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歐司朗陳文成博士:LED前端主流技術(shù)“防忽悠”揭秘 |
(時間:2014-7-28 9:26:08) |
LED作為21世紀引領(lǐng)整個照明行業(yè)的未來,其光效最高而且還在持續(xù)提升的新型照明光源。作為行業(yè)內(nèi)人,除了要對LED光效提升的歷史的了解,更多要熟悉的是LED照明應(yīng)用的發(fā)展史。從最早的顯示、指示到工程建筑照明,再到現(xiàn)在的商照COB產(chǎn)品和家用照明球泡燈管等常規(guī)LED產(chǎn)品,歐司朗陳文成博士表示,未來將不再局限在這些通用照明市場,更多的開始朝植物照明等新的特殊照明應(yīng)用和智能照明等領(lǐng)域的大方向發(fā)展! 也許,甚至行業(yè)內(nèi)的人士,在2014年被認為是LED爆發(fā)的元年,更多聽到的技術(shù)名詞,對于這些新的技術(shù),記者也像很多行業(yè)人士一樣都是走馬觀花,并不是很深入的探究! 從歐司朗陳文成博士那里了解很OFweek半導(dǎo)體照明網(wǎng)多更專業(yè)的解釋,今天以作為高科技網(wǎng)站的OFweek半導(dǎo)體照明網(wǎng)給大家分享下目前倒裝技術(shù)、碳化硅襯底、免封裝技術(shù)等這些專業(yè)名詞背后的細節(jié)! 面對種類繁多的LED,廠家如何區(qū)分優(yōu)劣? 陳文成博士從兩個方面解讀:第一、從LED襯底材料(藍寶石,碳化硅,硅及氮化鎵)、芯片結(jié)構(gòu)(UX:3,垂直,倒裝及正裝)、熒光粉涂覆技術(shù)到封裝方式和材料,深入全面的解析LED最前沿的技術(shù)進展。第二、探討如何從光、電、熱等多方面(如顏色角度均勻性,最大驅(qū)動電流密度及熱流明與冷流明比值等)來合理鑒別LED的品質(zhì)和性能! 大家應(yīng)該對LED前段產(chǎn)業(yè)鏈有所了解的人都知道,其從從襯底材料\晶元到芯片設(shè)計以及熒光粉再封裝設(shè)計,可是大家都知道這些都會影響LED光效嗎? 襯底材料技術(shù) 據(jù)陳文成博士介紹,到目前為止95%以上LED還是用藍寶石襯底、而碳化硅和硅襯底可能只有2%-3%。如果有企業(yè)在介紹產(chǎn)品的性價比時,說因為碳化硅襯底材料,使得他們的LED光效更高,所以價格更貴。其實這些都是忽悠你的。雖然碳額化硅材料的成本是高點,但是LED光效的高低跟其本身的采用襯底材料關(guān)系不大! 通常來講,雖然碳化硅與晶格匹配細數(shù)是更小,但是更多的廠商還是選擇藍寶石襯底。主要是因為在采用藍寶石材料時,你可以有很多的技術(shù)方法來縮小其與晶格的匹配細數(shù),行業(yè)內(nèi)通常把這種叫做緩沖層技術(shù)。這個技術(shù)可以把其與晶格匹配的細數(shù)縮得更小,甚至比碳化硅材料的匹配細數(shù)還小。這樣的技術(shù)優(yōu)勢是你也可以直接去那市場上不同襯底的同類產(chǎn)品對比,發(fā)現(xiàn)其光效的差別不大。反倒是因為碳化硅的企業(yè)很少,所以在降低成本上存在劣勢! 硅襯底技術(shù)在以前一直是很流行,包括國家在這塊也投資了很多的資源。主要是由于硅襯底的確存在降低成本的潛力,但是并不是降低襯底材料本身的成本,就襯底材料本身來講,藍寶石跟硅襯底相差不大,而是因為真正的是傳統(tǒng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)都是基于硅材料,如果未來LED都采用8英寸的硅襯底,那么在生產(chǎn)流程的成本會有更大的空間,如果采用2英寸、4英寸,反倒比藍寶石襯底成本更高。隨著晶元的發(fā)展,尺寸越來越大,因為晶元越大相應(yīng)的良率越高,導(dǎo)致成本越低,效率越高,產(chǎn)能也就越大! LED芯片及結(jié)構(gòu) 目前大家聽到最多的莫過于倒裝結(jié)構(gòu)、垂直結(jié)構(gòu)和正裝(藍寶石)結(jié)構(gòu)。由于藍寶石本身散熱的局限性導(dǎo)致其功率做不大,像市場常見的3014、5630這些常見的中小功率的LED都是底下帶藍寶石襯底的! 由于藍寶石本身的劣勢,使得大功率LED的瓶頸。為了能做大電流密度,市場上就推出了垂直結(jié)構(gòu)和倒裝結(jié)構(gòu)。所謂的垂直結(jié)構(gòu)的垂直指的是電流的流向,因為通過芯片的結(jié)構(gòu),能夠使更多的電流流向能夠垂直流下,因為電流密度增加可以讓損耗降低,電流也就增加了。 而倒裝結(jié)構(gòu),實際上正常的藍寶石襯底結(jié)構(gòu)是在下面,由于散熱性能不好,要把藍寶材料拿掉,就需要把它翻過來,實際上,垂直結(jié)構(gòu)也是將PN結(jié)也是翻過來。倒裝結(jié)構(gòu)也分兩種,一種是藍寶石的也是在上面,這個基本上歸到中小功率的LED;目前國內(nèi)談到較多的是把藍寶石襯底翻上來的倒裝技術(shù),而目前國際上的大廠的倒裝技術(shù)不僅是翻過來,還把藍寶石給剝離掉! 實際上,評價一個芯片優(yōu)劣最關(guān)鍵的因素是能最大電流密度能到多少。
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