LED燈珠芯片模組光源的發(fā)展趨勢體現(xiàn)了照明市場對技術發(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、閃光燈等領域，集成的LED光源有很大的應用市場。與封裝級模組相比，芯片級模組體積較小，節(jié)省空間，也節(jié)省了封裝成本，并且由于光源集成度高，便于二次光學設計。半導體照明聯(lián)合創(chuàng)新[敏感詞]重點實驗室針對LED燈珠集成封裝也進行了系統(tǒng)的研究。
該研究針對LED筒燈，通過開發(fā)圓片級的封裝技術，計劃將部分驅動元件與LED芯片集成到同一封裝內。其中，LED燈珠與線性恒流驅動電路所需的裸片是電路發(fā)熱的主要元件，同時體積比較小，易于集成，但由于主要發(fā)熱元件需要考慮散熱設計。其他元件體積較大，不易于集成。電感、取樣電阻與快速恢復LED等，雖說也有一定的熱量產(chǎn)生，但不需要特殊的散熱結構。
目前有多種不同的先進系統(tǒng)集成方法，主要包括：封裝上的封裝堆疊技術;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;有或無嵌入式電子器件的高級印制電路板(PCB)堆疊;晶圓級芯片集成;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)勢包括：采用不同的技術(如CMOS、MEMS、SiGe、GaAs等)實現(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的二維互連，從而降低了系統(tǒng)寄生效應和功耗。因此，三維系統(tǒng)集成技術在性能、功能和形狀等方面都具有較大的優(yōu)勢。近幾年來，各重點大學、研發(fā)機構都在研發(fā)不同種類的低成本的集成技術。
三維立體封裝是近幾年發(fā)展起來的電子封裝技術。從總體上看，加速三維集成技術應用于微電子系統(tǒng)的重要因素包括以下幾個方面：
1.新應用：如超小無線傳感器等
2.性能：提高集成密度，縮短互連長度，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;多芯片同時封裝等;
基于以上考慮，我們對發(fā)光模組的組裝進行如下設計：
1.驅動電路裸片與LED燈珠芯片集成在封裝之內，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圍便于連接;
該結構的優(yōu)勢在于：體積較小;主要發(fā)熱元件通過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，可將元件設計在PCB板的背面，藏在熱沉的空區(qū)域中，避免元件對出光的影響。
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