COB结构功率LED封装取光效率的研究.pdfVIP

宁俊李小红柴储芬刘学林 厦门华联电子有限公司 361008 摘 要：本文根据COB封装的结构特点，分析了COB封装LED光源的光路及影响COB 封装取光效率的主要因素。针对关键的几个要素，进行了结构光学优化设计，并通 过光学模拟和试验验证探讨了提高COB封装功率LED取光效率的途径。 关键词：C08、功率LED、封装取光效率 一．引言 临着从光密介质到光疏介质必然要遇到的反射问 照明应用领域对光源提出了数百、数千、 题和COB封装LED小区域热量集聚需要解决的散 甚至上万流明的光通量要求，这是单只功率 热问题。上述问题降低了COB封装功率LED光 源的发光效率和封装取光效率。COB封装的LED LED难以实现的。因此，功率LED的集成封装 已成为适应照明应用的技术趋势。功率LED的 要获得良好的光效，达到应用到照明领域要 集成封装主要有灯集成和芯片集成两大类。板 求，还有一些关键技术需要解决。本文通过对 i COB封装功率LED光学结构及相关工艺分析，找 载芯片集成封装(Ch p一0n—B0a1-d，缩写为 COB)源自于集成电路封装技术，近几年来在出影响COB封装功率LED取光效率的(散热影 0B 半导体LED光源中被广泛应用。 响暂不在本文讨论)主要因素，探讨提高C 封装功率LED光效的途径。 COB封装的LED结构及制作过程是：先在印 刷电路板(PCB)上直接制作反光杯，后将LED 0 E 芯片粘结在PCB板的反光杯底部，再通过键合 二，影响C B封装功率LD取光效 工艺将金属引线连接LED芯片与PCB板的电极， 率的主要因素 完成电气连接，最后用有机封装材料(如硅 COB封装功率LED的单元结构如下： 胶)覆盖芯片和电极，形成封装保护和初步的 光学结构。【1】 采用COB技术封装的功率LED光源结构简 单，制造工艺容易实现，初期开发费用较低。 具有体积小、重量轻、易于进行模组装配等特 点。但是，COB封装的功率LED的光学结构往 ～陶瓷、金幅线路板 往是平面结构，而且功率LED芯片集中封装在 图1COB封装功率LED单元结构图 很小的区域之中，因此，LED芯片发出的光面 -95- @筹嚣鞴登筹鬻蒜讨会 R、样晶I的芯片位溉h以及入射熊0，，通 COB封装功率LED的光学结构包括反光杯、 L嚣》芯冀、荧光胶、硅胶以及透镜几部分。如 过三惫形的计算公式可求出焦度轰，再已知样 E 品2的芯片移动H后，根据三角形计算公式即 图1所示。这几个部分都能影响LD的光效。 下砸我们运用光学设计理论，结合试验对这些 可算出0。，当H移动到一定值后，把具体数 值代入褥剽0。 为42度。根据折射定律，光 影响COB封装功率LED光效的因素进幸亍具体分 析； 线苁光密介质入射到光疏分质时，警入射角达 1、芯片位置的影响