2013年11月12日上午,在第十届中国国际半导体照明论坛暨“LED产品与照明工程设计”上,来自香港科技大学的刘惠华工程师做了题为《Waffle Pack LED 模组及其球泡灯的光学表征》的报告。
随着固态照明的出现,发光二极管(LEDs,Light-emitting diodes)发展迅猛,应用广泛。对于室内照明,LED灯泡占有较大的市场份额。板上芯片封装是高亮度LED的一种流行结构,因为它可以增加产品的价格竞争力、封装集成度和热学性能。
刘工程师讲到,基于晶圆级封装技术和荧光粉结构,他们提出了一种Waffle封装LED模组。它的装置跟COB LED类似。在waffle封装结构中,LED芯片以阵列形式被固定在金属图案的硅片上。圆屋顶状的荧光粉层覆盖芯片用作颜色调控。这种封装结构在提升封装效率、光学均一性和热稳定性方面都具有极大的潜力。
她进一步介绍到,在现阶段的研究中,他们调查了waffle封装和灯泡的光学性能。首先,表征单独的封装模组。通过积分球测量了光通量和色温等光学参数。利用光源成像测角仪测量了近场光分布。然后,组装灯泡系统。这个系统包含三个部分:光引擎,热沉和光学透镜。光引擎提供灯具;热沉承载组件,驱散热量;光学透镜重新进行光线分布。这个研究中,waffle封装模组与直流电源组合作为光引擎;铝金属块作为热沉;聚碳酸酯作为光学透镜材料。waffle封装模组通过导热膏与热沉相连。首先测量了色品;然后将组装好的灯泡进行了远场平面分布测量;同时,在配套的软件中构建出同样的模型进行了模拟验证,实验结果和模拟分析结果匹配良好;最后,通过模拟对封装结构进行优化,以实现期望的发光图案。
此外,通用的COB模组也可以安装在相同的室内灯泡里。这个系统采用跟waffle封装灯泡同样的光学测量程序。最后,他们测量了室内的温度分布和这两个灯泡的结温。