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LED封装及热管理

【摘要】:对于LED,0级封装的晶片互连已在第4章进行了讨论。本章将主要介绍1级封装,即用1个或几个LED芯片制作出一个独立的器件。在5.3节中将讨论与热管理相关的问题。实际上,尽管LED的光输出效率显著高于白炽灯或荧光灯,但LED输入电功率的80%仍以热的形式消耗。

电子学中,封装是连接集成电路微观电子学与用户宏观电子学世界的一般方法。图5-1说明了照明应用中通常划分出的4个封装等级。

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图5-14 级封装示意图

注:0级=芯片内的互连,1级=芯片及其壳体间的互连(器件),2级=母板上若干已封装芯片间的互连,3级=1个母板或几个母板间的互连构成一个照明系统[AMA 07]。

对于LED,0级封装的晶片互连已在第4章进行了讨论。本章将主要介绍1级封装,即用1个或几个LED芯片制作出一个独立的器件。

LED的封装不仅应保证光学功能,除此主要作用外,还应处理另外一些技术问题,如电互连、散热、机械强度、环境稳定性、可靠性等,除了功能和性能方面的问题,其他特性如成本、体积、制造约束和规范的遵循等也必须予以考虑。

下一节将快速回顾从第一个LED器件的制造工艺至现今主要LED封装研究小组提出的方法。在5.3节中将讨论与热管理相关的问题。实际上,尽管LED的光输出效率显著高于白炽灯荧光灯,但LED输入电功率的80%仍以热的形式消耗。在5.4节中将讨论光提取相关的主光学问题(密封剂和透镜)和相关材料。最后,在5.5节中将总结器件技术数据表中给出的与封装有关的各种特性。