一、引言
"Y0[rSz,UW 中國電子科技集團公司第十三研究所(簡稱十三所)是國內(nèi)最早開展超高亮度
LED研制的單位,曾于1996年率先在國內(nèi)引進了第一臺生產(chǎn)型(2400型)MOCVD設(shè)備,成立了河北匯能公司光電部,于1998年率先在國內(nèi)建立了InGaAlP超高亮度LED生產(chǎn)線,建立了河北立德電子有限公司。多年來一直承擔國家863計劃課題,率先實現(xiàn)了InGaAlP超高亮度LED外延片和
芯片的產(chǎn)業(yè)化,于2000年完成了InGaAlP超高亮度LED芯片的產(chǎn)品設(shè)計定型鑒定,并完成了863“超高亮度LED外延片和芯片的產(chǎn)業(yè)化基地”的建設(shè)。2001年十三所按照信息產(chǎn)業(yè)部的指示,又將超高亮度LED“863”產(chǎn)業(yè)化成果轉(zhuǎn)移至福建廈門三安電子有限公司,承擔了國內(nèi)投資規(guī)模最大(5億人民幣)超高亮度LED生產(chǎn)廠家的籌建包括立項、廠房設(shè)計、技術(shù)培訓、設(shè)備選型等。十三所所多年來在推動我國超高亮度LED產(chǎn)業(yè)化方面作了許多工作。
iB_j*mX] GlZDuU 二、紅外功率LED產(chǎn)品的更新?lián)Q代系列化
\F3t&: 十三所在
半導體功率型紅外LED的研制方面取得了許多科研成果。包括用于坦克夜視儀取代白熾燈的GaAs功率型紅外LED;可在直流1A、脈沖24A下工作的InP功率型紅外LED,專用于硅單晶少數(shù)載流子壽命測試儀,取代了真空
光源。最近又用MOCVD外延生長技術(shù)研制出具有諧振腔結(jié)構(gòu)的功率型紅外LED,成功的用于軍用瞄準系統(tǒng),完成了產(chǎn)品的更新?lián)Q代。同時紅外LED產(chǎn)品已成系列包括F004型、F005型、F006型、761型,峰值
波長從900nm至1100nm,輸出光功率從10mW至180mW,光束角從38∘到170∘,可應用于紅外測距、紅外夜視、紅外通訊、光點自動控制、光電耦合等。
{q4"x5| eci\Q, 三、單芯片可見光功率LED的光效達到新水平
g>oLc6T 十三所研制的1W單芯片功率LED已完成產(chǎn)品設(shè)計定型。設(shè)計和制作了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的用于功率型LED單芯片
封裝的陶瓷金屬化管殼,并開展了封裝專題研究包括:對各種結(jié)構(gòu)的大尺寸LED功率型芯片的電流分布和熱分布的比較;不同合金焊料和導電銀漿粘結(jié)功率芯片對熱阻的影響;不同灌封膠對可靠性的影響;共晶焊接和玻璃微
透鏡制作的工藝研究。采用自行設(shè)計和制作的管殼封裝的F002型白光功率LED光源,如圖所示,流明效率一般在30Lm/W以上,最高達到38.6Lm/W;光通量均在43Lm以上,最高達到51Lm,色溫為3000-8000K,顯色指數(shù)可達到80以上,熱阻一般低于20W/℃.可用于特種
照明如礦燈、閱讀燈、應急燈、手電筒等。
g?M69~G$:x Sw)ftC~d 四、多芯片集成的功率LED的產(chǎn)業(yè)化
>D aS*r 由十三所控股的河北立德公司以獨特的理念和思想,借鑒多領(lǐng)域的技術(shù)成果,成功解決了芯片集成,管殼設(shè)計、制造,封裝等多項技術(shù)難題,研制了具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的多芯片集成的LED功率光源,并建成了一條年產(chǎn)10萬只(300KW)功率光源的生產(chǎn)線。目前具有單色,多基色,白色等各種顏色,各種工作電壓,各種功率的集成LED光源,最大集成功率已達到12W(彩色),6W(白色),該公司的光源設(shè)計技術(shù)和制造技術(shù)已接近國際先進水平,產(chǎn)品也批量供應國內(nèi)市場并開始出口到海外(包括日本,歐洲和臺灣等先進國家和地區(qū))。 河北立德公司以推動 功率LED光源在強視覺信號顯示和照明領(lǐng)域的應用為目的,積極開展應用推廣工作。目前已在照明產(chǎn)品的設(shè)計和工程應用方面開展了LED鐵路信號燈、道路交通信號燈、特殊照明
燈具等產(chǎn)品。公司獨立和與著名跨國公司合作(ODM)完成了國內(nèi)多項半導體照明工程,收到了很好的社會經(jīng)濟效益。該公司現(xiàn)已全面掌握半導體照明工程所需的效果設(shè)計、光源設(shè)計制造、燈具設(shè)計制造、照明控制系統(tǒng)設(shè)計制造和安裝等關(guān)鍵技術(shù)。具有從芯片級開始設(shè)計應用系統(tǒng)的能力。
%;J`dM I@+<[n2 五、結(jié)語 十三所正在為我國的半導體照明事業(yè)致力于:
9hzU@m 1.配合相關(guān)部門,制定對功率LED封裝產(chǎn)品質(zhì)量檢驗的行業(yè)標準和企業(yè)標準,開展對功率LED產(chǎn)品的商檢和評價工作(因為十三所是全國半導體標準委員會主任單位,IEC/TC47的歸口單位和國際標準化工作網(wǎng)秘書單位;還是國家半導體器件質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心);
p}z0(lQ*~ 2.加強在功率LED封裝材料和封裝管殼、配件、
模具等方面的研發(fā),在低溫和高溫共燒陶瓷(LTCC和HTCC)管殼方面形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的專利;
> `M\xt 3.開展功率LED可靠性及環(huán)境試驗的研究,積累數(shù)據(jù),提高其可靠性水平;
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