松下电工谈业界最亮的白色LED模块开发过程

日前，松下电工成功地开发出了在照明设备领域亮度达业界最高水平的白色发光二极管（LED）模块。借“日本东京国际照明展览会”于2005年3月1日在东京BigSight国际会展中心开幕之机，在会场附近举行了产品发布会。会上展出了类似白炽灯的球形、类似荧光灯的棒形，以及像是一张纸在发光的面形等各类模块的实际应用产品，充分展现了该公司的技术实力。不过，为了这次产品发布会，该公司在解决高功率白色LED特有的技术课题上付出了艰苦的努力。

本次发布的模块所采用的有关封装技术，其实早在2003年8月就已发表。比如，为了避免影响光的行进路线，在对作为光源的蓝色LED芯片进行封装时采用了倒装方式；为了抑制白色光的不稳定性，与蓝色LED芯片结合使用的荧光材料被设计成了薄膜型；为了提高散热性能，采用了铜底板和陶瓷封装等做法，这些与当时的技术完全相同。不过，要想使用户在印象中普遍认为LED “比白炽灯和荧光灯的寿命长”这一概念，仅靠这些措施是做不到的。作为该模块所使用的蓝色LED芯片，每粒芯片所分配到的电量高达1W左右，比在小型液晶面板背光照明灯中使用的电量高出1个数量级。因此，处于发光状态的芯片散热量非常大，过去由于无法顺利地将这些热量释放到模块外部，因此就会导致封装材料老化，进而亮度就会下降。过去封装材料一直使用耐短波长光和耐热性比环氧树脂更强的硅树脂，但还是避免不了老化现象。因此，松下电工照明业务本部LED·特殊产品·新市场开发中心主任下出澄夫说：“对于量产来说，解决散热问题的难度一直相当大。”

过去之所以无法顺利地将芯片热量释放到模块外部，据说是因为陶瓷封装与铜底板的接合不够好。而松下电工的白色LED模块是先在陶瓷封装中配置蓝色LED芯片，然后将陶瓷封装与铜底板接合在一起。由此，芯片热量就可以通过陶瓷封装传导至铜底板上。该公司没有公布有关详情，据说是采用某种特殊材料，连接陶瓷封装和铜底板的。不仅粘着性得到了提高，而且即使进行大批量生产，各模块之间的粘着性也绝不会出现不均匀性。可确保截止到模块亮度减半时的使用寿命4万小时。

虽说散热问题已经得到解决，但现在的模块在25W的功率下所输出的光束仅为250lm左右。今年，准备通过改进电源电路等方法，提高模块亮度。上述模块在所施加的电量中约有20%在由AC电源向DC电源转换的过程中损失掉了。假如能对这部分进行优化，那么就可将电源的电量损失减少到5%左右。

信息来源：中国半导体照明网