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《白光led衰減與其材料分析》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、重點一:摘要:白光LED應(yīng)用在照明領(lǐng)域已越來越廣泛,特別是LED的節(jié)能環(huán)保已被世人所公認,如何提升白燈LED的壽命降低白燈LED的衰減成為封裝的研發(fā)課題,本文就改善白光LED衰減針對物料方面進行探討。關(guān)鍵詞:白光LED;光衰;晶片;固晶底膠;熒光粉;熒光膠;支架。前言:藍光LED的問世,利用熒光體與藍光LED的組合,就可輕易獲得白光LED,這是行業(yè)中最成熟的一種白光封裝方式。目前白光LED已成為照明光源,一般家用照明已成為現(xiàn)實。但在使用過程中較多白光產(chǎn)品衰減大,不能適合照明市場,雷曼光電針對照明高端市場的需求,加大對白光的研發(fā),通過改變封裝工藝及物料
2、搭配開發(fā)出低衰減白光產(chǎn)品,為LED照明行業(yè)略盡微薄之力。下面是我司在封裝過程中總結(jié)出來的五點經(jīng)驗,與諸位行業(yè)同仁交流,以期對白光LED封裝技術(shù)的提升添磚加瓦。一、???晶片對白光LED光衰的影響從目前實驗的結(jié)果來看,晶片對光衰的影響分為兩大類:第一是晶片的材質(zhì)不同導致衰減不同,目前常用的藍光晶片襯底材質(zhì)為碳化硅和藍寶石,碳化硅一般結(jié)構(gòu)設(shè)計為單電極,其導熱效果比較好,藍寶石一般設(shè)計為雙電極,熱量較難導出,導熱效果較差;第二是晶片的尺寸大小,在晶片材質(zhì)相同時,尺寸大小不同衰減差距也不同。二、???固晶底膠對白光LED光衰的影響在白光LED封裝行業(yè)中通常用
3、到的固晶膠有環(huán)氧樹脂絕緣膠、硅樹脂絕緣膠、銀膠。三者各有利弊,在選用時要綜合考慮。環(huán)氧樹脂絕緣膠導熱性差,但亮度高;硅樹脂絕緣膠導熱效果比環(huán)氧樹脂稍好,亮度高,但由于硅成分占一定比例,固晶片時旁邊殘留的硅樹脂與熒光膠里的環(huán)氧樹脂相結(jié)合時會產(chǎn)生隔層現(xiàn)象,經(jīng)過冷熱沖擊后將產(chǎn)生剝離導致死燈;銀膠的導熱性比前兩者都好,可以延長LED芯片的壽命,但銀膠對光的吸收比較大,導致亮度低。對于雙電極藍光晶片在用銀膠固晶時,對膠量的控制也很嚴格,否則容易產(chǎn)生短路,直接影響到產(chǎn)品的良品率。三、熒光粉對白光LED光衰的影響實現(xiàn)白光LED的途徑有多種,目前使用最為普遍最成熟的
4、一種是通過在藍光晶片上涂抹一層黃色熒光粉,使藍光和黃光混合成白光,所以熒光粉的材質(zhì)對白光LED的衰減影響很大。市場最主流的熒光粉是YAG釔鋁石榴石熒光粉、硅酸鹽熒光粉、氮化物熒光粉,與藍光LED芯片相比熒光粉有加速老化白光LED的作用,而且不同廠商的熒光粉對光衰的影響程度也不相同,這與熒光粉的原材料成分關(guān)系密切。雷曼光電選用最好材質(zhì)的白光熒光粉,使做出的白光LED相比同行在衰減控制方面有了很大的提高。四、???熒光膠水對白光LED光衰的影響傳統(tǒng)封裝的白光LED,熒光膠一般采用環(huán)氧樹脂或硅膠,經(jīng)過光衰實驗的結(jié)果得出,用硅膠配粉的白光LED壽命明顯比環(huán)氧
5、樹脂的長。原因之一是用以上兩種方法封裝成成品LED,硅膠比環(huán)氧樹脂抗UV能力強且硅膠散熱效果比環(huán)氧樹脂好;但在相同條件下,用硅膠配粉的初始亮度要比環(huán)氧樹脂配粉的要低,最主要是由于硅膠的折射率(1.3-1.4)比環(huán)氧樹脂(1.5以上)低,所以初始光效不及環(huán)氧樹脂高。五、???支架對白光LED光衰的影響LED支架主要有銅支架和鐵支架。銅支架導熱、導電性能好,價格高。而鐵支架的導熱、導電性能相對較差,更容易生銹,但價格便宜。市場上的LED大部分使用鐵支架。不同材料的支架對LED的性能影響也不同,特別是對光衰的影響尤為突出。這主要是由于銅的導熱性能比鐵的好很
6、多,銅的導熱系數(shù)398W(m.k),而鐵的導熱系數(shù)只有50W(m.k)左右,僅為前者的1/8,還有支架的電鍍層厚度也密切相關(guān)。在選用支架時,還要注意支架的碗杯大小是否與發(fā)光芯片以及模粒匹配,其匹配質(zhì)量的優(yōu)劣,直接影響白光LED的光學效果,否則容易造成光斑形狀不對稱、有黃圈,以及黑斑等,直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。隨著白光LED在照明上的應(yīng)用,客戶需求也不斷提高,我們必須不斷創(chuàng)新,提升我們的產(chǎn)品性能改善我們的工藝,盡可能滿足客戶需求。要做出高性能的白光LED產(chǎn)品,物料的挑選和搭配是否最佳直接影響著白光LED衰減和品質(zhì),因此,好的物料加上最佳的搭配,再加上雷曼
7、特有的制造工藝的配合是做好白光的技術(shù)關(guān)鍵所在。對雷曼人來說我們必須充分發(fā)揮自身優(yōu)勢,不斷努力,加大研發(fā),開發(fā)出更加適合客戶要求的產(chǎn)品,為國家的半導體照明節(jié)能產(chǎn)業(yè)做出貢獻。重點二:本文是將我以前的《有關(guān)熱阻問題》的文章重新梳理,按更嚴密的邏輯來講解。嚴格來講?晶體管(或半導體)的熱阻與溫度、功耗之間的關(guān)系為:Ta=Tj-*P(Rjc+Rcs+Rsa)=Tj-P*Rja下圖是等效熱路圖:公式中,Ta表示環(huán)境溫度,Tj表示晶體管的結(jié)溫,P表示功耗,Rjc表示結(jié)殼間的熱阻,Rcs表示晶體管外殼與散熱器間的熱阻,Rsa表示散熱器與環(huán)境間的熱阻。Rja表示結(jié)與環(huán)
8、境間的熱阻。當功率晶體管的散熱片足夠大而且接觸足夠良好時,殼溫Tc=Ta,晶體管外殼與環(huán)境間的熱阻Rca=R