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【向新而行】揭秘超高功率密度LED器件中的“星”技術(shù)

2024-11-29 11:10

發(fā)光面積為1-2平方毫米的LED芯片

若要實現(xiàn)10瓦以上的功率輸出

這對LED封裝而言

無疑是一場“微縮版熱量大考驗”

但對國星光電而言

正是一次“創(chuàng)新技術(shù)亮劍時刻”


超高功率密度LED是大功率LED的細(xì)分領(lǐng)域,憑借小體積內(nèi)實現(xiàn)高亮照明、高可靠性及長壽命等優(yōu)勢,逐漸在車用照明、車載HUD、舞臺照明、特種照明等多個領(lǐng)域嶄露頭角,為市場帶來了更智能、更便攜、更高效的照明技術(shù)方案。


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▲超高功率密度LED可實現(xiàn)更遠(yuǎn)距離、更高強度的光線投射,在汽車前照燈、舞臺射燈等場景得到應(yīng)用。示意圖



超高功率密度LED雖然優(yōu)勢顯著,但技術(shù)門檻較高,對封裝材料的選擇、封裝工藝的設(shè)計以及散熱系統(tǒng)等方面要求嚴(yán)格,目前市場上該類型器件產(chǎn)品仍以國外品牌為主導(dǎo)。


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打破技術(shù)壁壘

攻堅行業(yè)共性難題


作為國內(nèi)LED封裝領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè),國星光電積極踐行廣晟控股集團FAITH經(jīng)營理念,聚焦主業(yè)、創(chuàng)新制勝,著力打破技術(shù)壁壘,助力加快國產(chǎn)化替代進程。


超高功率密度LED封裝器件對散熱設(shè)計的要求極高,通常需要在1-2平方毫米的發(fā)光面積內(nèi)達到10-20瓦的功率。因此,如何有效降低熱阻并提高熱導(dǎo)效率,成為決定產(chǎn)品成功與否的關(guān)鍵因素之一。


聚焦超高功率密度LED光源封裝的痛點,國星光電自主研發(fā)出熱壓共晶封裝工藝,通過優(yōu)化材料方案選配和工藝參數(shù),使得器件的焊接空洞率小于5%,芯片推力高達15公斤以上,熱阻低至1.1℃/瓦,實現(xiàn)器件的散熱性能和可靠性處于行業(yè)領(lǐng)先水平,有效地解決了高功率密度LED因散熱困難而導(dǎo)致的封裝材料易失效、光源壽命短等共性難題。



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熱壓共晶封裝器件焊接X光衍射拍攝效果圖 

▲通過X光衍射檢測數(shù)據(jù)得出,基于國星光電自主研發(fā)熱壓共晶封裝工藝,器件焊接空洞率為1.3%,應(yīng)用該工藝的系列器件整體焊接空洞率小于5%


以國星光電的車載陶瓷大功率LED器件為例,基于熱壓共晶封裝工藝,器件的直徑為3毫米,厚度為0.75毫米,發(fā)光面積功率密度可達約10瓦/平方毫米,產(chǎn)品光通量高達1900流明,實現(xiàn)在更小的發(fā)光面積內(nèi)達到更高的光密度,同時器件穩(wěn)定性佳、使用壽命長,可為車載照明等領(lǐng)域提供更加高效、可靠的LED光源解決方案。



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豐富產(chǎn)品布局

滿足多樣化應(yīng)用需求



依托在超高功率密度LED封裝技術(shù)的創(chuàng)新突破,目前,國星光電現(xiàn)已陸續(xù)推出基于熱壓共晶封裝工藝的陶瓷3535W、4040W、5050R/G/B等一系列產(chǎn)品,并不斷推動產(chǎn)品升級迭代,以滿足市場對高光效高性能LED光源的需求。


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▲基于國星熱壓共晶封裝工藝的系列產(chǎn)品


除了豐富的產(chǎn)品線,國星光電還擁有開發(fā)豐富經(jīng)驗的綜合技術(shù)服務(wù)隊伍,可為照明、背光、車載LED等領(lǐng)域終端應(yīng)用提供從產(chǎn)品設(shè)計到生產(chǎn)的全方位服務(wù)。同時,公司配置有獨立的全自動生產(chǎn)線,各工序配套齊整,確保產(chǎn)品的高效生產(chǎn)和品質(zhì)管控,以充足的產(chǎn)能滿足多樣化場景應(yīng)用需求。


追光不止,創(chuàng)新不輟

下一步,國星光電將繼續(xù)深入踐行廣晟控股集團FAITH經(jīng)營理念,著力攻克關(guān)鍵核心技術(shù),加速推動科技創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用、走向市場,努力在更多前沿領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)“換道超車”,把科技創(chuàng)新的“關(guān)鍵變量”轉(zhuǎn)化為高質(zhì)量發(fā)展的“最大增量”。


*部分圖片來源:pixabay、網(wǎng)絡(luò)