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　　LED白光芯片的光色一致性及光譜優化設計方法研究

　　羅亮亮1，樊嘉杰1,2，經周2，錢誠1,3,4，樊學軍1,5，張國旗1,3,6

　　1. 常州市武進區半導體照明應用技術研究院

　　2. 河海大學機電工程學院

　　3米樂M6. 中科院半導體研究所半導體照明聯合創新國家重點實驗室米樂m6官網登錄入口

　　4. 北京航空航天大學可靠性與系統工程學院

　　5.Department of Mechanical Engineering, Lamar University

　　6.Delft University of Technology, EEMCS Faculty

　　摘 要：基于晶圓級芯片尺寸封裝工藝的LED白光芯片具有高效節能、低熱阻、小尺寸特點，被認為是未來制備高品質全光譜LED光源和模組的主要發展方向之一。本文針對自主研發的具有五面出光角度特點的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白光芯片光色一致性的影響。研究結果表明：（1） 熒光層厚度和藍光芯片輸出功率對于白光芯片的顏色一致性影響顯著，因此在LED白光芯片的量產過程中需要嚴格控制壓膜工藝的精度和芯片來料的輸出功率；（2）LED白光芯片的光效與理論光效和藍光芯片轉化效率的乘積呈線性關系，且相對色溫越低，線性相關系數越小。最后，本文建立了一套高效實用的配粉設計流程，針對配粉實驗提出了一種快速優化光譜設計方法來制定最佳熒光粉配比，為LED白光芯片工藝設計提供指導。

　　關鍵詞：LED；白光芯片；晶圓級芯片尺寸封裝；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構

　　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標準方差/均值的關系

　　圖5 LED白光芯片的結構示意圖

　　圖 6 光效與 LER*ΦB

　　圖7 LED白光芯片配粉設計流程圖

　　圖8 LED白光芯片的光譜功率分布設計方法示意圖

　　圖9 基于光譜優化確定最佳配粉工藝方法的實例

　　▌全文刊載于《照明工程學報》2018年第29卷第1期

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