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LED贴片设计更近一步

时间:2014-03-19 17:50:53  来源:  浏览量:

2000年白光LED贴片就达到每瓦15~20流明的水平,随后各国开始在LED贴片方面投入研发制造,而相关的营销市场、技术评鉴及学界,则积极对极具未来进行性的产品译码。一探其奥秘及商业价值,并陆续提出负面疑问或爆炸性德前瞻预测  

   但随着能源短缺、地球暖化、能源材料价格上扬等因素深受各国政府重视,更加速LED 的市场热度,其二为随着手机白色背光源于2003年被广泛应用,随即奠定蓝光激发荧光粉产 生白光LED在市场的价值,更因LED应用在车尾灯可达到快速反应、减少更换及设计上增加工 业产品美学的新思维,渐渐开拓另一个市场应用契机,进而激励相关供应链厂商的研发投入 。     虽然在2003年时,LED亮度效能未能达到主照明的需求(表1),但已逐渐让世界注意到 LED灯珠的未来性及对传统光源的威胁性。     表1 OIDA对于2002~2020年LED效能预估    依照美国光电子工业协会(OIDA)的预测推估,即使LED贴片已达到10美元/每千流 明,但对于整组灯泡或灯具要达成10美元/每千流明仍相去甚远,尤其加入演色性(CRI)的需 求,光源的效能和市场价格将为供应链厂商必须共同解决的一大课题。     虽然LED的应用极为广泛,且各个应用产业会面对不同程度的技术问题,在此仅就照明 应用方面提出设计解决方向,以加速LED照明产业整合开发的质量与速度。     LED灯具供货商主导产业规格     要成功开发一款LED照明产品所须注意的事项相当繁琐而复杂,三至五人的贸易公司或 许能带来营业利润,但在世界规范一一制定出炉后,亦拉高进入门坎,同时筛选掉体质不佳 的应用小厂,更甚至因为达到普及化的成本结构,使LED照明逐渐朝专业技术和专业代工制 造的领导厂商集中。   现今的主要客户更加致力于探究上游材料、技术深度及整合能力,以做为评估的标准。 对于各阶段开发的技术深度及广度,将会是2009~2012年成功迈入LED照明必须完备的工作 ,因为标准尚未完备,市场的需求决定在供货商能够提供的解决方案。     过半效率取决芯片与封装制程搭配效率     有关芯片开发,从覆晶(Flip Chip)式芯片如飞利浦,垂直(Verticle)式芯片如Cree、 SemiLEDs,正负极呈阶梯平面式焊线,完全平面式焊线如日亚(Nichia)、丰田合成(TG)、晶 元光电等;再加上粗糙面(Roughness)结构位置,以及形成的方式不同,皆或多或少影响出 光效率、出光角、热传导、节点(Tj)温度、固晶材料、固晶方式、硬力拉力推力、焊线参数 及结构设计的专利问题。是否了解芯片跟后续封装制程间的关系,决定LED照明产品一半以 上的良率,开发LED照明应用就必须了解细部差异,以做为设计上的判断依据,目前没有哪 家LED芯片最好,只有最适合的LED芯片才能够达到市场需求的优化。   多重因素影响LED封装性能     至于封装开发,在固定单一型式芯片下,众多影响因子决定封装完LED组件的性能、可 靠度、寿命是否能禁得起市场考验,其中包括:     ‧ 承载基板的设计选择   金属支架、FR4 COB(Chip on Board)型式、低温共烧氧化铝陶瓷、高温氧化铝、氧化铝 基板加金属银块或铜块(Slug)、氮化铝基板、铝基板、铜基板、复合机板等材料差异,包括 上述材料的机械结构对光、环境(如湿气温度等)结合力之间的相互作用关系。   ‧ 光相关的制程设计   固晶焊线区域位置,尺寸的设计,固晶焊线区域,固晶方式(硅绝缘胶、银导热胶、助 焊剂、共金焊接等),以及周边材质如金、银、铜、铝、钯银、钯金、高耐热塑料(PPA)、硅 等,封装胶体(黏稠度、折射率、耐温耐候性与相邻材料接着力等)。 ‧ 荧光粉的多重混用、波长搭配、浓度搭配、涂布方式、操作时间及沉淀控制。 ‧ 色温/电压/亮度/演色性分布   均会影响出光效率、寿命、质量等,然而不同芯片的选用会使所有影响因子势必全部或 部分重新再做评估。   光源组件设计与选择不可轻视   图2 产品机构及模具组装3D建构须充分了解LED光源特性、光机电热,加上计算机对光 热仿真分析,才能确保可靠度和效能。    就LED照明而言,到此才决定LED光源组件(图1),接下来还要面对:二次光学透镜、反 射镜的设计,达到照明在不同应用需求的光型、光强分布或光学组件材料对环境造成光衰、 裂化的考虑。此外,模块设计加上电路、电子控制设计、定电流源、调光模块、DMX系统控 制模块、部分热传导设计、部分机构设计、组立设计等,必须达到客户功能性的要求,同时 对LED光源组件不至于造成加速破坏的条件存在。最后则为热传导(Thermal Conductivity) 热硬力及散热设计(Thermal Management),在模块端力求降低LED节点温度,均匀快速的将 热集中区分散到各个面,另外则包括安规等绝缘设计考虑。   灯具设计决定市场定位和获益     灯具部分包含工业、机构、模具、散热、产品组立、工业防尘防水等级、安规设计考虑 及包材等设计。     以上细节环环相扣,相互影响最终的产品属性、质量及价格,也决定产品的市场区隔、 寿命、利润结构及产业远景。     LED照明产品设计须按部就班     以照明环境型式而论,可分为直接、半直接、间接、半间接和漫射照明。而以区域区分 ,可分为建筑、居住、室内及室外四区;再细部又可分庭院、外墙、客厅、餐厅、浴室、厨 房、楼梯等。至于商业又分工作区、展示区、储藏区、装饰等。   无论哪一区、哪一型,在过去数十年到百余年历史中,并未有一家独大的情况,由于各 个区域所对光的需求也不尽相同,所以对于LED照明设计而言,在找到企业强项后,须审慎 选择评估适合的,而非最好或最贵的LED光源,以此光源做为设计的基础来开发适合市场使 用需求,或便于掌握营销的照明产品。     以目前LED封装组件量产的发光效率在每瓦90~100流明之谱,当然每瓦120流明或150流 明已非难事,只要降低驱动电流提升光热转换效率就能达到,而市场与成本的关系,才是未 达量产的原因。换言之,目前标准或额定电流操作下的光电转换效率约在30%,而约略70%仍 转换为热,因此热传导及散热为现阶段亟待突破的瓶颈。在照明产品应用面,个别光源产品 在各时间阶段所面临的技术问题就是需要各个专业领域人才去一一限时研究解决。照明产品 设计时间考虑约可分为直接替换的灯泡与高整合性的照明产品.
  • 如何忙设计一个吸收瞬间的220V电压如何忙设计一个吸收瞬间的220V电压电路此帖出自电源技术论坛
    如何


    “如何忙设计一个吸收瞬间的220V电压电路”实在看不懂楼主想要表达什么。

    本帖最后由ywlzh于2017-5-1

  • [开关电源]VIPER22A设计电源心得本帖最后由xveqq123于2017-5-2910:26编辑
    最近用VIPER22A设计一电力猫电源。


    这是我绘制的原理图,初步设计20W,实际应用8W。


    仿真PCB图


    开气隙,用金刚石碗形砂轮。



  • 大二电子设计要做一个数字分频计,现     我和同学分工,我做计数和显示的部分。

         数字频率计的要求是被测范围:100HZ~100KHZ。输入的信号为正弦信号或方波。用4位数码管显示所测频率。并用发光二极

  • 菜鸟求助帖:saber仿真UC3842反激电源没输出



    电路参数应该是没错,但是仿真得时候,UC3842的VCC只有6V,次级没有输出,不知道是不是仿真参数设置问题,刚接触saber,不太会,希望大神解答,谢谢~~


    然后对于滤波电

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