LED DoB (Driver on Board)集成

綜觀半導體照明的産業供應鏈，自LED芯片到終端應用，各層供應鏈負責數個關鍵的功能；各個供應鏈層級環環相扣，以提供終端消費者完整的照明功能。然而，總體半導體照明的價值也在錯綜複雜的供應鏈中被分割，而達到基層供應鏈的産品價值也相對降低。所以，位于供應鏈底層的供應者無不嘗試著研究創新，期望技術的突破而成爲跨供應鏈層級的整合者，以創造更高的商業價值。

技術的角度來說，LED根植于半導體技術，容易與其他半導體相關技術相結合而發展出具有更高價值的産品，開拓新的、傳統照明無法觸及的市場。LED多功能系統三維封裝技術即是其中一個具有强大潜力的技術。通過發展該技術，有望在未來整合光源（LED）、有源、無源電子器件、傳感器等元件，將他們集成于一個單一微小化的系統之中。在對多功能系統二維和三維集成在LED封裝領域的應用做出前瞻性的研究，幷在此領域爲未來的LED集成封裝發展打下基礎。

2012年在袁博士帶領下，一個國際研究團隊進行了LED集成的研究。這次的研究共包含了2次的樣機開發。第一次樣機計劃采用最基本的平面封裝結構，其主要目的爲檢驗基本加工工藝的可行性，另一方面也是對驅動電路方案的一個檢驗。一次樣機采用散熱層與發光層結合的平面結構，即在導熱襯底上製作金屬導綫和對外焊盤，安裝LED與驅動元件。金屬導綫采用大面積的鋁引綫，在完成電學互聯功能的同時，形成光學反射層。熒光粉材料采用外置。第二次樣機在第一次樣機的基礎上加以改進，使用更爲複雜的反光結構，幷引入具有第二層焊盤的熒光粉層，實現三維多層集成封裝的概念。

在這次的研究中，我們對實際應用例進行了分析和模組架構設計和驗證。提出了集成封裝與PCB的混合模組方案；對集成封裝中LED與熒光粉的熱學性能進行了仿真分析評估，確定了LED分布對系統熱性能的影響。分析了集成封裝中由于LED發熱，對驅動電路的溫度影響，給出了潜在的解决方案；開發了集成封裝的加工工藝，製作了兩次工程樣機。二次樣機采用了具有燈杯的叠層結構，有效地抑制了漏光現象；使用了圓片級的遠程熒光粉以提高熒光粉效率。我們並且計算了製造成本，其中，LED芯片的成本仍是大宗。