【深度分析】大功率白光LED路燈發(fā)光板與驅(qū)動設(shè)計

　　圖3LED芯片正向焊接與雙電極金屬鍵合示意

圖4梳狀條形電極LED芯片倒裝焊接與雙電極金屬鍵合示意

　圖5倒轉(zhuǎn)焊在硅片上的單電極芯片

　　其中圖4和圖5的固晶方式與圖3的常規(guī)LED芯片的固晶方式相比較，將芯片的發(fā)熱端與熱沉層直接接觸，非常容易散熱，將比較大的發(fā)光面朝上，既考慮了取光率也考慮了散熱，這是目前主流的大功率LED芯片焊接固定方式。　　安裝管殼：安裝的管殼一般都會被加工成錐形或拋物線形的反射杯，以增加功率型LED的出光量，屬于二次取光技術(shù)，增加了單芯片的出光率。

　　金屬鍵合：利用金絲球焊的方法將焊盤與外部電極連接鍵合，即芯片電極與外部電極相連接。

　　配粉及涂粉工藝：配置可在藍(lán)光LED發(fā)出的藍(lán)光激發(fā)下能發(fā)出相應(yīng)色譜范圍內(nèi)黃光的熒光粉，并涂敷在芯片的表面。涂敷熒光配膠工藝目前國內(nèi)多采用傳統(tǒng)的點膠方式，國外多采用保形涂敷（conformalcoating）技術(shù)。二者比較而言，通過點膠形成的熒光粉層不能保證在芯片周圍的厚度一致，這樣就會造成不同視角發(fā)光器件的顏色不一樣。而采用保形涂粉的方法，由于在芯片周圍涂層的厚度均勻，因此所發(fā)出的光的顏色一致性好，保證了所發(fā)出白光的純正。

　　最后，向反光杯（reffeitor）中填充熱穩(wěn)定性能好、絕緣以及光學(xué)透明折射率高的柔性硅膠，并在最上面加上一個光學(xué)透鏡，形成光學(xué)微腔，經(jīng)熱固化后完成整個器件的封裝。圖6~8為單芯片封裝的功率型的LED器件。在完成大功率白光LED芯片及封裝的出光率與熱管理的技術(shù)優(yōu)化基礎(chǔ)上，可采用COB技術(shù)陣列式組裝大功率白光LED芯片制造路燈發(fā)光板。

圖6點膠（a）與保形涂粉（b）工藝的對比

　　圖7普通架式功率型LED封裝示意圖

圖8一種大功率LED器件的封裝示意圖　　2.3以COB技術(shù)陣列式組裝大功率白光LED路燈發(fā)光板的技術(shù)優(yōu)勢

　　LED產(chǎn)業(yè)經(jīng)過40多年的發(fā)展，經(jīng)過了支架式LED（LeadLED）、普通貼片式LED（ChipSMDLED）、功率LED（PowerLED）、大功率LED（HighPowerLED）等發(fā)展歷程。

　　圖9為LED發(fā)光器件封裝結(jié)構(gòu)的演變，從圖中可以看出，LED器件封裝的熱阻越來越小。但是在目前的路燈應(yīng)用上，相對而言大功率LED的光通量（lm）仍然有限，單管亮度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，必須配置多個LED器件組成陣列。

圖9LED封裝結(jié)構(gòu)的演變以及熱阻的變化趨勢

　　對于架式功率型LED，因為單管光通量不足，只能集合多個LED元件組成LED陣列，分布焊接在PCB板上形成路燈用的發(fā)光板，以達(dá)到較高的光通量才能符合照明市場的需求。但是這種LED器件整個發(fā)光芯片是被聚脂塑料包裹，而聚脂塑料是一種熱的不良導(dǎo)體，所以其自身發(fā)出的熱量很難散失，因此也會很嚴(yán)重地制約功率型LED的發(fā)光效率。此外PCB板也是熱的不良導(dǎo)體，從LED下部也很難散熱。

　　對于目前比較廣泛使用的普通貼片式LED、功率LED器件雖然單管光通量有所提高，但是單管光通量還是不能符合照明市場的需求，要制成實用的照明燈具，尤其是路燈照明，采取的技術(shù)方案與支架式LED