功率型LED燈的研發(fā)是市場關(guān)注的焦點,超高亮度InGaAIP紅黃光與InGaN藍(lán)綠光LED零件的研制成功與迅速發(fā)展,為功率型LED零件的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。在未來的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展之路中,功率型LED將具備良好的市場前景。
一、金屬有機化合物汽相淀積(MOCVD)
使用業(yè)界常見的金屬有機化合物汽相淀積的外延生長技術(shù),以及多量子井架構(gòu)來擴大LED芯片面積,從而加大芯片的工作電流,提高芯片的整體功率。從目前單芯片1瓦、3瓦和5瓦的大功率LED向功率高至10瓦,具有更高發(fā)光效率、經(jīng)濟實用的固態(tài)LED照明光源邁進(jìn)。
二、芯片鍵合(Water Bonding)
目前使用芯片鍵合的A1GaInP(TS)取代吸光的GaAs襯底(AS)的倒梯形架構(gòu)的功率型大面積芯片,工作電流可達(dá)500毫安培(mA),光通量超過60流明(lm),以脈沖方式工作時,則可達(dá)140流明(lm)。此用InGaAIP(AS)材質(zhì)表面架構(gòu)的新一代功率型LED芯片,可以獲得大于5成的外量子效率,其基本效能與TS架構(gòu)的LED產(chǎn)品類似,可取代一般的方形芯片,而且還可以很容易按比例放大成為功率型的大大小芯片,因此在降低生產(chǎn)成本和實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)方面,材質(zhì)表面高效取光架構(gòu)的InGaAIP(AS)LED具有廣闊的發(fā)展前景?!?/span>
三、芯片架構(gòu)
功率型LED所用的外延材料,雖然其內(nèi)量子效率還需進(jìn)一步提高,但獲得高發(fā)光通量的最大障礙乃是芯片的取光效率低,其原因是半導(dǎo)體與封裝環(huán)氧的折射率相差較大,致使內(nèi)部的全反射臨界角很小。
現(xiàn)階段,一般理念設(shè)計的超高亮度LED產(chǎn)品,并不能充分滿足照明所需的亮度。為了提高LED的亮度,必須使用新的設(shè)計理念,用倒裝焊新架構(gòu)來提高芯片的發(fā)光效率。
四、生產(chǎn)工藝
1.金屬有機化合物汽相淀積(MOCVD)
2.倒裝焊接與芯片鍵合
3.材質(zhì)表面架構(gòu)與動態(tài)自適應(yīng)粉涂布量控制。
五、產(chǎn)業(yè)化技術(shù)指標(biāo)
1.芯片功率:1W、3W、5W、10W
2.產(chǎn)品成品率必須大于等于95%以上
六、未來發(fā)展動向
1.手電筒、礦燈、航標(biāo)燈等均為大功率LED的重要應(yīng)用范圍。
2.車用市場將是白光LED的高成長領(lǐng)域,汽車內(nèi)外部照明均會用到大功率LED。
3.手機、數(shù)位相機用的閃光燈,將會進(jìn)一步提高高率LED的利用率。
4.路燈照明、燈飾、景觀燈會慢慢地用高功率LED產(chǎn)品取代霓虹燈,被視為重要市場。