表面封裝型LED散熱與O2PERA
如上所述傳統(tǒng)SMD型LED的封裝,基于導(dǎo)線與芯片固定作業(yè)性考慮,內(nèi)部結(jié)構(gòu)具備充分的空間裕度, 其結(jié)果反而造成芯片周圍的金屬導(dǎo)線架大幅露出,擴(kuò)散反射面的角度則高達(dá)70°憤D常陡峭,該結(jié)構(gòu)下的擴(kuò)散反射面本身的面積非常少,碗杯只有一半面積可以應(yīng)用。
此外金屬導(dǎo)線架的反射率與表面材質(zhì)、加工程度有依存關(guān)系,然而基于成本考慮無(wú)法作鏡面加工,使得傳統(tǒng)SMD型LED的封裝內(nèi)部結(jié)構(gòu)一直未被優(yōu)化,結(jié)果造成光取出效率遭受具大折損。因此研究人員應(yīng)用O2PERA技術(shù)開發(fā)SMD型LED。
O2PERA型SMD LED優(yōu)先維持與傳統(tǒng)SMD型LED封裝的互換性,設(shè)計(jì)上未改變外形尺寸,只緩和內(nèi)部擴(kuò)散反射面的角度,因此實(shí)際上即使受到外形尺寸與LED芯片大小Die bonding的限制,O2PERA仍然可以實(shí)現(xiàn)比490臨界角更小的反射面角度。不過(guò)內(nèi)側(cè)的全反射面整體的角度一旦緩和時(shí),wire bond(second)的空間有消失之虞,所以設(shè)計(jì)上必需預(yù)留最小wire bonding空間,在狹窄位置精密控制wire bond用capillary,是實(shí)現(xiàn)O2PERA型SMD LED的關(guān)鍵技術(shù)。
實(shí)際上考慮封裝材料的反射率、穿透率以及wire bonding空間,依此進(jìn)行光學(xué)仿真分析,證實(shí)可以提高30%左右的亮度與光束。如上所述采用不同于傳統(tǒng)固定觀念,配合光學(xué)設(shè)計(jì)與精密的生產(chǎn)技術(shù),可以提高SMD型LED的光取出效率。
圖15是利用O2PERA-SMD封裝提高亮度的實(shí)例,LED芯片本身具有分布不均問(wèn)題,因此盡力使用相同質(zhì)量的芯片進(jìn)行統(tǒng)計(jì)比較,本實(shí)例使用波長(zhǎng)為589nm黃光LED,實(shí)現(xiàn)平均值34%左右的亮度提升效果,該值與學(xué)模擬分析結(jié)果幾乎一致。
結(jié)語(yǔ)
目前O2PERA型SMD LED已經(jīng)商品化,透過(guò)內(nèi)部反射結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì),亮度與光束可以再提高,而且它擁有外形尺寸、配光特性與傳統(tǒng)制品高兼容性,制作成本也完全相同,因此O2PERA型SMD LED可望拓展應(yīng)用領(lǐng)域。
評(píng)論