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高压LED基本结构及关键技术分解

发布时间:2020-07-21 18:09:45 阅读: 来源:搅拌站仓顶除尘器厂家

最近几年由于技术及效率的进步,LED的应用越来越广;随着LED应用的升级,市场对于LED的需求,也朝更大功率及更高亮度,也就是通称的高功率LED方向发展。

本文引用地址:对于高功率LED的设计,目前各大厂多以大尺寸单颗低压DC LED为主,做法有二,一为传统水平结构,另一则为垂直导电结构。就第一种做法而言,其u程和一般小尺寸晶粒几乎相同,换句话说,两者的剖面结构是一样的,但有别于小尺寸晶粒,高功率LED常常需要操作在大电流之下,一点点不平衡的P、N电极设计,都会导致严重的电流丛聚效应(Current crowding),其结果除了使得LED晶片达不到设计所需的亮度外,也会损害晶片的可靠度(Reliability)。

当然,对上游晶片u造者/晶片厂而言,此作法u程相容性(Compatibility)高,无需再添购新式或特殊机台,另一方面,对于下游系统厂而言,L边的搭配,如电源方面的设计等等,差异并不大。但如前所述,在大尺寸LED上要将电流均匀扩散并不是件容易的事,尺寸愈大愈困难;同时,由于几何效应的关S,大尺寸LED的光萃取效率往往较小尺寸的低。

图:低压二极体、交流二极体及高压二极体驱动方式的差异。

第2种做法较第1种复杂许多,由于目前商品化的蓝光LED几乎都是成长于蓝宝石基板之上,要改为垂直导电结构,必须先和导电性基板做接合之后,再将不导电的蓝宝石基板予以移除,之后再完成后续u程;就电流分布而言,由于在垂直结构中,较不需要考虑横向传导,因此电流均匀度较传统水式峁刮佳;除此之外,就基本的物理塬理而言,导电性良好的物质也具有高导热的特质,藉由置换基板,我们同时也改善了散热,降低了接面温度,如此一来便间接提高了发光效率。但此种做法最大的缺点在于,由于u程复杂度提高,导致良率较传统水平结构低,u作成本高出不少。

高压发光二极体(HV LED)基本结构及关键技术

晶元光电于全球率先提出了高压发光二极体(HV LED)作为高功率LED的解决方案;其基本架构和AC LED相同,乃是将晶片面积分割成多个cell之后串联而成。其特色在于,晶片能够依照不同输入之电压的需求而决定其cell数量与大小等,等同于做到客u化的服务。由于可以针对每颗cell加以优化,因此能够得到较佳的电流分布,进而提高发光效率。

高压发光二极体和一般低压二极体在技术上最主要的差异有叁,第一为沟槽(Trench)。沟槽的目的在于将复数颗的晶胞独立开来,因此其沟槽下方需要达到绝缘的基板,其深度依不同的外延结构而异,一般约在4~8um,沟槽宽度方面则无一定的限制,但是沟槽太宽代表着有效发光区域的减少,将影响HV LED的发光效率表现,因此需要开发高深宽比的u程技术,缩小u程线宽以增加发光效率。

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