在眾多環(huán)保光源應(yīng)用方案中，LED是相對其他光源方案更為節(jié)能、便于組裝設(shè)計的一種光源技術(shù)，其中，在照明光源應(yīng)用中，大功率白光LED使用則為最頻繁的發(fā)光元器件，但白光LED雖在發(fā)光效率、單顆功率各方面表現(xiàn)均有研發(fā)進展，實際上白光LED仍存在發(fā)光均勻性、封裝材料壽命等問題，尤其在芯片散熱的應(yīng)用限制，則為開發(fā)LED光源應(yīng)用首要必須改善的問題。
　　大功率白光LED應(yīng)用于日常照明用途，其實在環(huán)保光源日益受到重視后，已經(jīng)成為開發(fā)環(huán)保光源的首要選擇。但實際上白光LED仍有許多技術(shù)上的瓶頸尚待克服，目前已有相關(guān)改善方案，用以強化白光LED在發(fā)光均勻性、封裝材料壽命、散熱強化等各方面設(shè)計瓶頸，進行重點功能與效能之改善。
　　環(huán)保光源需求增加大功率白光LED應(yīng)用出線
　　LED光源受到青睞的主因，不外乎產(chǎn)品壽命長、光-電轉(zhuǎn)換效率高、材料特性可在任意平面進行嵌裝等特性。但在發(fā)展日常照明光源方面，由于需達到實用的“照明”需求，原以指示用途的LED就無法直接對應(yīng)照明應(yīng)用，必須從芯片、封裝、載板、制作技術(shù)與外部電路各方面進行強化，才能達到照明用途所需的大功率、高亮度照明效用。
　　就市場需求層面觀察，針對照明應(yīng)用市場開發(fā)的白光LED，可以說是未來用量較高的產(chǎn)品項目，但為達到使用效用，白光LED必須針對照明應(yīng)用進行重點功能改善。其一是針對LED芯片進行強化，例如，增加其光-電轉(zhuǎn)換效率，或是加大芯片面積，讓單個LED的發(fā)光量(光通量)達到其設(shè)計極限。其二，屬于較折衷的設(shè)計方案，若在持續(xù)加大單片LED芯片面積較困難的前提下，改用多片LED芯片封裝在同一個光源模組，也是可以達到接近前述方法的實用技術(shù)方案。
　　以多芯片封裝滿足低成本、高亮度設(shè)計要求
　　就產(chǎn)業(yè)實務(wù)需求檢視，礙于量產(chǎn)彈性、設(shè)計難度與控制產(chǎn)品良率／成本問題，LED芯片持續(xù)加大會碰到成本與良率的設(shè)計瓶頸。一昧的加大芯片面積可能會碰到的設(shè)計困難，并非技術(shù)上與生產(chǎn)技術(shù)辦不到，而是在成本與效益考量上，大面積之LED芯片成本較高，而且對于實際制造需求的變更設(shè)計彈性較低。
　　反而是利用多片芯片的整合封裝方式，讓多片LED小芯片在載板上的等距排列，利用打線連接各芯片、搭配光學封裝材料的整體封裝，形成一光源模組產(chǎn)品，而多片封裝可以在進行芯片測試后，利用二次加工整合成一個等效大芯片的光源模組，但卻在制作彈性上較單片設(shè)計LED光源用元件要更具彈性。
　　同時，多片之LED芯片模組解決方案，其生產(chǎn)成本也可因為芯片成本而大幅降低，等于在獲得單片式設(shè)計方案同等光通量下，擁有成本更低的開發(fā)選項。
　　多芯片整合光源模組仍需考量成本效益最大化
　　另一個發(fā)展方向，是將LED芯片面積持續(xù)增大，透過大面積獲得高亮度、高光通量輸出效果。但過大的LED芯片面積也會出現(xiàn)不如設(shè)計預(yù)期之問題，常見的改進方案為修改復(fù)晶的結(jié)構(gòu)，在芯片表面進行制作改善；但相關(guān)改善方案也容易影響芯片本身的散熱效率，尤其在光源應(yīng)用的LED模組，大多要求在大功率下驅(qū)動以獲得更高的光通量，這會造成芯片進行發(fā)光過程中芯片接面所匯集的高熱不容易消散，影響模組產(chǎn)品的應(yīng)用彈性與主／被動散熱設(shè)計方案。
　　一般設(shè)計方案中，據(jù)分析采行7mm2的芯片尺寸，其發(fā)光效率為最佳，但7mm2大型芯片在良率與光表現(xiàn)控制較不易，成本也相對較高；反而使用多片式芯片，如4片或8片小功率芯片，進行二次加工于載板搭配封裝材料形成一LED光源模組，是較能快速開發(fā)所需亮度、功率表現(xiàn)之LED光源模組產(chǎn)品的設(shè)計方案。
　　例如Philips、OSRAM、CREE等光源產(chǎn)品制造商，就推出整合4、8片或更多小型LED芯片封裝之LED光源模組產(chǎn)品。但這類利用多片LED芯片架構(gòu)的高亮度元件方案也引起了一些設(shè)計問題，例如：多顆LED芯片組合封裝即必須搭配內(nèi)置絕緣材料，用以避免各別LED芯片短路現(xiàn)象；這樣的制程相對于單片式設(shè)計多了許多程序，因此即使能較單片式方案節(jié)省成本，也會因額外絕緣材料制程而縮小了兩種方案的成本差距。
　　應(yīng)用芯片表面制程改善也可強化LED光輸出量
　　除了增加芯片面積或數(shù)量是最直接的方法外，也有另一種針對芯片本身材料特性的發(fā)光效能改善。例如，可在LED藍寶石基板上制作不平坦的表面結(jié)構(gòu)，利用此一凹凸不規(guī)則之設(shè)計表面強化LED光輸出量，即為在芯片表面建立Texture表面結(jié)晶架構(gòu)。