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1、白光led詳細(xì)圖文分析口光led詳細(xì)圖文分析，怎么改善口光LED的封裝方法等為了獲得充分的白光LED光束，曾經(jīng)開(kāi)發(fā)大尺寸LED芯片，試圖以此方式達(dá)成預(yù)期H標(biāo)。實(shí)際上在白光LED±施加的電功率持續(xù)超過(guò)1W以上時(shí)光束反而會(huì)下降，發(fā)光效率則相對(duì)降低20%~30%,提高白光LED的輸入功率和發(fā)光效率必須克服的問(wèn)題冇：抑制溫升；確保使用壽命：改善發(fā)光效率；發(fā)光特性均等化。增加功率會(huì)使用白光LED封裝的熱阻抗下降至10K/W以下，因此國(guó)外曾經(jīng)開(kāi)發(fā)耐高溫白光LED,試圖以此改善溫升問(wèn)題。因大功率口光LED的發(fā)
2、熱量比小功率口光LED高數(shù)十倍以上，即使口光LED的封裝允許高熱量，但白光LED芯片的允許溫度是一定的。抑制溫升的具體方法是降低封裝的熱阻抗。提高口光LED使用壽命的具體方法是改善芯片外形，采用小型芯片。因白光LED的發(fā)光頻譜中含有波長(zhǎng)低于450nm的短波氏光線,傳統(tǒng)環(huán)氧樹(shù)脂密封材料極易被短波長(zhǎng)光線破壞，高功率白光LED的大光最更加速了密封材料的劣化。改用硅質(zhì)密封材料與陶瓷封裝材料，能使白光LED的使用壽命提高一位數(shù)。改善白光LED的發(fā)光效率的具休方法是改善芯片結(jié)構(gòu)與封裝結(jié)構(gòu)，達(dá)到與低功率白光L
3、ED相同的水準(zhǔn)，主要原因是電流密度提窩2倍以上時(shí)，不但不容易從大型芯片取出光線，結(jié)果反而會(huì)造成發(fā)光效率不如低功率白光LED,如果改善芯片的電極構(gòu)造，理論上就可以解決上述取光問(wèn)題。實(shí)現(xiàn)發(fā)光特性均勻化的具體方法是改善白光LED的封裝方法，一般認(rèn)為只要改善白光LED的熒光體材料濃度均勻性與熒光體的制作技術(shù)就可以克服上述困擾。減少熱阻抗、改善散熱問(wèn)題的具體內(nèi)容分別是：①降低芯片到封裝的熱阻抗。②抑制封裝至印制電路基板的熱阻抗。③提高芯片的散熱順暢性。為了降低熱阻抗，國(guó)外許多LED廠商將LED芯片設(shè)在銅與
4、陶瓷材料制成的散熱鰭片農(nóng)面，如圖1所示，用焊接方式將印制電路板上散熱用導(dǎo)線連接到利用冷卻風(fēng)扇強(qiáng)制空冷的散熱鰭片上。徳國(guó)OSRAMOptoSemiconductorsGmb實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，上述結(jié)構(gòu)的LED芯片到焊接點(diǎn)的熱阻抗可以降低9K/W,大約是傳統(tǒng)LED的1/6左右。封裝后的LED施加2W的電功率時(shí)，LED芯片的溫度比焊接點(diǎn)高18°C,即使印制電路板的溫度上升到500°C,LED芯片的溫度也只有700°C左右。熱阻抗一旦降低，LED芯片的溫度就會(huì)受到印制電路板溫度的影響，為此必須降低LED芯片到
5、焊接點(diǎn)的熱阻抗。反過(guò)來(lái)說(shuō)，即使口光LED具備抑制熱阻抗的結(jié)構(gòu)，如果熱量無(wú)法從LED封裝傳導(dǎo)到印制電路板的話，LED溫度的上升將使其發(fā)光效率下降，因此松下公司開(kāi)發(fā)出了印制電路板與封裝一體化技術(shù)，該公司將邊長(zhǎng)為1mm的正方形藍(lán)光LED以覆芯片化方式封裝在陶瓷基板上，接著再將陶瓷基板粘貼在銅質(zhì)印制電路板表血，包含印制電路板在內(nèi)模塊整體的熱阻抗人約是15K/W。焊接密封樹(shù)脂導(dǎo)線藍(lán)光LED晶片添加黃色熒驚鷲脂/封裝基板nit厶兌mt*絕緣膜熱流(a)OSRAMLED的封裝方式針對(duì)口光LED的長(zhǎng)壽化問(wèn)題，
6、目前LED廠商采取的對(duì)策是變更密封材料，同時(shí)將熒光材料分散在密封材料內(nèi)，可以更有效地抑制材質(zhì)劣化與光線穿透率降低的速度。山于環(huán)氧樹(shù)脂吸收波長(zhǎng)為400~450nm的光線的百分比高達(dá)45%,硅質(zhì)密封材料則低于1%,環(huán)氧樹(shù)脂亮度減半的時(shí)間不到1方小時(shí)，硅質(zhì)密封材料可以延長(zhǎng)到4力小時(shí)左右(如圖2所示)，兒乎與照明設(shè)備的設(shè)計(jì)壽命相同，這意味著照明設(shè)備在使用期間不需更換白光LED。不過(guò)硅質(zhì)密封材料屬于窩彈性柔軟材料，加工上必須使用不會(huì)刮傷硅質(zhì)密封材料表而的制作技術(shù)，此外制程上硅質(zhì)密封材料極易附著粉屑，因此未
7、來(lái)必須開(kāi)發(fā)可以改善表而特性的技術(shù)。(a)硅質(zhì)密封材料(b)環(huán)氧樹(shù)脂圖2硅質(zhì)密封材料與環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)LED光學(xué)特性的影響雖然硅質(zhì)密封材料可以確保白光LED有4力小時(shí)的使用壽命，然而照明設(shè)備業(yè)界有不同的看法，主耍爭(zhēng)論是傳統(tǒng)口熾燈與熒光燈的使川壽命被定義成''亮度降至30%以下〃，亮度減半時(shí)間為4力小時(shí)的口光LED,若換算成亮度降至30%以下的話，大約只剩2力小時(shí)。H前有兩種延長(zhǎng)組件使用壽命的對(duì)策，分別是：①抑制口光LED整體的溫升。②停止使用樹(shù)脂封裝方式。以上兩項(xiàng)對(duì)策可以達(dá)成殼度降至30%時(shí)使用壽命達(dá)4
8、力小時(shí)的要求。抑制白光LED溫升可以采用冷卻白光LED封裝印制電路板的方法，主要原因是封裝樹(shù)脂在高溫狀態(tài)下，加上強(qiáng)光照射會(huì)快速劣化，依照阿雷紐斯法則，溫度降低100°C時(shí)壽命會(huì)延長(zhǎng)2倍。停止使川樹(shù)脂封裝可以徹底消滅劣化因索，因?yàn)榭诠釲ED產(chǎn)生的光線在封裝樹(shù)脂內(nèi)反射，如果使用可以改變芯片側(cè)面光線行進(jìn)方向的樹(shù)脂材質(zhì)反射■板，由于反射板會(huì)吸收光線，所以光線的取岀量會(huì)銳減，這也是采用陶瓷系與金屬系封裝材料的主要原因。LED封裝基板無(wú)樹(shù)脂化結(jié)構(gòu)如圖3所示。熒光體藍(lán)光led晶片金般誠(chéng)陶瓷材質(zhì)硅質(zhì)密封材料材脂
