文档介绍：路灯用倒装 LED 芯片技术分析近年,世界各国如欧洲各国、美国、日本、韩国和中国等皆有 LED 照明相关项目推行。其中,以我国所推广的“十城万盏”计划最为瞩目。路灯是城市照明不可缺少的一部分,传统路灯通常采用高压钠灯或金卤灯, 这两种光源最大的特点是发光的电弧管尺寸小, 可以产生很大的光输出, 并且具有很高的光效。但这类光源应用在道路灯具中, 只有约 40% 的光直接通过玻璃罩到达路面, 60% 的光通过灯具反射器反射后再从灯具中射出。因此目前传统灯具基本存在两个不足,一是灯具直接照射的方向上照度很高,在次干道可达到 50Lx 以上, 这一区域属明显的过度照明, 而两个灯具的光照交叉处的照度仅为灯下中心位置的照度的 20%-40% , 光分布均匀度低; 二是此类灯具的反射器效率一般仅为 50%-60% , 因此在反射过程中有大量的光损失,所以传统高压钠灯或金卤灯路灯总体效率在 70-80% ,均匀度低,且有照度的过度浪费。另外,高压钠灯和金卤灯使用寿命通常小于 6000 小时,且显色指数小于 30;LED 有着高效、节能、寿命长(5 万小时) 、环保、显色指数高(>75) 等显著优点,如何有效的将 LED 应用在道路照明上成为了 LED 及路灯厂家现时最热门的话题。一般而言, 根据路灯的使用环境对 LED 的光学设计、寿命保障、防尘和防水能力、散热处理、光效等方面均有严格的要求。作为 LED 路灯的核心??LED 芯片的制造技术和对应的封装技术共同决定了 LED 未来在道路照明领域的应用前景。本文将重点对路灯用 LED 芯片技术作简要的分析和论述。 1) LED 芯片的发光效率提升 LED 芯片发光效率的提高决定着未来 LED 路灯的节能能力, 随着外延生长技术和多量子阱结构的发展, 外延片的内量子效率已有很大提高。要如何满足路灯使用的标准, 很大程度上取决于如何从芯片中用最少的功率提取最多的光, 简单而言, 就是降低驱动电压, 提高光强。传统正装结构的 LED 芯片, 一般需要在 p-GaN 上镀一层半透明的导电层使电流分布更均匀, 而这一导电层会对 LED 发出的光产生部分吸收, 而且 p 电极会遮挡住部分光, 这就限制了 LED 芯片的出光效率。而采用倒装结构的 LED 芯片, 不但可以同时避开 P 电极上导电层吸收光和电极垫遮光的问题, 还可以通过在 p-GaN 表面设置低欧姆接触的反光层来将往下的光线引导向上, 这样可同时降低驱动电压及提高光强。( 见图 1) 另一方面, 图形化蓝宝石衬底(PSS) 技术和芯片表面粗糙化技术同样可以增大 LED 芯片的出光效率 50% 以上。 PSS 结构主要是为了减少光子在器件内全反射而增加出光效率, 而芯片表面粗糙化技术可以减少光线从芯片内部发射到芯片外部时在界面处发生反射的光线损失。目前, 晶科电子 LED 芯片采用倒装结构和图形化技术, 1W 功率芯片白光封装后, 5000K 色温下,光效最高达到 134lm/W 。图1 传统正装 LED 与倒装 LED 的结构图 2) LED 芯片的寿命和可靠性芯片的结温和散热散热问题是功率型白光 LED 需重点解决的技术难题, 散热效果的优劣直接关系到路灯的寿命和节能效果。 LED 是靠电子在能带间跃迁产生光的, 其光谱中不含有红外部分, 所以 LED 的热量不