LED照明應(yīng)用的二次光學(xué)設(shè)計(jì)

　　LED光源應(yīng)用將繼LCD背光源應(yīng)用需求高峰后，逐步轉(zhuǎn)向至LED一般照明應(yīng)用上。但與LCD背光模組設(shè)計(jì)不同的是，LCD背光模組較不用考量光型與照明應(yīng)用條件，以單位模組的發(fā)光效率要求為主；但LED照明應(yīng)用除亮度要求外，必須額外考量光型、散熱、是否利于二次光學(xué)設(shè)計(jì)，與配合燈具設(shè)計(jì)構(gòu)型要求等，實(shí)際上對于LED光源元件的要求更高。

　　早期封裝技術(shù)限制多散熱問題影響高亮度設(shè)計(jì)發(fā)展

　　早期LED光源元件，封裝材料主要應(yīng)用炮彈型封裝體，在高發(fā)光效率的藍(lán)光LED初期使用相當(dāng)常見，而在智慧手機(jī)、行動(dòng)電話產(chǎn)品薄型化設(shè)計(jì)需求推進(jìn)下，采用表面黏著（surface-mountdevices；SMD）型態(tài)的LED光源需求漸增，而采用表面黏著技術(shù)設(shè)計(jì)的LED光源元件，可利用卷帶式帶裝材料進(jìn)料加速生產(chǎn)加工效能，透過自動(dòng)化生產(chǎn)增加加工效率外，也帶來LED封裝技術(shù)的新應(yīng)用市場，加上后繼磊晶結(jié)構(gòu)、封裝技術(shù)雙雙進(jìn)步相互加持，LED光源材料發(fā)光效率漸能超越傳統(tǒng)燈具表現(xiàn)。

　　以照明應(yīng)用需求觀察，照明燈具對于發(fā)光效能的要求越來越高，而LED光源目前左右光輸出效能的技術(shù)關(guān)鍵，發(fā)光效率主要由磊晶、晶粒與封裝技術(shù)方案左右表現(xiàn)。目前磊晶的單位發(fā)光效率已經(jīng)發(fā)展趨近極限，發(fā)光效率可再跳躍成長的空間相對有限，而持續(xù)加大晶粒面積、改善封裝技術(shù)，是相對可以大幅增加單位元件發(fā)光效能的可行方案。但若要能再提升元件的性價(jià)比，晶粒面積增大化較無成本優(yōu)化空間，反而是封裝技術(shù)選擇將直接影響終端材料元件的成本，也就是說，封裝技術(shù)將成為照明用LED的成本關(guān)鍵。

　　晶片級封裝導(dǎo)入LED體積小、可靠度高

　　晶片級封裝（ChipScalePackage；CSP）為2013年LED業(yè)界最熱門的封裝技術(shù)方案，其實(shí)CSP在半導(dǎo)體業(yè)界并不是新技術(shù)，只是在LED光源元件應(yīng)用上尚屬新穎的先進(jìn)技術(shù)。在傳統(tǒng)半導(dǎo)體晶片級封裝應(yīng)用目的，在于縮小封裝處理后的元件最終體積，同時(shí)以改善散熱、提升晶片本身的應(yīng)用可靠度與穩(wěn)定性為主。而在LED發(fā)光元件的晶片級封裝主要定義為，封裝體與LED晶片接近或是封裝體體積不大于晶片的20%為主，而經(jīng)晶片級封裝的LED本身也必須為功能完整的封裝元件。