大功率紧凑型:EDCC

紧凑型大功率 LED EDCC 系列发布

Marubeni America Corporation(以下简称 MAC)自豪地宣布推出一款名为"EDCC 系列"的新型大功率 LED 封装(封装),其设计重点在于紧凑性与高密度集成。EDCC 系列已于 2024 年第一季度正式投产。

EDCC 系列集成了覆盖宽波长(波长)范围的传统大功率 LED 芯片(芯片),同时相较于前一代小型 EDC 系列封装,占用面积缩减约 80%。由此实现了接近裸片的紧凑外形尺寸(W1.5 × L1.85 × H0.9 mm),同时兼容 CSP(Chip Scale Package,芯片级封装)及其他小型封装。这不仅便于定制,也保留了表面贴装(SMD)封装的易操作性。

主要特性:

・采用宽波长范围大功率 LED 芯片,涵盖紫外(UV)、可见光、红外(IR)及短波红外(SWIR),与 SMBB 系列和 EDC 系列所用芯片相同。

・封装尺寸紧凑,可与 CSP 及大功率 LED 芯片相媲美,便于以 SMD 型 LED 格式实现灵活定制。

・封装设计针对高密度集成进行了专项优化。

应用领域:

EDCC 系列适用于各类需要高亮度、高光输出及多波长组合的应用场景,包括但不限于:

  • 机器视觉
  • 光学分选
  • 植物生长
  • 安防
  • 监控摄像
  • 光学认证
  • 检测设备
  • 生命体征传感 等更多应用。

与传统产品的比较

SMBB Flat

EDC Flat

EDCC

封装面积(mm)

5.0×5.2

3.5×3.5

1.5×1.85 (相较于 EDC 系列缩减 80%)

外观

性能比较

SMBB850DS-1100

EDC850DS-1100

EDCC850DS-1100

 Vf[V]@1A

3.2

3.2

3.2

 Vfp[V]@5A*

4.6

4.6

4.6

 Po[W]@1A

1.4

1.4

1.2

 Po[W]@5A*

5.6

5.6

5.3

 Rthjs[K/W]

9

11

21

 φ1/2[deg.]

64

66

长轴**

69

短轴**

66

*脉冲条件:导通时间 10us,占空比 1%

**EDCC 封装辐射特性

 

针对高密度集成优化的封装设计

EDCC 系列采用专为高密度集成量身打造的封装设计。

以 2×2 排列时,EDCC 封装可容纳在 4mm×3.2mm 的紧凑占用面积内,与单个 EDC 封装尺寸相当。即便以 2×3 排列,总占用面积仍保持紧凑,仅为 4mm×4.9mm,在封装面积效率上优于 SMBB 封装。

LED 布局示例

推荐焊盘图形 / 钢网开孔图形

发布日期

类别 波长范围 发布日期
UV(紫外) 365nm - 420nm TBD
可见光 430nm - 680nm 2024 1Q
NIR(近红外) 690nm - 980nm 2024 1Q
SWIR(短波红外) 1050nm - 1900nm 2024 1Q

单结型

波长 产品型号
470nm EDCC470V-1100
525nm EDCC525V-1100
590nm EDCC590D-1100
670nm EDCC670D-1100
700nm EDCC700D-1100
720nm EDCC720D-1100
740nm EDCC740D-1100
760nm EDCC760D-1100
780nm EDCC780D-1100
810nm EDCC810D-1100
830nm EDCC830D-1100
850nm EDCC850D-1100
880nm EDCC880D-1100
890nm EDCC890D-1100
940nm EDCC940D-1100
970nm EDCC970D-1100
1050nm EDCC1050GD-1100
1070nm EDCC1070D-1100
1100nm EDCC1100D-1100
1150nm EDCC1150D-1100
1200nm EDCC1200D-1100
1300nm EDCC1300D-1100
1370nm EDCC1370D-1100
1450nm EDCC1450D-1100
1550nm EDCC1550D-1100
1650nm EDCC1650D-1100
1900nm EDCC1900D-1100

双结系列

波长 型号
810nm EDCC810DS-1100
850nm EDCC850DS-1100
890nm EDCC890DS-1100
940nm EDCC940DS-1100
970nm EDCC970DS-1100

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大功率紧凑型:EDCC

Product # Discontinued? Datasheet Wavelength (nm) Package Type Package Size Forward IF(mA) Current Total Radiated Power Po(mW) Viewing HalfAngleΘ1/2 (degree)
EDCC870D-1100 No 870 SMD 1.5mm x 1.85mm 1000 600 70_68
EDCC800D-1100 No 800 SMD 1.5mm x 1.85mm 800 400 70_68
EDCC790DS-1100 No 790 SMD 1.5mm x 1.85mm 800 900 62_67
EDCC770D-1100 No 770 SMD 1.5mm x 1.85mm 800 580 68_67
EDCC750D-1100 No 750 SMD 1.5mm x 1.85mm 800 580 68_67
EDCC730D-1100 No 730 SMD 1.5mm x 1.85mm 600 420 68_67
EDCC490V-1100 No 490 SMD 1.5mm x 1.85mm 500 380 60_63
EDCC880D-1100 No 880 SMD 1.5mm x 1.85mm 800 460 66_68
EDCC830D-1100 No 830 SMD 1.5mm x 1.85mm 1000 640 70_68
EDCC590D-1100 No 590 SMD 1.5mm x 1.85mm 350 90 64_61
EDCC525V-1100 No 525 SMD 1.5mm x 1.85mm 350 190 60_63
EDCC470V-1100 No 470 SMD 1.5mm x 1.85mm 500 510 60_63
EDCC620D-1100 No 620 SMD 1.5mm x 1.85mm 350 170 67_64
EDCC1900D-1100 No 1900 SMD 1.5mm x 1.85mm 1000 36 68_71
EDCC890DS-1100 No 890 SMD 1.5mm x 1.85mm 1000 1100 68_68
EDCC970DS-1100 No 970 SMD 1.5mm x 1.85mm 1000 800 65_67
EDCC850DS-1100 No 850 SMD 1.5mm x 1.85mm 1000 1200 62_66
EDCC940DS-1100 No 940 SMD 1.5mm x 1.85mm 1000 1000 65_66
EDCC890D-1100 No 890 SMD 1.5mm x 1.85mm 800 460 66_68
EDCC970D-1100 No 970 SMD 1.5mm x 1.85mm 1000 580 69
EDCC940D-1100 No 940 SMD 1.5mm x 1.85mm 1000 520 71_67
EDCC850D-1100 No 850 SMD 1.5mm x 1.85mm 1000 720 71_67
EDCC810DS-1100 No 810 SMD 1.5mm x 1.85mm 1000 1100 62_67
EDCC810D-1100 No 810 SMD 1.5mm x 1.85mm 800 520 70_68
EDCC760D-1100 No 760 SMD 1.5mm x 1.85mm 800 580 68_67
EDCC720D-1100 No 720 SMD 1.5mm x 1.85mm 600 450 67_67
EDCC700D-1100 No 700 SMD 1.5mm x 1.85mm 500 370 62_67
EDCC1650D-1100 No 1650 SMD 1.5mm x 1.85mm 1000 30 66_70
EDCC1550D-1100 No 1550 SMD 1.5mm x 1.85mm 1000 45 71_69
EDCC1450D-1100 No 1450 SMD 1.5mm x 1.85mm 1000 60 67_71
EDCC1370D-1100 No 1370 SMD 1.5mm x 1.85mm 1000 100 67_69
EDCC1300D-1100 No 1300 SMD 1.5mm x 1.85mm 1000 120 68_70
EDCC1150D-1100 No 1150 SMD 1.5mm x 1.85mm 1000 160 71_68
EDCC1200D-1100 No 1200 SMD 1.5mm x 1.85mm 1000 160 72_67
EDCC1100D-1100 No 1100 SMD 1.5mm x 1.85mm 1000 180 67_68
EDCC1070D-1100 No 1070 SMD 1.5mm x 1.85mm 1000 150 66_69
EDCC1050GD-1100 No 1050 SMD 1.5mm x 1.85mm 1000 600 67_69
EDCC780D-1100 No 780 SMD 1.5mm x 1.85mm 800 580 67_66
EDCC740D-1100 No 740 SMD 1.5mm x 1.85mm 600 420 68_67

EDCC 系列

EDCC 系列是我们的超紧凑型 LED 封装,具备芯片级大功率性能。EDCC LED 尺寸仅为 1.5 × 1.85 mm,高度约 0.9 mm,比上一代大功率封装缩小约 80%。尽管体积极小,其设计驱动电流与更大尺寸的 LED 相当(额定值请参阅各产品规格书)。EDCC 器件采用芯片级封装(CSP)技术:LED 芯片(裸片)以最小的封装开销直接贴装,封装占用面积接近 LED 芯片本身。由此实现了在极小外形中输出强劲光功率,为可穿戴、便携及高密度阵列 LED 应用开辟了全新可能。

EDCC LED 的核心特性

  • 极致小型化(CSP 技术):EDCC LED 为芯片级封装 LED,封装尺寸与 LED 芯片相差无几。W ≈ 1.5 mm、L ≈ 1.85 mm,甚至小于标准 0603 元件(约 1.6 × 0.8 mm)。这一极致小型化得益于我们创新的 CSP 设计:无需笨重外壳,LED 的电极和保护涂层即构成封装本体。EDCC 系列被誉为”极小型 CSP LED 封装“,开创了 LED 器件设计的新纪元。在空间极度受限的场合,EDCC 是最优解——它能够安装于以往只能容纳裸片的位置,同时又像普通表面贴装(SMD)元件一样便于操作和焊接。
  • 高功率密度比:尽管 EDCC LED 体积微小,其光输出性能依然强劲。通过采用高效 LED 芯片(多种波长采用倒装芯片设计)最大化光输出。在红外波段,EDCC IR LED(如 850 nm)可轻松承受 100 mA 以上的驱动电流,从 1.5 mm 器件中输出数十毫瓦的红外功率——这一性能水平在以往需要更大封装、集成多颗芯片才能实现。
  • 宽波长范围(470 nm 至 1900 nm):尽管采用芯片级封装,EDCC 的光谱覆盖范围并不受限。EDCC 系列覆盖 470 nm(可见光)至 1900 nm(SWIR),包括同等微小尺寸的近红外及 SWIR 产品(例如 1370 nm 和 1550 nm);UV 版本在上方发布计划表中标注为 TBD。EDCC LED 可作为多光谱阵列的通用基础单元,每个单元对应不同波长,由于外形尺寸完全一致,光学设计和装配工艺得以大幅简化。宽波长可选性包括 1.5 mm 封装内的 1450 nm 等 SWIR 波长。
  • 精密集成,面向医疗/可穿戴应用:EDCC 的芯片级特性使其能够集成于以往 LED 无法企及的位置。正如 Marubeni 近期技术洞察所指出的,该技术“可集成于空间极为有限的器件中,推动更小巧、更隐蔽解决方案的开发”,尤其适用于内窥镜及可穿戴监测等领域。其核心优势在于:EDCC LED 可与传感器、光学元件等系统组件紧密布局,缩短光路长度,实现极为紧凑的光学组件集成。甚至可以集成于医疗器械前端(如微型导管或针式镜头),以满足仅能容纳毫米级器件的严苛空间要求。此外,多颗 EDCC LED 可以密集排列,在小面积内实现更高光强——类似于微型 LED 阵列或”LED 像素点”。其微小尺寸和轻量特性也适合可穿戴设备,不会为用户带来额外负担。与任何元器件一样,设计人员需针对自身应用对 LED 进行验证;请参阅规格书中关于预期用途的说明。
  • 可定制阵列与矩阵部署:由于 EDCC LED 尺寸极小且近乎平整,可按高密度阵列或矩阵排布,构成先进照明系统。设想一个微型 LED 显示屏或可编程照明器:EDCC LED 可以约 0.2 mm 的间距密集贴装,实现极细间距的阵列排布。实际上,我们的研发实践表明,EDCC 封装可推动微型 LED 显示技术的落地(尤其是采用UV EDCC 芯片配合荧光粉实现微型显示像素)。我们拥有一项专利申请中的结构,通过特殊层结构将微型 UV LED 芯片的效率提升一倍——EDCC 不仅体积小,更在该尺度上持续突破效率边界。这意味着我们能够提供比以往更亮、更高效的微型 LED 阵列,尺寸足以满足 AR/VR 显示或超高分辨率照明面板的需求。尺寸约为 12 × 24 µm 发光面的微型 UV EDCC 芯片样品已可供前沿显示应用评估。

EDCC LED 的突破性应用

EDCC 系列在以往受 LED 尺寸制约的应用场景中大放异彩。典型代表是医疗器械,尤其是侵入式或可穿戴设备,小型封装使光学器件得以融入非常微小的工具中。以智能胶囊或植入式传感器为例:此类设备可能需要 LED 进行体内照明或信号传递。传统 LED 即便 3 mm × 3 mm 的封装也可能过大或占据过多空间,而 EDCC LED 尺寸约为其一半甚至更小,使在可吞咽设备或短期监测皮下植入物中集成光发射成为可能。

可穿戴健康监测仪可采用 EDCC LED 实现生命体征的持续测量。例如,用于血氧监测的粘贴式贴片可集成 EDCC LED(如红光和红外波段)及光电探测器,实现极薄的外形,如同创可贴般贴合皮肤。同样,具有生物识别功能的耳机或助听器可借助微小的 LED 尺寸,在不改变人体工学外形的前提下,内置 EDCC 心率或血氧传感器。

在增强现实(AR)与虚拟现实(VR)领域,EDCC 微型 LED 将为显示技术带来革命性突破。AR 系统正在探索以微型 LED 作为独立像素的微型 LED 显示屏,以投影图像。我们的 EDCC 技术——尤其是 UV 波段配合量子点或荧光粉转换实现全彩——可用于制造超细像素化光引擎。10–20 微米量级的微型 LED 芯片可直接寻址于 CMOS 背板。Marubeni 在微型 UV LED 方面的研发(本质上是将 EDCC 理念延伸至更小尺度)已实现最小 12 µm × 24 µm 的芯片,并保持良好效率。这为紧凑型眼镜中高分辨率、高亮度 AR 显示铺平了道路,是传统 OLED 或 LCOS 方案在亮度方面难以企及的。Marubeni 正处于具备量产供货能力的微型 LED 前沿阵地。

高密度照明阵列是另一重要应用领域。想象一个由数千颗微型 LED 构成的影视照明灯或汽车大灯,每颗 LED 均可独立控制(例如用于自适应远光灯或动态图案投影)。EDCC LED 使此类阵列能够以极高的单位面积 LED 数量构建。由 EDCC 白光 LED 组成的阵列可实现”像素化”大灯,智能调控光束分布,或构建全固态可编程投影仪。由于 EDCC 单元尺寸极小,发光面几乎可被光源完全覆盖,实现极高亮度。

综上所述,EDCC 系列代表了 LED 封装的重大突破——以接近裸片的封装尺寸实现大功率光输出。这一创新正在解锁医疗健康、可穿戴设备、AR/VR 显示、微型传感器及自适应照明等领域的全新应用,这些应用在更大尺寸 LED 时代难以实现。采用 EDCC LED,设计师可在不牺牲性能的前提下打造更轻、更小、更隐蔽的产品。Marubeni 的 EDCC 真正”重塑了我们对 LED 集成的思考方式”,支持紧凑型医疗、可穿戴及便携设计。波长覆盖 470 nm 至 1900 nm,EDCC 站在 LED 工程的技术前沿——我们期待帮助客户将这一最先进的解决方案融入他们的下一代创新产品。