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深度分析:白光LED散热与O2PERA封装技术

导读: 本文要以表面封装型LED为焦点,介绍表面封装用基板要求的特性、功能,以及设计上的经常面临的散热技术问题,同时探讨O2PERA(Optimized OutPut by Efficient Reflection Angle)的光学设计技巧。

  前言

  LED可以分成组件固定在2条平行导线上,包覆树脂密封成炮弹型,以及LED组件直接固定在印刷导线基板上,再用树脂密封成表面封装型两种。
 
  炮弹型的树脂密封不具备镜片功能,比较容易控制集光与集束;表面封装型直接将LED组件固定在基板上,适合高密度封装,虽然小型、轻量、薄型化比较有利,不过辉度却比炮弹型低,必需使用反射器才能达成高辉度化要求;表面封装型主要应用在照明与液晶显示器的背光模块等领域。
 
  本文要以表面封装型LED为焦点,介绍表面封装用基板要求的特性、功能,以及设计上的经常面临的散热技术问题,同时探讨O2PERA(Optimized OutPut by Efficient Reflection Angle)的光学设计技巧。
 
  封装基板的功能
  表面封装型的LED芯片通常只有米粒左右大小,基本结构如1所示,它是将发光组件封装在印刷基板的电极上,再包覆树脂密封。
 
 LED芯片
 
  制造LED芯片时印刷基板的功能之一,是将半导体device组件化,另外一个功能是让组件产生的放射光高效率在前面反射,藉此提高LED的效率。
 
  为提高LED组件的发光效率,基板侧放射的光线高效率反射也非常重要,所以要求高反射率的基板。印刷基板镀金或是镀银可以提高反射率,不过镀金时类似蓝光领域低波长光的反射率很低,镀银时有长期耐久性偏低的问题,因此研究人员检讨使用LED用白色基板。
 
  LED用白色基板要求400~ 750nm,可视光全波长领域具备均匀高反射率,反射率的波长相关性很强时,LED芯片设计上会变成与设计波长相异的光源,因此要求在可视光全波长领域具备均匀的反射率。
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