LED封装技术现状及未来发展
led封装技术的发展趋势与市场应用

LED封装技术的发展趋势与市场应用一、引言LED(Light Emitting Diode,发光二极管)作为一种高效节能的光源,近年来在照明、电子显示、汽车照明等领域得到了广泛的应用。
而LED封装技术作为LED产业链中至关重要的一环,其发展趋势和市场应用也备受关注。
本文将从LED封装技术的发展趋势和市场应用两个方面进行全面评估和探讨,以期能够更深入地理解LED封装技术在未来的发展方向和商业应用。
二、LED封装技术的发展趋势1. 现状分析目前,LED封装技术已经实现了从无封装、普通封装到高端封装的跨越式发展。
从最早期的DIP封装到SMD封装再到COB、CSP等封装技术的不断涌现,LED封装技术在尺寸、亮度、热散发、可靠性等方面均取得了长足的进步。
然而,随着LED行业的不断发展,LED封装技术面临着更多的挑战和机遇。
2. 发展趋势(1)微型化:LED产品呈现微型化趋势,封装技术将更加注重尺寸的缩小和功率密度的提升,以满足高端应用对于体积和功率的需求;(2)模块化:LED封装将更加趋向模块化,不同功能的模块将能够实现快速组装,提高生产效率和灵活性;(3)多功能化:LED封装不再单一追求亮度,而是结合色温调节、光学设计等多功能需求,为各种场景提供定制化解决方案;(4)智能化:LED封装产品将更加智能化,融合无线通信、传感器等功能,为智慧照明、智能家居等领域提供更多可能。
三、LED封装技术在市场的应用1. 现状分析LED封装技术的不断创新和发展,推动了LED应用市场的蓬勃发展。
从室内照明到户外照明,从电视显示到汽车照明,LED封装技术的应用场景越来越广泛。
LED封装产品的差异化和个性化需求也在市场中愈发显现。
2. 应用市场(1)照明领域:LED封装产品在室内照明、商业照明、景观照明等各个领域均有广泛应用,高亮度、高色温、调光、色彩丰富等特点成为LED封装产品在照明市场的竞争优势;(2)显示领域:LED封装产品在电视、手机、显示屏等领域的应用也日益普及,高对比度、高刷新率、柔性化等成为LED封装产品的市场吸引点;(3)汽车领域:LED封装产品在汽车大灯、尾灯、仪表盘等照明系统中的应用也越来越受欢迎,高可靠性、防水防尘、多功能化等成为市场需求的重点。
中 国LED行业分析报告

中国LED行业分析报告一、引言LED(Light Emitting Diode),即发光二极管,作为一种新型的固态照明技术,在过去几十年中取得了显著的发展。
中国的 LED 行业经历了从无到有、从小到大的快速发展过程,如今已成为全球 LED 产业的重要参与者和推动者。
二、中国 LED 行业发展历程中国 LED 行业的发展可以追溯到上世纪 70 年代,但真正的规模化发展始于 21 世纪初。
在早期,中国的 LED 企业主要从事封装和应用环节,技术和设备依赖进口。
随着国内企业对技术研发的不断投入和政府的大力支持,中国逐渐掌握了 LED 芯片制造的核心技术,实现了产业链的向上延伸。
三、市场规模与增长趋势近年来,中国 LED 市场规模持续扩大。
据相关数据显示,从 2010年到 2020 年,中国 LED 市场规模从几百亿元增长到数千亿元。
这一增长主要得益于 LED 在照明、显示、背光等领域的广泛应用。
在照明领域,随着 LED 照明产品性价比的不断提高,其对传统照明产品的替代速度加快。
在显示领域,小间距LED 显示屏在商业显示、安防监控等领域的需求不断增加。
在背光领域,LED 背光在电视、电脑等产品中的应用比例也在逐步提高。
四、产业链分析中国 LED 产业链包括上游的芯片制造、中游的封装以及下游的应用。
上游芯片制造环节技术门槛较高,是产业链的核心环节。
目前,国内一些领先的芯片企业在技术研发和生产工艺方面已经取得了重要突破,与国际先进水平的差距逐渐缩小。
中游封装环节竞争较为激烈,企业数量众多。
封装技术的不断进步使得 LED 产品的性能和稳定性得到了提高。
下游应用领域广泛,涵盖了照明、显示、背光、汽车照明等多个领域。
不同应用领域对 LED 产品的性能和规格要求各异,为企业提供了多样化的发展机遇。
五、竞争格局中国 LED 行业竞争激烈,企业数量众多。
在芯片制造环节,少数几家大型企业占据了较大的市场份额;在封装环节,中小企业数量众多,市场集中度相对较低;在应用环节,企业竞争格局较为分散,各企业凭借自身的技术和市场优势在不同的应用领域展开竞争。
LED行业现状及发展趋势

LED行业现状及发展趋势LED(Light Emitting Diode)是一种半导体器件,具有光电转换功能,该技术已广泛应用于照明、显示和通信等领域。
下面将详细介绍LED行业的现状及发展趋势。
首先,我们来分析LED行业的现状。
近年来,随着环保意识的增强和节能要求的提高,LED照明逐渐取代传统照明成为主流。
据统计,2024年全球LED照明市场规模约为300亿美元,预计2024年将达到550亿美元。
在全球范围内,中国成为最大的LED照明生产和出口国,其产业链还涵盖了LED显示屏、LED汽车照明、LED户外照明等领域。
而在国内市场上,LED照明逐渐普及,LED灯具的市场份额不断扩大。
其次,我们来分析LED行业的发展趋势。
LED行业在未来的发展中面临着以下几个趋势:1.功能多元化:除了作为照明光源,LED还具有显示、通信和生物医学等多种功能。
比如,LED显示屏在户外广告、车载显示和电视背光等领域有着广泛应用,而高亮度和无频闪的特点使得LED在室内显示领域具有巨大发展潜力。
此外,LED还可以用于通信领域,如可见光通信技术,通过利用可见光来传输数据,可以实现高速、低成本、无线电干扰的通信方式。
2.高效节能:LED具有高光电转换效率和低功耗的特点,相比传统照明,LED照明的节能效果显著。
随着技术的进一步成熟,未来LED的照明效果和节能效果将进一步提升。
此外,智能照明系统的发展也将推动LED照明的节能效果,通过传感器、智能控制等技术,实现对照明亮度、时间和场景等的智能调节,进一步提高照明效率。
3. 封装技术的演进:LED的封装技术在不断演进,从最早的DIP (Dual in-line package)封装到现在的SMD(Surface Mount Device)封装,再到更小的COB(Chip on board)封装和MCOB(Multi-Chip on board)封装。
随着封装技术的不断改进,LED灯具的尺寸变得更小、散热性能更好,进一步提高了LED的可靠性和可用性。
2024年LED封装胶市场发展现状

LED封装胶市场发展现状LED封装胶市场是随着LED行业的快速发展而崛起的一个重要产业分支。
随着LED技术的不断进步,LED封装胶在LED制造过程中起到了关键的作用。
本文将对LED封装胶市场的发展现状进行分析和总结。
1. 市场规模LED封装胶市场近年来呈现出快速增长的趋势。
随着社会对能源节约环保的重视和人们对绿色照明产品需求的增加,LED封装胶市场有望继续保持良好的发展势头。
根据市场研究机构的数据显示,2019年全球LED封装胶市场规模达到XX亿美元,并预计到2025年将达到XX亿美元。
2. 市场驱动因素LED封装胶市场的快速发展受到多个因素的推动。
首先,能源节约和环保要求的提高是驱动市场发展的重要因素。
相较于传统照明产品,LED照明产品具有更高的能效和更长的寿命,并且不含汞等有害物质,因此能够满足人们对绿色照明的需求。
其次,LED技术的不断进步也促进了封装胶市场的发展。
随着LED芯片的miniaturization,尽可能多的LED芯片封装到一个小包装中成为了一种趋势。
在这种情况下,封装胶可以充分发挥它的粘接和保护作用。
最后,市场对高性能LED产品的需求也推动了封装胶市场的发展。
对于一些特殊应用场景,比如汽车照明和户外显示屏幕,对于LED产品的可靠性和耐用性有更高的要求。
封装胶通过提供优异的耐高温、耐湿、防震等性能,满足了这些特殊应用场景下的需求。
3. 市场竞争格局LED封装胶市场的竞争格局相对分散且激烈。
目前市场上存在着众多的封装胶供应商,主要包括国内外跨国公司和本土企业。
这些供应商通过提供不同类型、不同性能的封装胶产品来满足市场的不同需求。
在竞争激烈的市场环境中,供应商们通过不断提升产品质量、扩大生产规模、降低成本等手段来提高市场占有率。
同时,供应商们也注重技术创新和研发投入,以提供更具竞争力的产品。
4. 市场发展趋势LED封装胶市场在未来有望继续保持快速增长的态势,并呈现出以下几个趋势:首先,封装胶市场将更加注重环保和可持续发展。
国内LED封装产业的现状与前景分析

到 L D 使用 性能 和寿 命 ,一直 是近 年来 的研 究热 E 的
术 上 看 , 日本 和 欧 美 位 于 第 一 阵 营 ,台 湾 和 韩 国 位于 第 二阵营 ;中国处 于第 三阵 营 ,全球 五大 L D E 巨 头 :日本 Niha o o a s i 国CR E C i、T y d Go e ,美 E 、
芯 被 密 封 在 封 装 体 内 ,封 装 的 作 用 主 要 是 保 护 管 芯 和 完成 电气 互连 ;而 L D 装则 是完 成输 出 电信 E封 号 ,保 护 管 芯 正 常 工 作 和 输 出 可 见 光 的 功 能 ,既 有 电 参 数 ,又 有 光 参 数 的 设 计 及 技 术 要 求 ,无 法 简 单 地将 分立 器件 的封 装用 于 L D。 E LD E 封装 的作 用是将 外 引线连 接到 L D 片的 E 晶 电极 上 ,不但 可 以保护 L D晶片 ,而且 起 到提 高发 E 光效 率 的作用 。可 见 L D E 封装 既有电参 数 ,又有 光
过 去一年 的 实际产 量仅相 当 于产能 的6 %。 0 下 游应 用市 场 的不 稳 定 性 是 造 成 目 前 大多 数 封 装 企 业 库 存 产 品 增 加 的 首 要原 因 。 国产 器 件 的 主 要 应 用 领 域 仍 然 集 中 在 显 示屏 、 家 电 及 中小 尺 寸 背 光 ,其 中 显 示 屏未 来 市 场 增 量相 当有 限 ,并 且 存 在 显 示 屏 厂 家 逐 步 涉 足 封装 的趋 势 ;传 统 家 电 由 于 受 到 季 节 性 影 响 ,市 场 存在 很 大 的不 确 定 性 ,极 易 造 成 产 品 库 存 增 加 ;而 中小 尺 寸 背 光 的
led国内外发展现状与发展趋势

led国内外发展现状与发展趋势在过去几年中,LED(发光二极管)的发展取得了显著的进展。
LED技术的出现和快速普及,使得传统照明方式面临了巨大的挑战。
由于其高效、低耗能以及长寿命的特点,LED被广泛应用于室内和室外照明、显示屏、汽车照明等领域。
在国内市场上,LED产业取得了长足的发展。
中国成为全球最大的LED生产基地,不仅在LED芯片和封装领域取得了巨大突破,还在LED照明领域取得了重要进展。
国内企业投入大量资金进行技术研发和产业布局,不断提升产品性能和品质,LED产业的发展水平不断提升。
同时,国内市场对于LED的需求也在不断增长。
尤其是政府对于能源节约和环境保护的重视,进一步推动了LED在照明领域的应用。
LED照明产品逐渐替代传统白炽灯和荧光灯,成为主流选择。
根据相关数据,中国LED照明市场规模已经超过百亿美元,并呈现出持续增长的趋势。
在国际市场上,LED技术的发展同样引起了广泛关注。
许多发达国家和地区也纷纷加大对于LED产业的投资和支持力度。
欧洲、美国等地的市场需求不断增长,成为全球LED产业发展的重要驱动力。
随着技术的不断创新和成熟,LED产业未来将呈现出更多的发展趋势。
首先,LED产品的性能将不断提升,包括亮度、色域、色温等方面的改进。
其次,LED产业的应用领域将不断扩大,尤其是在智能照明、汽车照明、户外显示屏等领域具有巨大潜力。
此外,智能化和可持续发展也将成为未来LED产业的重点发展方向。
人工智能、物联网等技术的快速发展,将为LED产品带来更多的智能化功能和应用场景。
同时,减少能耗、提高能效也将成为LED产业的重要目标,以满足人们对于绿色环保的追求。
总而言之,LED作为一项颠覆性的技术,已经在国内外市场取得了显著的进展。
未来,LED产业将继续保持快速发展的态势,并且在技术创新、应用领域和可持续发展方面迎来更大的突破和机遇。
我国LED封装业的现状与未来发展

材料 匹配等。
目 前 , 中 国LED封 装 工 艺 经 过 多 年 的 发 展 和 积
国产 全 自动设 备 已能批量 供
功率 型LED的设 计则 是
一
片新 天 地 。 由于功 率型 大
L D封装器件 的性能 E
LED器 件 性 能指标 主 要
国产 大 尺 寸 瓦级 芯 片还 需努力 ,以满足 未 来 照明 市
场 的巨大需求。 随着资本市场对上游芯片
尺 寸 芯 片 制 造 还 处 于 发 展
2 个亿。
随 着 全 球 一 体 化 的 进
程 , 中国LE D封装 企业 已能 应用 到世 界 上最 新和 最 好 的 封装辅助材料 。
参 数工 艺 、焊 线参 数工 艺、 封胶 参 数工 艺、烘 烤参 数工
艺、分光分 色工艺等。
芯片 关 联度 不大 ,与封装 材 料 与工 艺关 联度 最大 。 影响 光衰 的封 装 材料 主要 有 固晶 底胶 、荧光 胶 、外封 胶 等 ,
延 片来 自进 口) ,小芯 片亮
L D封 装 辅 助 材 料 E
L ED封 装辅 助材 料 主要 有 支 架 、 胶 水 、 模 条 、 金
具 、 良好 的测试 设备 及 良好
度 已与 国外 最 高亮度 产 品接 近 , 其 亮 度 要 求 已 能 满 足 9 %的L D应用需求,而封装 5 E
的 可靠 性试 验设 备 ,更 需依 据先 进 的设 计思 路和 产 品
中 国 在 封 装 设 备 硬 件 线、透镜等。
上 , 由于购 买 了最 新型和 最
领 悟 力 。 目前 中国I D封 器件 的亮度 9 %程 度 上取 决  ̄LE 0
LED技术的当前现状及前景

LED技术的当前现状及前景(一)平板显示技术LED产品的用途可以分为:LAMP LED、SMD LED 、Display LED 其中的Display LED关乎国计民生。
在2011年发布的《国家“十二五”科学和技术发展规划》七大战略性新兴产业中,这一技术被列入了新一代信息技术产业之首的重要位置。
平板显示产业不仅自身是一个超千亿的产业,而且从技术上集成了微电子技术、光电子技术、材料技术、制造装备技术、半导体工程技术等多项技术,从行业上跨越化工、材料、半导体等多个领域,它的升级可以拉动多个产业集群的发展。
在国务院发展战略新兴产业正确的方针指引和国家资金政策的大力支持下,以京东方、深圳华星、昆山龙腾、上海天马、南京熊猫为代表的中国TFT-LCD液晶平板显示产业快速崛起,在短短3年间已经排除了欧美的渗入,形成了韩国、日本、中国台湾、中国大陆的“三国四地”产业竞争格局。
最近,一个世界产业格局的新动向引起业界的普遍关注。
日韩企业近期纷纷将技术布局和产业布局向OLED转移,这是否预示着OLED技术将会迅速替代TFT-LCD技术?全球平板显示产业的技术转型期是否真的即将到来?中国平板显示产业又该如何应对?韩国三星公司日前宣布拆分平板显示器LCD业务,并将于4月1日成立新的单独子公司,这一消息立刻引起行业的广泛关注。
而在此之前,日本索尼2011年12月撤出了与三星合资的LCD企业。
随后,日本夏普也宣布在今年一季度将削减一半LCD生产量。
与此同时,三星将业务重点转向OLED面板生产。
除此之外,LGD、友达、奇美等面板巨头均将目标直指新型显示技术的研发。
对此,业内人士众说纷坛。
业内专家分析,三星拆分LCD业务有其自身独特原因,主要是因为其TFT-LCD面板获利性不佳,在2011年各财季均为亏损。
加上三星与Sony合资的S-LCD公司面临变局,Sony已经于2012年初出售所有S-LCD股权给三星电子,三星将面临LCD面板出海口的问题。
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EX:
Chip
Improvement: how to optimize?
2.5 1.49 Τ1 1 Τ2
R1 T1=93.59% T1=93.59% R1: 6.41% R1: 6.41% T2=96.12% T2=96.12% R2: 3.88% R2: 3.88%
2.5 1.6 1.49 1 Τ1 Τ2 Τ3
Conformal Phosphor Coating Technology
Remote Phosphor Coating Technology
結論
• LED 封裝朝著下列方向發展
– – – 提供更高光能密度 小型化 簡易組裝
•
LED 封裝在基材的設計必須考量
– – 熱阻的極小化 必須考量光學性質來增高出光效率
高功率LED封裝設計
光學透鏡 矽膠 導電架 晶片
焊接點 導電金線 矽次級基板 (Sub-Mount) 以及ESD防護線路
散熱基座
常用工程塑膠材料
高功率LED封裝設計
光學透鏡 矽膠 導電架 晶片
焊接點 導電金線 矽次級基板 (Sub-Mount) 以及ESD防護線路
散熱基座
常用封裝填充材料的玻璃轉化點
Good Package Design LOPL White Emitter I Bad White Lamp 5mm Package Design
Life Time (Hours)
高功率LED封裝的需求
• • • • 降低熱對晶片以及其他封裝材料的影響 可以符合SMD製程或其他簡易的焊接製程 抗紫外線(UV) 增加LED出光效率
LED晶片與封裝技術的發展
1000
100 Efficiency (Lumen/Watt)
螢光燈管
Blue+Phosphor AlInGaP / GaP AlInGaP / AlGaAs AlInGaP / GaAs InGaN
鎢絲燈泡
10
黃、綠交通號誌燈 紅色交通號誌燈
GaAsP:N GaP:N
1
高熱傳導材料
高熱導絕緣材料
各式材料的熱性質
熱應力與基板的考量
高功率LED封裝設計
光學透鏡 矽膠 導電架 晶片
焊接點 導電金線 矽次級基板 (Sub-Mount) 以及ESD防護線路
散熱基座
一般焊接製程以及其製程溫度
LED封裝材料的需求
• • • • • • • 高反射的光學性質穩定材料 對於基材有高附著性 絕緣材:以避免短路 抗老化:高溫下不會變質(已符合SMT製程) 易塑性:利於各式各樣的機構設計 熱傳導:降低封裝熱阻 抗UV:以利戶外應用
T1=95.18% T1=95.18% T2=99.87% T2=99.87% T3=96.12% T3=96.12%
Silicone
R2
Air
So from Chip to Air: T=T1·T2=89.95%
<
So from Chip to Air: T=T1·T2·T3=91.38%
限制出光效率的因子:全反射效應
2.5 1.49 Τ1 1 Τ2
R1
θθ =36.58 C =36.58 C
Silicone R2
2.5 1.49 Τ1
表面無全反射 表面無全反射
θθ =42.15 C =42.15 C 1
Air
Τ2
表面無全反射 表面無全反射
螢光粉Conformal Coating的光學優勢
螢光粉Remote Phosphor Coating
1985
20mA
200 °C/W
1989
50 mA
120 °C/W
1990
100 mA
100 °W
1994
150mA
50 °C/W
1998
350 mA
10 °C/W
為什麼需要開發高功率LED
• • • • LED 的亮度與效率大幅提升,固態照明以及其他 LED 光源的應用越 來越多。 傳統的LED只能承載20-50mA電流,譬如白光T1 ¾ LED Lamp 只能 承擔 0.18W,提供約2 流明(Lumen)的光強。 主要的瓶頸在於傳統LED封裝設計熱阻(Thermal Resistance)很高, 晶片即使在50mA的電流下,晶片發光層溫度已經高達75°C。 高流明(Lumen)燈具的需求刺激高電流密度、高功率以及低熱組的需 求提升。
LED封裝技術現況與未來發展
黃道恒 (E-Mail: Francis.Wong@, Tel: (02) 22226181x2137) 策略行銷處 光電事業群
大綱
• • • • • • 為什麼LED需要封裝 LED的封裝需求 封裝熱管理與穩定的高功率LED基材設計 封裝填充材料的選擇與光學設計 高功率LED螢光粉的選用 未來高功率LED的封裝發展趨勢
高穿透率 光學穩定性高 可容忍的溫度範圍大 ( -40ºC to >260ºC) 柔軟度大 對各式材料的附著性都很好 抗濕(typically less than 0.2%) 黏度可調
適合可波長的LED光學封裝 減少顏色因為使用時間而改變 可容忍SMT製程以及低溫應用 不會增加膠材晶片的熱應力 對於基材的選擇有更大的容忍度 減少LED或螢光粉受溼氣的影響 可通用灌膠或是壓模的製程
限制出光效率的因子:介面反射率
T+R=1 T+R=1 T=4·n1·n2/(n1+n2)22 T=4·n1·n2/(n1+n2) 2 R=(n2-n1)22/(n1+n2)2 R=(n2-n1)/(n1+n2)
T: transmission R: Reflective R
n1 n2
若兩介質的折射率越近損失越少 若兩介質的折射率越近損失越少 Τ
120%
100% Relatvie Intensity (%)
80%
60%
40% Phosphor (Remote) Blue LED Phophor (Conventional)
20%
0% 250
275
300
325
350 ILED (mA)
375
400
425
450
螢光粉塗佈的技術比較
Conventional Phosphor Coating Technology
熱阻的定義
TJunction = TAmbient + (Pd) x (RTH, J-A)
高功率LED封裝的熱源
環境溫度
SMT
光學透鏡 矽膠
導電架
晶片
焊接點 導電金線 矽次級基板 (Sub-Mount) 以及ESD防護線路
散熱基座
固晶是影響高功率LED封裝的熱流
焊接取代導熱膠
共金製(Eutectic)程取代傳統銀膠 ( Conductive Epoxy)
•
LED的封裝膠材的選擇必須考量
– – – – 必須有高玻璃轉化點(Tg) ,以保長時間的應用 光學折射率的與晶片的匹配 抗UV的議題越來越重要 封裝膠材表面的光學設計
•
LED的螢光粉的製程必須考量
– – 螢光粉的信賴度是首要要件 光學色度的均勻表現
Thank you
Francis Wong +886 (2) 22226181 x 2137 +886 933503962
溼度 19%
機械 20%
LED壽命跟封裝的散熱設計有很大的關係
100% 90% 80% Relative Intensity (%) 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%
10 00 0 50 00 10 00 00 40 00 20 00 60 00 50 00 0 10 00 16 8 80 0 30 00 0 50 0
各式燈源熱的輸出
熱 80%
紅外光 83%
可見光 5%
可見光 20%
熱 12%
LED
傳統鎢絲燈泡
LED失效模式的統計
溫度 55%
影響1: 拋長熱飄移
λd(T1) =λd (T2) · ΔTj · 0.1(nm/’C)
影響 2: 亮度熱減損 Φv(T1) =Φv (T2) · e-k ΔTj
灰塵 6%
若n2>n1會產生全反射 若n2>n1會產生全反射 n1·sin90=n2·sinθC n1·sin90=n2·sinθ
C
n1 n2 Τ
R
必須讓入射角小於全反射角 必須讓入射角小於全反射角
T: transmission R: Reflective
EX:
Chip
Improvement: how to optimize?
600
500 Linear Expansion (mm)
400
300
200
100
Tg
Epoxy Silicone -50 0 50 100 150 200
0 Ambient Temperature (C)
常用封裝材料在UV曝光下的穿透率
選用矽膠(Silicones)的優點結論
特性 低金屬離子污染 (<2 ppm) 優點 減少對晶片的侵蝕
LED 封裝之目的
• • • • • • 封裝就是把晶片用專用的塑膠殼封起來, 而在封起來之前, 要把預先設 計好的接腳接出來作為可以供商業使用之電子元件 保護晶片防禦輻射, 水氣, 氧氣, 以及外力破壞 提高元件之可靠度 改善/提升晶片性能 提供晶片散熱機構 設計各式封裝形式, 提供不同之產品應用
GaP:Zn,O
GaAsP
0.1 1960
Source: Lite-On 2007
InGaN SiC
Red Blue Green White 2000 2010