近年来由于在散热、可靠度、色彩饱和度以及能源效率上超越了其他发光器件的表现，照明设计中对RGB三色LED的使用也越来越普遍。

发光二极管(LED)的应用领域目前正大幅度扩展，其中一个成长最快并且最有潜力的市场是照明应用，LED由于具有卓越的色彩饱和度、更长的工作寿命以及符合绿色节能产品省电需求的节能特性，因此快速渗入市场。

目前许多LED器件制造商都使用独立的红光、绿光和蓝光LED组合来提供所需的色彩，在应用上使用分立的LED封装存在一些缺点，例如为了符合封装结构所造成的空间浪费，以及使分离较远的光源取得有效色彩混合而需要的额外努力，因此市场开始寻求三合一LED，也就是在单一封装内集成红光、绿光和蓝光LED芯片的产品。为满足这样的需求，安华高科技公司开发出了Moonstone系列产品的三合一RGB三色LED封装版本。

 

三合一RGB三色LED封装

安华高的高功率LED在单一封装内集成红光、绿光和蓝光LED，让光源更加紧凑，三合一封装拥有良好的散热能力。

传统RGB三色LED的作法是采用封装各自独立的结构，并将这些分立的LED封装安排在印刷电路板形成RGB三色光源的组合，而三合一的作法则是把RGB三色LED芯片直接安排在同一封装内，其中每一个LED芯片都可以独立控制，提供各种不同的色彩输出。

和分立封装器件比较，这样的作法可以让光源更加紧凑，并且大幅度缩小每个独立光源间的距离，要取得良好的色彩混合，LED光源的最大间距不能超过5mm，三合一作法可以将这个距离缩小到只有1.5mm。在LED间距缩小后，有效进行色彩混合的所需区域也可以同时缩小。

在安华高科技的三合一封装中，使用了高性能的PPA聚邻苯二甲酰胺作为封装和反射器材料，这个PPA材料可以在高温和高强度紫外线下长时间工作，还能保持表面的反射能力。封装中还使用了铜引线框架来取得最低的热阻，工作中LED芯片所产生的热能可以有效通过铜引线框架传送到散热片上。

 

良好的散热表现

三合一LED封装的热阻采用FLOMERICS Group PLC公司所开发的FLOTHERM计算流体动力程序进行验证，在模拟模型中，我们建立了反射器、引线框架、封装、芯片粘贴层和芯片本身，并在每个芯片上建立1W的发热源。

红光、绿光和蓝光芯片由结到引脚的模拟热阻(Rjp)结果分别为23℃/W、20℃/W以及20℃/W，这些热阻值还通过顺向电压法实际测量验证，两者的结果非常接近。另外，封装的散热性能也通过高达3,000小时的实际运作测试。

三合一RGB三色LED封装在加热箱中进行了可靠性测试以确认实际的封装性能。经100℃环境下3,000小时的实际运行后，封装的劣化程度很低，其中InGaN芯片约有10%~16%的Iv下降，AllnGaP芯片则为8%，这显示三合一Moonstone LED封装在散热方面有着良好效率。

 

结论

与传统的分立式LED封装比较，三合一封装解决方案不管是在色彩混合度或空间需求上都有更好的表现，并拥有良好的散热能力和可靠性，可以为工程应用开发带来更高的灵活度。

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