中心議題：

• 高亮度LED製程技術分析

解決方案：

• 利用光學物理特性來改善產品質量
• 采用大量LED元件利用平麵排布的形式

在全球對抗溫室效應
、環保熱潮下，LED替代光源發展也出現跳躍性發展
，不但延續LED光源本身環保、壽命長、體積小優點，加上日益成熟的高亮度
、高功率LED技術，更讓LED取代日常光源的可用性大幅提升，成為目前節約能源
、替代高耗能光源的首選...

LED光源具備多項環保優勢，但早期產品在散熱處理與高亮度設計方麵
，仍存在某些技術瓶頸無法突破，但在LED芯片製程持續改善下，現有照明用LED的亮度輸出流明更趨近於日常照明需求，加上IC固態形式的元件設計，讓LED的光源設計增加更多應用彈性與優勢。

尤其是LED光源不易損壞
、壽命長的優點，若不計單組成本問題
，相較於傳統高耗能的鎢絲燈(白熾燈)/鹵素燈/高壓鈉燈

、有汞汙染疑慮的CCFL螢光燈具
，LED是表現相當優異的替代性光源新選擇。 但為了因應不同日常照明應用，還須針對發光效率、光形、散熱設計與整體使用成本等多項應用問題
，持續改善LED的產品設計
，讓LED照明更具實用價值
，而不再隻是展現環保訴求的裝飾品。

80W高亮度LED可具備6,400~8,000流明亮度，燈具可達100lm-W，元件壽命超過50,000小時。

LED照明光源
，因本身元件的材料特性差異
，加上發光原理異於傳統照明設備
，若未加處理光形與改善照明質量，欲直接以LED取代一般日常應用的光源，仍有多項限製，尤其是演色性
、照明光形、照明顏色
、電源轉換效率...等關鍵問題，都需要透過芯片的製程改善或是燈具的光學物理設計強化
，進一步滿足一般照明的需求。

LED固態照明仍存在成本偏高問題

在實際的照明應用市場
，LED固態照明本身仍存在高單價、高成本限製，想要在短時間內加速LED照明應用普及，相關業者仍須在元件成本、製作技術
、驗證標準...等關鍵項目，逐一改善成本效率。

而在生產技術方麵，還得讓最終產品於色溫表現、演色性和光電轉換效率進行規格強化與性能提升
，同時還要改善AC-DC電源轉換、高功率驅動控製、光源散熱和光形處理等相關技術，這些都是LED照明技術能否快速普及的重要關鍵。 高亮度LED較一般傳統高亮度鹵素燈、鈉燈具備更長使用壽命，可製成戶外用燈具
，節省維護成本
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前麵也有提到，LED照明光源的設計必須先改善照明模塊的散熱設計，散熱機製的集成是LED照明產品能否維持長壽命、低光衰的關鍵。例如，采用COB LED多晶燈板，將LED芯片固定在印刷電路板之上，LED芯片可直接透過PCB接觸增加熱傳導效率，進而改善LED照明應用常見的散熱問題。

LED載板設計形式 可改善元件散熱效率

為了因應高功率


、高亮度的照明應用設計
，原有的PCB載版會改采金屬核心的PCB材料來增加LED元件的散熱效率，因為驅動過程所產生的熱，均可藉由PCB的金屬核心來降低熱阻抗

，進而強化散熱表現。

金屬核心PCB多使用MCPCB(Metal 酷睿 Printed Circuit Board)來降低載板熱阻設計
，而MCPCB為求降低成本
，多選用鋁為載板核心，具成本低廉、散熱能力佳及更好的抗腐蝕特性。

LED要獲得日常光源大量應用的優勢
，就必須深入發展芯片的核心技術，其中影響LED元件發光特性、效率的關鍵更在其基底材料與長晶的技術差異。LED基底材料除傳統藍寶石基底之外

，矽、碳化矽
、氧化鋅、氮化镓...等都是目前LED的應用重點。而薄膜芯片技術則是開發高亮度LED芯片的重點技術。

Thin film重點在減少晶粒的側向光耗損
，搭配底部反射麵集成
，可將芯片本身97%由電產生的光輸出直接自LED正麵輸出，避免光耗損，如此自然可提高LED的單位發光效率。除提高LED芯片的光電效率外，亦可透過改變芯片結構，如芯片表麵粗化設計，透過多重改善電光效率製程方法
，進行產品改良。

利用封裝技術 全麵強化LED元件照明性能

在高功率LED封裝技術方麵，可分單顆芯片封裝、多芯片集成封裝、芯片板封裝...等項目
，透過改善封裝技術

，則可讓LED發光效率、散熱
、產品可靠度獲得全麵性的改善。

單顆芯片封裝應用方麵，可利用封裝來改善發光效率、散熱熱阻
，或開發SMT形式量產元件，另在封裝階段還能利用螢光粉體混入封裝體的處理手段
，改善LED的輸出色溫，或是控製LED的照明光色與提升照明質量。 高亮度LED燈具模塊

，可用單顆高功率LED達到30W~120W驅動

除晶粒本身的製程或是利用封裝設計來改善之外
，LED燈具的設計形式或搭配光學透鏡，皆可利用光學物理特性來改善產品質量。例如，LEDdapeiguangxuexijiaofengtianjikeshiyuanjianjubeijiaodadezhaomingguangshujiaodu，erjingguofengzhuangchulideyuanjianyenengdapeierciguangxuetoujingqianghuadibufanguangbeideshejixingshi，dafuqianghuaLED元件的光學特性。

在眾多高亮度照明用的LED設計方案中，也有采用大量LED元件利用平麵排布的形式
，以數量來達到增加燈具光輸出的效果，而在LED元件封裝上也是同樣道理，將多個LED芯片1次封裝在載板平麵，也是LED照明應用的常見設計方案。