LED燈珠芯片模組光源的發(fā)展趨勢(shì)體現(xiàn)了照明市場(chǎng)對(duì)技術(shù)發(fā)展的要求：便攜式產(chǎn)品需要集成度更高的光源;在商業(yè)照明、道路照明、特種照明、閃光燈等領(lǐng)域，集成的LED光源有很大的應(yīng)用市場(chǎng)。與封裝級(jí)模組相比，芯片級(jí)模組體積較小，節(jié)省空間，也節(jié)省了封裝成本，并且由于光源集成度高，便于二次光學(xué)設(shè)計(jì)。半導(dǎo)體照明聯(lián)合創(chuàng)新[敏感詞]重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室針對(duì)LED燈珠集成封裝也進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。
該研究針對(duì)LED筒燈，通過(guò)開(kāi)發(fā)圓片級(jí)的封裝技術(shù)，計(jì)劃將部分驅(qū)動(dòng)元件與LED芯片集成到同一封裝內(nèi)。其中，LED燈珠與線性恒流驅(qū)動(dòng)電路所需的裸片是電路發(fā)熱的主要元件，同時(shí)體積比較小，易于集成，但由于主要發(fā)熱元件需要考慮散熱設(shè)計(jì)。其他元件體積較大，不易于集成。電感、取樣電阻與快速恢復(fù)LED等，雖說(shuō)也有一定的熱量產(chǎn)生，但不需要特殊的散熱結(jié)構(gòu)。
目前有多種不同的先進(jìn)系統(tǒng)集成方法，主要包括：封裝上的封裝堆疊技術(shù);PCB(引線鍵合和倒裝芯片)上的芯片堆疊，具有嵌入式器件的堆疊式柔性功能層;有或無(wú)嵌入式電子器件的高級(jí)印制電路板(PCB)堆疊;晶圓級(jí)芯片集成;基于穿硅通孔(TSV)的垂直系統(tǒng)集成(VSI)。三維集成封裝的優(yōu)勢(shì)包括：采用不同的技術(shù)(如CMOS、MEMS、SiGe、GaAs等)實(shí)現(xiàn)器件集成，即“混合集成”，通常采用較短的垂直互連取代很長(zhǎng)的二維互連，從而降低了系統(tǒng)寄生效應(yīng)和功耗。因此，三維系統(tǒng)集成技術(shù)在性能、功能和形狀等方面都具有較大的優(yōu)勢(shì)。近幾年來(lái)，各重點(diǎn)大學(xué)、研發(fā)機(jī)構(gòu)都在研發(fā)不同種類(lèi)的低成本的集成技術(shù)。
三維立體封裝是近幾年發(fā)展起來(lái)的電子封裝技術(shù)。從總體上看，加速三維集成技術(shù)應(yīng)用于微電子系統(tǒng)的重要因素包括以下幾個(gè)方面：
1.新應(yīng)用：如超小無(wú)線傳感器等
2.性能：提高集成密度，縮短互連長(zhǎng)度，從而提高傳輸速度并降低功耗;
3.系統(tǒng)的外形體積：縮小系統(tǒng)體積、降低系統(tǒng)重量并減少引腳數(shù)量;
4.大批量低成本生產(chǎn)：降低工藝成本，如采用集成封裝和PCB混合使用方案;多芯片同時(shí)封裝等;
基于以上考慮，我們對(duì)發(fā)光模組的組裝進(jìn)行如下設(shè)計(jì)：
1.驅(qū)動(dòng)電路裸片與LED燈珠芯片集成在封裝之內(nèi)，其余電路元件集成在PCB板上;
2.PCB與集成封裝放置于熱沉之上;
3.PCB電路板圍繞在集成封裝周?chē)阌谶B接;
該結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)在于：體積較小;主要發(fā)熱元件通過(guò)封裝直接與熱沉接觸，易于散熱;不需要特別散熱的元件，放置在普通PCB上。相比MCPCB，節(jié)省了成本;在需要時(shí)，可將元件設(shè)計(jì)在PCB板的背面，藏在熱沉的空區(qū)域中，避免元件對(duì)出光的影響。
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