2013年11月12日上午,在第十屆中國國際半導體照明論壇暨“LED產品與照明工程設計”上,來自香港科技大學的劉惠華工程師做了題為《Waffle Pack LED 模組及其球泡燈的光學表征》的報告。
隨著固態照明的出現,發光二極管(LEDs,Light-emitting diodes)發展迅猛,應用廣泛。對于室內照明,LED燈泡占有較大的市場份額。板上芯片封裝是高亮度LED的一種流行結構,因為它可以增加產品的價格競爭力、封裝集成度和熱學性能。
劉工程師講到,基于晶圓級封裝技術和熒光粉結構,他們提出了一種Waffle封裝LED模組。它的裝置跟COB LED類似。在waffle封裝結構中,LED芯片以陣列形式被固定在金屬圖案的硅片上。圓屋頂狀的熒光粉層覆蓋芯片用作顏色調控。這種封裝結構在提升封裝效率、光學均一性和熱穩定性方面都具有極大的潛力。
她進一步介紹到,在現階段的研究中,他們調查了waffle封裝和燈泡的光學性能。首先,表征單獨的封裝模組。通過積分球測量了光通量和色溫等光學參數。利用光源成像測角儀測量了近場光分布。然后,組裝燈泡系統。這個系統包含三個部分:光引擎,熱沉和光學透鏡。光引擎提供燈具;熱沉承載組件,驅散熱量;光學透鏡重新進行光線分布。這個研究中,waffle封裝模組與直流電源組合作為光引擎;鋁金屬塊作為熱沉;聚碳酸酯作為光學透鏡材料。waffle封裝模組通過導熱膏與熱沉相連。首先測量了色品;然后將組裝好的燈泡進行了遠場平面分布測量;同時,在配套的軟件中構建出同樣的模型進行了模擬驗證,實驗結果和模擬分析結果匹配良好;最后,通過模擬對封裝結構進行優化,以實現期望的發光圖案。
此外,通用的COB模組也可以安裝在相同的室內燈泡里。這個系統采用跟waffle封裝燈泡同樣的光學測量程序。最后,他們測量了室內的溫度分布和這兩個燈泡的結溫。