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。

圖16是O2PERA-SMD封裝三次元的配光特性實(shí)測(cè)例，第二次固定空間位置以配光特性上粗線表示。由于該空間造成內(nèi)部反射構(gòu)造呈非對(duì)稱性，因此當(dāng)初研究人員一度擔(dān)心配光特性會(huì)出現(xiàn)非對(duì)稱性結(jié)果，所幸的事它與鏡面反射不同，擴(kuò)散反射各方向的光線都會(huì)擴(kuò)散，所以可以獲得整體非常均勻的對(duì)稱配光特性。

　　

　　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。