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　　LED白光芯片的光色一致性及光譜優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究

　　羅亮亮1，樊嘉杰1,2，經(jīng)周2，錢誠(chéng)1,3,4，樊學(xué)軍1,5，張國(guó)旗1,3,6

　　1. 常州市武進(jìn)區(qū)半導(dǎo)體照明應(yīng)用技術(shù)研究院

　　2. 河海大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院

　　3米樂(lè)M6. 中科院半導(dǎo)體研究所半導(dǎo)體照明聯(lián)合創(chuàng)新國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室米樂(lè)m6官網(wǎng)登錄入口

　　4. 北京航空航天大學(xué)可靠性與系統(tǒng)工程學(xué)院

　　5.Department of Mechanical Engineering, Lamar University

　　6.Delft University of Technology, EEMCS Faculty

　　摘 要：基于晶圓級(jí)芯片尺寸封裝工藝的LED白光芯片具有高效節(jié)能、低熱阻、小尺寸特點(diǎn)，被認(rèn)為是未來(lái)制備高品質(zhì)全光譜LED光源和模組的主要發(fā)展方向之一。本文針對(duì)自主研發(fā)的具有五面出光角度特點(diǎn)的LED白光芯片，采用光譜功率分布分析方法研究封裝材料和尺寸對(duì)白光芯片光色一致性的影響。研究結(jié)果表明：（1） 熒光層厚度和藍(lán)光芯片輸出功率對(duì)于白光芯片的顏色一致性影響顯著，因此在LED白光芯片的量產(chǎn)過(guò)程中需要嚴(yán)格控制壓膜工藝的精度和芯片來(lái)料的輸出功率；（2）LED白光芯片的光效與理論光效和藍(lán)光芯片轉(zhuǎn)化效率的乘積呈線性關(guān)系，且相對(duì)色溫越低，線性相關(guān)系數(shù)越小。最后，本文建立了一套高效實(shí)用的配粉設(shè)計(jì)流程，針對(duì)配粉實(shí)驗(yàn)提出了一種快速優(yōu)化光譜設(shè)計(jì)方法來(lái)制定最佳熒光粉配比，為L(zhǎng)ED白光芯片工藝設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。

　　關(guān)鍵詞：LED；白光芯片；晶圓級(jí)芯片尺寸封裝；光譜功率分布；光色一致性

　　本文附圖：

　　圖 1幾種白光芯片的主流封裝結(jié)構(gòu)

　　圖2 LED白光芯片制備工藝流程圖

　　圖 3 LED白光芯片厚度一致性與顏色一致性

　　圖4 最大允許厚度差與芯片PO標(biāo)準(zhǔn)方差/均值的關(guān)系

　　圖5 LED白光芯片的結(jié)構(gòu)示意圖

　　圖 6 光效與 LER*ΦB

　　圖7 LED白光芯片配粉設(shè)計(jì)流程圖

　　圖8 LED白光芯片的光譜功率分布設(shè)計(jì)方法示意圖

　　圖9 基于光譜優(yōu)化確定最佳配粉工藝方法的實(shí)例

　　▌全文刊載于《照明工程學(xué)報(bào)》2018年第29卷第1期

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