多種封裝形式

在過去十年里，LED 在通用照明應用中呈爆發式增長。LED 具有優于傳統照明源的巨大優勢，包括可靠性、長壽命、低功耗、小尺寸、高效率（根據消耗的能量產生光能）以及高設計靈活性。LED 制造商一直致力于提高用戶進行創新設計的可行性，通過融合各種封裝選項改進產品。值得研究的 3 個主要方面為：(a) 分立式元件 (b) 集成陣列和常規陣列及 (c) 諸如 LED 模塊的封裝解決方案。

分立式高功率照明 LED

一提到照明級 LED，我們通常會想到分立式高功率（1W 或更高）LED。分立式 LED 為一個半導體二極管，采用適當的獨立熱機械封裝。理想情況下，分立式 LED 既高亮又小巧。這些封裝類型上的占位區將隨著時間的推移而減小。近幾年一些常用的封裝占位尺寸一般為 12 mm2和 6.3 mm2。諸如Philips Lumileds LUXEON Z 系列的 LED 占位尺寸僅 2.2 mm2，提供了極高的設計密度。LED 制造商追求以可能的最小封裝尺寸提供盡可能大的光輸出功率。熱阻 (°C/W) 通常是分立式（單個 LED）設計的限制因素。具有低熱阻的 LED 封裝具有更好的散熱性能。

圖 1: 分立式高功率照明 LED 示例 - Philips Lumileds的 LUXEON Z 平臺，其占位尺寸僅 1.3 mm x 1.7 mm = 2.2 mm2

分立式中等功率 LED：新興分類

在過去的幾年里，因涌現了大量線性及分布式照明應用，致使多家 LED 制造商瞄準了一種新產品類別：中等功率 LED。此類封裝通常定義為 LED 封裝，功耗在 0.2W 到 1.W 之間（3 VDC x [75 mA 至 250 mA]）。此類中等功率產品通常采用與更高亮度 (> 1W) 的 LED 相似的占位尺寸，但封裝類型不同。較低的成本以及較低的光輸出總功率允許每個線性儀表擁有更多的 LED，實現更加柔和、更加分散的照明模式，重現用戶所習慣的柔和視覺輸出。

陣列

LED 制造商在開發出分立式 LED 產品線后，便很快意識到將多個 LED 芯片集成在一個熱機械封裝中將會帶來諸多優勢。通用照明應用中不斷增加的相關色溫 (CCT) 一致性要求，便是原因之一。LED 陣列的優勢之一即 LED 制造商能夠通過一個分立式封裝進行電氣控制并通過一個分立式窗口和/或透鏡裝置進行光控制，以非常小的實際占位控制 LED 芯片的混合與匹配。許多封裝形式中常常采用此種配置，最常見的形式為采用單一封裝集成四顆芯片。

集成（板載芯片）陣列

LED 制造商持續關注客戶的終端應用，志在以另一創新理念滿足其需求：集成陣列或板載芯片 (COB) 陣列。此技術利用了陣列優勢，并通過將 LED 芯片直接安裝至電路板或基板上進一步提升了陣列優勢，進而形成了一種獨特的封裝形式，使得制造商能夠通過熒光窗口將整個陣列封裝起來，并最終能以單個集成元件實現高效率、高流明輸出光效。這種封裝陣列在需通過單個光源提供高流明輸出時盡顯魅力。

全方位解決方案 - 模塊

銷售更多 LED 是 LED 制造商所追求之目標，但他們意識到成功的設計對于很多客戶而言是難以做到的。為緩解設計難題，許多 LED 制造商一直致力于提升客戶設計鏈以為客戶提供全方位的解決方案。這些解決方案通常將 LED、光、電氣和機械特性結合到一個稱之為模塊的產品中，Cree的 LMH 產品系列即為一個代表性示例。

圖 2: Cree的 LMH 模塊，一個全方位解決方案

結論

1: LED 模塊為一個具有一個或多個 LED 的光源設備。