基于SC3技术平台的科锐XLamp光学设计技术

2013-06-18 10:54

　　科锐XLamp XB-D LED和XT-E LED基于科锐最新的SC3技术平台。SC3技术的核心是新一代碳化硅DA(Direct Attach)芯片，具有更高的光通和光效及更好的可靠性。虽然XLamp XB-D LED和XT-E LED提供较高的性能，特殊的DA芯片结构也给光学设计带来了挑战。本文描述了这些挑战，同时提供了有效克服这些挑战的方法。

　　一、DA芯片

　　如图2所示，与蓝宝石衬底相比，碳化硅衬底产生更少的位错。每个位错在芯片表面形成一个微小的黑点，更少的位错意味着更少的黑点，更亮、更高的流明输出，即更高的效率(lm/w)。与蓝宝石衬底比较，这些优点结合DA芯片具有5-10%的光效提升。另外一个优点是更少的外延缺陷，制造的LED更可靠。因此DA芯片结构可提供更高的光输出、坚固性、可靠性和可制造性。

　　图1 DA芯片侧面图

　　图2 晶格失配对比

　　二、XLamp XB-D LED和XT-E LED光学模型

　　科锐XLamp XB-D和XT-E白光LED基于DA芯片，其光学模型有一些特别的光学特性，呈朗伯光型分布。从DA芯片示意图3看到，为了使光输出最大化，在芯片顶面的斜边切割，给LED的二次光学设计带来了挑战。由于DA芯片的特殊切割，荧光粉会沉积在SiC上面的斜边切割面上。

　　对于使用EZ芯片的XP系列产品，蓝光和黄光几乎从相同的面出射。对于使用DA芯片的产品，类似小尺寸的远程荧光粉结构，蓝光从InGaN外延层出射，黄光从DA芯片顶面的斜边切割面出射，当设计小角度的二次光学时，在光强和颜色分布上可能会有一些不均匀的现象。图4和图5表示光是如何从XLamp XP LED(EZ芯片)和XB-D LED、XT-E LED(DA芯片) 产生的。