DC的轉(zhuǎn)換效率就越高。-----AC/DC轉(zhuǎn)換器的效率幾乎是和最后的輸出電壓沒有什么關(guān)系?？赡茏儔浩鞔渭壍碾娏鞔罅藭?huì)增加一些銅損，不至于影響到散熱器的設(shè)計(jì);

　　為了提高整流二極管的效率最好采用肖特基二極管，而如果輸出是200V高電壓，很難買到這種高壓肖特基二極管，價(jià)格很高，如果采用普通整流二極管，效率不可能提高。

　　3.高壓LED減小了LED的面積。從散熱的觀點(diǎn)來看就未必是優(yōu)點(diǎn)。背板改用紫銅，和它直接接觸的散熱器部分也必須采用紫銅而不能采用鋁(膨脹系數(shù)不同，直接接觸會(huì)產(chǎn)生縫隙而影響導(dǎo)熱);采用熱管，增加散熱器的成本。

　　4.高壓LED可以不需要變壓器——不用恒流源以后都會(huì)使LED的使用壽命大大降低。LED伏安特性的負(fù)溫度系數(shù)，使得LED的正向電流隨著LED的溫升而增高，從而使得LED的結(jié)溫升高，而降低了LED的壽命。

　　5.發(fā)光效率---晶元推出發(fā)光效率高達(dá)160lm/W的冷白光LED，而暖白光的LED發(fā)光效率將高達(dá)150lm/W，而且顯色系數(shù)(CRI)高達(dá)90%。但未必是高壓帶來的提升

　　6.成本低---分立串聯(lián)的小功率比單獨(dú)大功率價(jià)格低。

　　支持的觀點(diǎn)

　　Cree

　　1.將驅(qū)動(dòng)的效率提高10%-20%

　　2.將驅(qū)動(dòng)的價(jià)格降低10%-20%

　　武漢迪源

　　1.芯片級實(shí)現(xiàn)微晶粒串并聯(lián)，低電流高電壓，簡化芯片固晶，鍵合數(shù)量，封裝成本降低。

　　2.單位面積內(nèi)形成多顆微晶粒集成，避免芯片間BIN內(nèi)波長電壓亮度跨度帶來的不一致;

　　3.小電流下驅(qū)動(dòng)的功率型芯片，可以與紅光LED芯片集成+黃色熒光粉形成暖白光，比LED+紅粉+黃粉的暖白出光效率高，縮短暖白與冷白封裝光效的差距，更易實(shí)現(xiàn)高顯指;

　　4.封裝成品工作電壓接近市電，提高了驅(qū)動(dòng)電源的轉(zhuǎn)換效率;由于工作電流低，線路損耗低于傳統(tǒng)DC功率LED芯片。

　　結(jié)論：

　　A.在驅(qū)動(dòng)方面

　　1.降低驅(qū)動(dòng)價(jià)格

　　2.提高驅(qū)動(dòng)效率

　　B.對芯片本身效率的提高方面，對以晶元為代表的正裝芯片有較大提高,正裝結(jié)構(gòu)存在電流分布不均的情況.

　　原因是

　　P型層平面導(dǎo)電困難

　　GaN是具有自補(bǔ)償特性的N型半導(dǎo)體

　　N型可以重?fù)诫s，導(dǎo)電性好

　　P型重?fù)诫s難以實(shí)現(xiàn)，只能輕摻雜，所以導(dǎo)電性差

　　為了提高電極平面導(dǎo)電性，

　　A.生長透明導(dǎo)電玻璃ITO(降低光透過率)

　　B.優(yōu)化電極分布圖案(減少發(fā)光面積，電流分布不均)

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　　GaN基LED結(jié)構(gòu)示意

　　晶元光電是最早推出HV LED概念的企業(yè)，也得益于企業(yè)優(yōu)秀的紅光芯片表現(xiàn)，晶元光電通過紅藍(lán)光的組合實(shí)現(xiàn)兼具發(fā)光效率及顯色表現(xiàn)的白光LED，并通過藍(lán)紅光芯片組合實(shí)現(xiàn)HV LED，實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)已達(dá)到168lm/w。

　　以晶元光電為例

　　電流分布不均的后果

　　1.芯片局部過熱，降低光效，加速光衰

　　2.內(nèi)量子效率低

　　3.電流不能很大

　　4.芯片不能做大

　　5.垂直出射的光子少，提取率低

　　采用HV-LED將芯片表面分割

　　1.電流分布平均，發(fā)熱降低，克服光衰

　　2.電流分布平均，降低歐姆電阻，提高內(nèi)量子效率

　　3.功率可以提高

　　4.芯片面積可以做大