晶電的1W大功率芯片

目前市面單顆 1W 以上的大功率LED芯片產(chǎn)品，常被使用在建筑物，洗墻燈、隧道、舞臺(tái)、礦工燈… 等需要長(zhǎng)時(shí)間點(diǎn)亮且維修難度高的應(yīng)用中，其中，又以工程案的要求最為嚴(yán)苛，因此，如何延長(zhǎng)產(chǎn)品壽命以及挑選正確的LED芯片經(jīng)常成為終端客戶(hù)交流探討的重要議題? 在LED百家爭(zhēng)鳴的時(shí)代，業(yè)務(wù)與買(mǎi)家都希望LED價(jià)格沒(méi)有最低、只有更低，但以工程的角度來(lái)看，每個(gè)材料都有成本底線(xiàn)，超過(guò)底線(xiàn)就只能變更材料，因此，每當(dāng)工程接到降低成本的指示時(shí)都非常糾結(jié)，因?yàn)橐诰S持性能的前提下變更材料，絕對(duì)是『點(diǎn)石成金』級(jí)的超高難度挑戰(zhàn)。盡管同業(yè)為了提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，紛紛改變材料來(lái)降低價(jià)格，但晶元光電在質(zhì)量要求上，仍堅(jiān)持『一步都不可以退讓』。

晶元光電堅(jiān)持的高質(zhì)量1W大功率芯片常成為市場(chǎng)上仿冒的對(duì)象，抄襲晶電所設(shè)計(jì)的電極與延伸金手指布局外觀(guān)。競(jìng)爭(zhēng)者試圖透過(guò)這樣的抄襲來(lái)降低研發(fā)成本并避開(kāi)后端失效風(fēng)險(xiǎn)，但對(duì)晶電背后的設(shè)計(jì)理論并不理解。

談到研發(fā)，晶電在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上投入相當(dāng)多的心力，如圖一之芯片結(jié)構(gòu)示意圖所示，電極設(shè)計(jì)為雙正極與雙負(fù)極，讓封裝客戶(hù)可以使用雙線(xiàn)封裝，將1W芯片所需的電流分?jǐn)傇谛酒淖笥野脒?，搭配延伸金手指的設(shè)計(jì)，可有效地將電流均勻散布在整個(gè)芯片發(fā)光表面。芯片的底部則堅(jiān)持使用有更好導(dǎo)熱效果的金屬材料以便與封裝固晶銀膠接合，讓熱可以從芯片發(fā)熱點(diǎn)快速散開(kāi)并導(dǎo)出到散熱板上，例如圖二所顯示之常見(jiàn)封裝與熱移動(dòng)趨勢(shì)。

圖一、 芯片結(jié)構(gòu)示意圖

圖二、常見(jiàn)封裝與熱移動(dòng)趨勢(shì)圖 晶電芯片鑒識(shí)中心?？吹椒戮щ娦酒?，在不明了設(shè)計(jì)原理的情形下，未能有通盤(pán)的設(shè)計(jì)，導(dǎo)致封裝廠(chǎng)需要配合將銀膠改成白膠或透明膠，使得芯片結(jié)溫快速上升，熱積累出不去，導(dǎo)致后端的廠(chǎng)家使用壽命受到影響。 抄襲外觀(guān)容易，但卻侵害了晶元光電客戶(hù)的權(quán)益。為保障客戶(hù)，晶元光電 “芯片鑒識(shí)中心”隨時(shí)可配合客戶(hù)執(zhí)行相關(guān)鑒識(shí)任務(wù)?？蛻?hù)如有需求，可點(diǎn)選鑒識(shí)快速連結(jié):

基于上述都是淺顯易懂的外觀(guān)，抄襲容易，但是真正晶電的芯片, 從外延片生長(zhǎng)開(kāi)始就已經(jīng)針對(duì)大功率適用的結(jié)構(gòu)進(jìn)行規(guī)劃調(diào)整，因此跟市面上仿晶電外觀(guān)的廠(chǎng)家相比，由于他們隨意采用外延片，在起始點(diǎn)上就有決定性的不同。兩相比較，晶電的產(chǎn)品整體穩(wěn)定性上取得多數(shù)國(guó)際型客戶(hù)持續(xù)支持。 LED芯片材料長(zhǎng)時(shí)間點(diǎn)亮，光衰(常見(jiàn)用語(yǔ)為MTTF；Mean Time to Failure)不可修復(fù)，考慮此參數(shù)與芯片的結(jié)溫共同效應(yīng)的影響，為確保產(chǎn)品質(zhì)量，晶元光電在大功率產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)，就扎實(shí)地執(zhí)行芯片6000小時(shí)長(zhǎng)時(shí)間不同結(jié)溫的燒測(cè)，以此定義芯片的外延片與制程設(shè)定方案，如圖三、長(zhǎng)時(shí)間燒測(cè)與壽命預(yù)測(cè)，這需要深厚且長(zhǎng)時(shí)間的基本功，也是仿晶電產(chǎn)品無(wú)法簡(jiǎn)易復(fù)制的。

圖三、長(zhǎng)時(shí)間燒測(cè)與壽命預(yù)測(cè) 產(chǎn)業(yè)中比較常見(jiàn)的封裝體如圖二所示，芯片底部與燈珠底部都做了快速散熱結(jié)構(gòu)，假設(shè)此類(lèi)燈珠Rθ J-B，大約為12C°/W， 通常板溫皆控制在70℃ 以下，結(jié)溫計(jì)算詳見(jiàn)表一之結(jié)溫簡(jiǎn)易計(jì)算，對(duì)應(yīng)到的結(jié)溫利用圖三之長(zhǎng)時(shí)間燒測(cè)與壽命預(yù)測(cè)，可推算出芯片衰減到L70(光衰30%) 壽命 > 5萬(wàn)小時(shí)，如此可使終端使用者安心于芯片與燈珠之組合具有扎實(shí)穩(wěn)定的壽命質(zhì)量。

表一、 結(jié)溫簡(jiǎn)易計(jì)算

基于目前業(yè)界仿晶電芯片亂象混淆終端客戶(hù)，自2020年10月1日起，晶元光電大功率單顆1W芯片在中國(guó)僅銷(xiāo)售以下兩家客戶(hù)。

原文標(biāo)題：【東昊光電子·顯示】晶電單顆1W大功率芯片大揭密

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