高亮度LED雖然具備了更省電、使用壽命更長(zhǎng)及反應(yīng)時(shí)間更快等優(yōu)點(diǎn),但仍得面對(duì)靜電釋放(ESD)損害和熱膨脹系數(shù)(TCE)等效能瓶頸;本文將提出一套采次黏著基臺(tái)(Submount)的進(jìn)階封裝方式,以有效發(fā)揮LED的照明效益。
2|lR@L sr 高亮度LED(High-brightness Light Emitting Diodes;HB LED)的出現(xiàn),在照明產(chǎn)業(yè)中掀起了一股狂潮。相較于傳統(tǒng)的白熱燈泡,HB LED因具備了更省電、使用壽命更長(zhǎng)及反應(yīng)時(shí)間更快等主要優(yōu)點(diǎn),因此很快的搶占了LCD背光板、交通號(hào)志、汽車(chē)照明和招牌等多個(gè)市場(chǎng)。
+bLP+]7oZ HB LED的主導(dǎo)性生產(chǎn)技術(shù)是InGaN,但此技術(shù)仍有一些瓶頸需要克服,目前掌握前瞻技術(shù)的業(yè)者紛紛針對(duì)這些瓶頸提出新的解決方案,希望能進(jìn)一步拓展HB LED的市場(chǎng)。這些瓶頸中以靜電釋放(electrostatic discharge;ESD)敏感性和熱膨脹系數(shù)(thermal coefficient of expansion ;TCE)為兩大議題,其困難如下所述:
nUpj+F# 熱處理(Thermal Management)
nt$PA(Y 相較于LED 晶粒(die)的高效能特性,目前多數(shù)的封裝方式很明顯地?zé)o法滿(mǎn)足今時(shí)與未來(lái)的應(yīng)用需求。對(duì)于HB LED的封裝廠商來(lái)說(shuō),一個(gè)主要的挑戰(zhàn)來(lái)自于熱處理議題。這是因?yàn)樵诟邿嵯,晶格?huì)產(chǎn)生振動(dòng),進(jìn)而造成結(jié)構(gòu)上的改變(如回饋回路變成正向的),這將降低發(fā)光度,甚至令LED無(wú)法使用,也會(huì)對(duì)交錯(cuò)連結(jié)的封入聚合體(encapsulating polymers)造成影響。
f&4+-w.:V| 僅管一些測(cè)試顯示,在晶粒(die)的型式下,即使電流高到130mA仍能正常工作;但采用一般的封裝后,LED只能在20mA的條件下發(fā)光。這是因?yàn)楫?dāng)芯片是以高電流來(lái)驅(qū)動(dòng)時(shí),所產(chǎn)生的高熱會(huì)造成銅導(dǎo)線框(lead-frame)從原先封裝好的位置遷移。因此在芯片與導(dǎo)線框間存在著TCE的不協(xié)調(diào)性,這種不協(xié)調(diào)性是對(duì)LED可靠性的一大威脅。
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