Світлодіод, також відомий як джерело освітлення четвертого покоління або джерело зеленого світла, має характеристики енергозбереження, захисту навколишнього середовища, тривалого терміну служби та невеликого розміру. Він широко використовується в різних областях, таких як індикація, дисплей, декорування, підсвічування, загальне освітлення та міські нічні сцени. Відповідно до різних функцій використання його можна розділити на п’ять категорій: інформаційний дисплей, сигнальні вогні, автомобільні освітлювальні прилади, підсвічування РК-екрана та загальне освітлення.
Звичайні світлодіодні світильники мають такі недоліки, як недостатня яскравість, що призводить до недостатньої популярності. Світлодіодні ліхтарі потужного типу мають такі переваги, як висока яскравість і тривалий термін служби, але вони мають технічні труднощі, наприклад упаковку. Нижче наведено короткий аналіз факторів, які впливають на ефективність збору світла світлодіодної упаковки потужного типу.

1. Технологія тепловідведення
Для світловипромінюючих діодів, що складаються з PN-переходів, коли прямий струм протікає через PN-перехід, PN-перехід відчуває втрату тепла. Це тепло випромінюється в повітря через клей, матеріали для інкапсуляції, радіатори тощо. Під час цього процесу кожна частина матеріалу має тепловий опір, який запобігає потоку тепла, відомий як термічний опір. Термічний опір - це фіксоване значення, яке визначається розміром, структурою та матеріалами пристрою.
Якщо припустити, що термічний опір світловипромінюючого діода дорівнює Rth (℃/Вт), а потужність розсіювання тепла дорівнює PD (Вт), підвищення температури PN-переходу, викликане втратою тепла струмом, дорівнює:
T (℃)=Rth&TIрази; PD
Температура PN-переходу становить:
TJ=TA+Rth&TImes; PD
Серед них TA — температура навколишнього середовища. Внаслідок підвищення температури переходу знижується ймовірність рекомбінації люмінесценції PN-переходу, що призводить до зменшення яскравості світлодіода. Тим часом, через підвищення температури, спричинене втратою тепла, яскравість світлодіода більше не буде продовжувати збільшуватися пропорційно струму, що вказує на явище теплового насичення. Крім того, зі збільшенням температури переходу пікова довжина хвилі випромінюваного світла також буде зміщуватися в бік більшої довжини хвилі, приблизно на 0,2-0,3 нм/℃. Для білих світлодіодів, отриманих шляхом змішування флуоресцентного порошку YAG із кристалами синього світла, дрейф довжини хвилі синього світла спричинить невідповідність довжині хвилі збудження флуоресцентного порошку, тим самим зменшуючи загальну світлову ефективність білих світлодіодів і викликаючи зміни кольору білого світла температура.
Для потужних світловипромінювальних діодів струм керування зазвичай становить кілька сотень міліампер або більше, а щільність струму PN-переходу дуже висока, тому підвищення температури PN-переходу дуже значне. Що стосується упаковки та застосування, те, як зменшити термічний опір виробу, щоб тепло, що виділяється PN-переходом, могло розсіюватися якнайшвидше, може не тільки покращити струм насичення та світлову ефективність виробу, але й підвищити надійність і термін служби продукту. Щоб зменшити термічний опір продукту, вибір пакувальних матеріалів є особливо важливим, включаючи тепловідводи, клеї тощо. Термічний опір кожного матеріалу має бути низьким, що вимагає хорошої теплопровідності. По-друге, структурна конструкція має бути розумною, з постійним узгодженням теплопровідності між матеріалами та хорошими тепловими зв’язками між матеріалами, щоб уникнути вузьких місць розсіювання тепла в теплових каналах і забезпечити розсіювання тепла від внутрішнього до зовнішнього шарів. У той же час необхідно забезпечити своєчасне відведення тепла від процесу відповідно до заздалегідь розроблених каналів відведення тепла.

2. Вибір пломбувального клею
Відповідно до закону заломлення світла, коли світло падає зі щільного середовища на розріджене, повне випромінювання відбувається, коли кут падіння досягає певного значення, тобто більше або дорівнює критичному куту. Для блакитних мікросхем GaN показник заломлення матеріалу GaN становить 2,3. Коли світло випромінюється зсередини кристала в бік повітря, відповідно до закону заломлення, критичний кут θ 0=sin-1 (n2/n1).
Серед них n2 дорівнює 1, що є показником заломлення повітря, і n1 є показником заломлення GaN. Тому критичний кут θ 0 розраховується приблизно на 25,8 градусів. У цьому випадку єдине світло, яке може випромінюватися, – це світло в межах просторового тілесного кута ≤ 25,8 градусів. Згідно з повідомленнями, зовнішня квантова ефективність чіпів GaN наразі становить близько 30% -40%. Тому через внутрішнє поглинання чіп-кристала частка світла, яке може випромінюватися поза кристалом, дуже мала. Згідно з повідомленнями, зовнішня квантова ефективність чіпів GaN наразі становить близько 30% -40%. Так само світло, яке випромінює чіп, має проходити крізь пакувальний матеріал і передаватися в космос, а також слід враховувати вплив матеріалу на ефективність збору світла.
Отже, щоб підвищити ефективність збору світла упаковки світлодіодних виробів, необхідно збільшити значення n2, тобто збільшити показник заломлення пакувального матеріалу, щоб збільшити критичний кут продукту і, таким чином, покращити світлову ефективність упаковки продукту. У той же час матеріал для капсулювання повинен мати менше поглинання світла. Для того, щоб збільшити частку випромінюваного світла, найкраще, щоб упаковка була дугоподібної або напівсферичної форми. Таким чином, коли світло випромінюється з пакувального матеріалу в повітря, воно майже перпендикулярно поверхні розділу і більше не зазнає повного відбиття.

3. Опрацювання рефлексії
Існує два основних аспекти обробки відображення: одна – це обробка відбиття всередині чіпа, а інша – відбиття світла пакувальним матеріалом. Завдяки обробці як внутрішнього, так і зовнішнього відбиття частка світла, що випромінюється зсередини чіпа, збільшується, поглинання всередині чіпа зменшується, а світлова ефективність потужних світлодіодних виробів покращується. Що стосується упаковки, потужні світлодіоди зазвичай збирають мікросхеми потужного типу на металевих кронштейнах або підкладках із відбиваючими порожнинами. Відбиваючу порожнину кронштейна зазвичай покривають для покращення ефекту відбиття, тоді як відбиваючу порожнину типу підкладки зазвичай полірують і можуть піддаватися обробці гальванічним покриттям, якщо дозволяють умови. Однак два вищезазначені методи обробки залежать від точності форми та процесу, а оброблена відбивна порожнина має певний ефект відбиття, але він не ідеальний. В даний час у виробництві відбиваючих порожнин типу підкладки в Китаї через недостатню точність полірування або окислення металевих покриттів ефект відбиття є поганим. Це призводить до того, що велика кількість світла поглинається після досягнення зони відбиття, яке не може бути відображено до світловипромінюючої поверхні, як очікувалося, що призводить до низької ефективності збору світла після остаточного пакування.

4. Вибір і покриття флуоресцентного порошку
Для білих потужних світлодіодів покращення світлової ефективності також пов’язане з вибором флуоресцентного порошку та обробкою процесу. Щоб підвищити ефективність збудження флуоресцентного порошку блакитних фішок, вибір флуоресцентного порошку має бути відповідним, включаючи довжину хвилі збудження, розмір частинок, ефективність збудження тощо, а також слід провести комплексну оцінку з урахуванням різних факторів ефективності. По-друге, покриття флуоресцентного порошку має бути рівномірним, бажано з однаковою товщиною клейового шару на кожній світловипромінюючій поверхні чіпа, щоб уникнути нерівномірної товщини, яка може спричинити неможливість випромінювання локального світла, а також покращити якість світлового плями.

огляд:
Хороша конструкція розсіювання тепла відіграє важливу роль у покращенні світлової ефективності потужних світлодіодних виробів, а також є необхідною умовою для забезпечення терміну служби та надійності продукту. Добре розроблений вихідний канал світла, зосереджений на структурному дизайні, виборі матеріалу та технологічній обробці відбивних порожнин, заповнювальних клеїв тощо, може ефективно підвищити ефективність збору світла потужними світлодіодами. Для потужного білого світлодіода вибір флуоресцентного порошку та дизайн процесу також мають вирішальне значення для покращення розміру плями та світлової ефективності.