LED照明的芯粉结合方案.ppt
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1、*LED照明市场一角(掠影)*芯片可靠性对制备技术的要求-结温*提高白光功率芯片光效的方法(专利保护的电极结构,减小电流拥堵 引入PSS图形化衬底,提高光的提取效率 专利保护的背反射镜的优化,提高 DBR/ODR/垂直结构*提高芯粉结合技术,点亮白光市场(激发谱、能量传递机制、配色方案、荧光粉的光衰),提纲,半导体照明的兴起,由于半导体照明产业潜藏着巨大的经济和社会效益,许多国家和地区纷纷制定了发展计划美国“国家半导体照明研究计划”日本“21世纪光计划”韩国“GaN半导体开发计划”欧盟“彩虹计划”我国“国家半导体照明工程”中国台湾地区“次世代照明光源开发计划”,各国及地区半导体照明研发计划表(
2、单位:lm/w),欧盟,2003年以来,大功率LED的应用逐步推开,价格也随之大幅降低。以功率为1W的白光LED来对比,2003年单颗价格为5-6美元,到2007年则降到2-3美元,而光效则由30lm/W提升到2007年的70-80lm/W。但对比2007年到现在的1W白光LED单颗价格,目前仍然维持在2-3美元,不同的是光效提升到了80-90lm/W。目前有能力大批量供应白光LED功率芯片及LED器件厂商仍局限在Lumileds、Cree、Osram、Nichia以及台湾的晶电等为数不多的厂商,伴随着功率白光LED应用的高速增长及其光效的不断提升,预计其单颗LED价格不会有过大的降幅。,LE
3、D照明市场一角(掠影),全球LED市场规模与增长率 单位:百万美元,在2008年,NB背光源、汽车照明市场、LED路灯等新应用将持续带动LED产业成长。预期在2010年以后,将由半导体照明应用为LED带来另一波成长的契机。,全球白炽灯禁用时间表,近2-3年半导体照明的重点,2007年LED照明产值达48亿元,2010年预计98亿元。2009年LED照明渗透率可望有1.5%,比2008年倍增,总产值预计可达13亿美元。路灯2008年中国路灯市场规模大约1,500万盏左右,其中LED路灯的装置数量大约在50万盏。2009年中国LED路灯市场的装置数量预计将高达250万盏左右。广东省2年内在10个城
4、市实现“千里十万工程”瓦房店市7万盏LED路灯,年节约电费500多万元潍坊 2万盏LED路灯天津工业大学实现5000盏LED路灯室内照明,来源LEDinside,LED路灯照明,公司主走廊采用LED照明,来源:中国半导体照明网译,3个LED组成的3.6W的功率即相当于50 W卤素灯水平。寿命为5万小时,来源:中国半导体照明网译,LED情调灯,2颗红色、1颗蓝色及1颗绿色LED所组成,可变化出1,677种不同顏色。,芯片可靠性对制备技术的要求,*结温的测试结温的测试采用动态电学参数法,即利用小电流下LED的正向压降与温度成线性关系:Vf=nKT/q*ln(If/Io)+Rs*If式中:Vf为正向
5、电压,If为正向电流;Io为反向饱和电流,q为电子电荷;K是玻尔兹曼常数,Rs是LED内阻;n是表征P/N结完美性的一个参量,在1-2之间;由Tj=Rj*k*I*V+T环境 可以得到结温式中:Tj 为结温,Rj为热阻,K为光电转换效率,I,V 为电流和电压,室温下的结温和电流的关系,芯片可靠性对制备技术的要求,*激活能的计算,实验条件:电流:30mA温度:室温,55,80芯片大小:12mil*12mil芯片波长:460nm,芯片可靠性对制备技术的要求,由加速老化的阿雷尼乌斯模型:AF=(IFac/IFop)2*exp(Ea/kb*(1/Tjop-1/Tjac))(*)其中AF为加速因子,IFa
6、c,IFop为加速和正常工作时的电流,Ea为活化能,kb 为玻尔兹曼常数,Tjop Tjac 为正常工作和加速时的结温。(*)可以变化为:ln(AF)=Ea/kb*(1/Tjop-1/Tjac)+2ln(IFac/IFop)将相应数据代入可以得到:Ea=0.77eV,*激活能的计算,芯片可靠性对制备技术的要求,*专利保护的树枝电极结构-减小电流拥堵-使得注入电流扩展均匀-正负极的树枝交错排列,电流密度分布均匀-正向电压有效降低,提高了出光效率,提高白光功率芯片光效的方法,*专利保护的树枝电极结构,提高白光功率芯片光效的方法,大功率芯片图形,提高白光功率芯片光效的方法,从图中可以看出,其树枝部分
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