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大功率白光led灯珠封led灯珠广告装工艺及可靠性2019-07-22 18:36

1、led灯珠封装工艺

因为led灯珠的布局情势差别,封装工艺上也有一些不同,但要害工序不异,led灯珠封装重要工艺有:固晶→焊线→封胶→切脚→分级→包装。

2、年夜功率led灯珠封装要害技能

2.1 led灯珠封装技能的要求

大功率白光led灯珠封装工艺及可靠性分析

年夜功率led灯珠封装要害技能

  如图所示,年夜功率led灯珠封装触及到光、电、热、布局以及工艺等方面,这些因素既自力又影响。光是封装的目的,电、布局与工艺是手腕,热是要害,机能是封装程度的详细表现。思量到工艺兼容性及降低出产成本,应同时举行led灯珠封装设计与芯片设计,不然,芯片制造完成后,可能因封装的需要对于芯片布局举行调解,将可能延伸产物研发的周期以及成本,甚至会不克不及实现量产。

2.2 led灯珠封装布局设计以及散热技能

  led灯珠的光电转换效率仅为20%~30%,输入电能的70%~80%改变成为了热量,芯片的散热是要害。小功率led灯珠封装一般接纳银胶或者绝缘胶将芯片黏接在反射杯里,经由过程焊接金丝(或者铝丝)完成表里毗连,末了led灯珠发卖用环氧树脂封装。封装热阻高达150~250℃/W,一般接纳20mA摆布的驱动电流。年夜功率led灯珠的驱动电流到达350mA、700mA甚至1A,接纳传统直插式led灯珠封装工艺,会因散热不良致使芯片结温上升,再加之强烈的蓝光照射,环氧树脂很轻易孕育发生黄化征象,加快器件老化,甚至掉效,迅速热膨胀孕育发生的内应力造成开路而逝世灯。年夜功率led灯珠封装布局设计的重点是改良散热机能,重要包孕芯片布局情势、封装质料(基板质料、热界面质料)的选择与工艺、将导电与导热线路分隔的布局设计等,好比:接纳倒装芯片布局、减薄衬底或者垂直芯片布局的芯片,选用共晶焊接或者高导热机能的银胶、接纳COB技能将芯片直接封装在金属铝基板上、增年夜金属支架的外貌积等要领。

2.3 led灯珠光学设计技能

差别用途的产物对于led灯珠的色坐标、色温、显色性、光强以及光的空间漫衍等要求差别。为提高器件的取光效率,并实现更优的出光角度以及配光曲线,需要对于芯片反光杯与透镜举行光学设计。年夜功率led灯珠凡是是将led芯片安装在反射杯的热沉、支架或者基板上,反射杯一般接纳镀高反射层(镀Ag或者Al)的体式格局提高反射效果,年夜功率led灯珠出光效率还受模具精度及工艺影响很年夜,假如处置惩罚欠好,轻易致使许多光芒被接收,没法按预期方针发射出来,致使封装后的年夜功率led灯珠发光效率偏低。

2.4 led灯珠灌封胶的选择

led灯珠灌封胶的作用有两点:(1)对于芯片、金线举行机械掩护;(2)作为一种光导质料,将更多的光导出。封装时,led芯片孕育发生的光向外发射孕育发生的丧失重要有:(1)光子在led芯片出射界面因为折射率差引起的反射丧失(即菲涅尔丧失);(2)光学接收;(3)全内反射丧失。是以,在芯片外貌涂覆一层折射率相对于较高的透明光学质料,可以削减光子在界面的丧失,提超出跨越光效率。经常使用的灌封胶有环氧树脂以及硅胶。环氧树脂黏度低、流动性好、固化速率适中,固化后无气泡、外貌平整、有很好的光泽、硬度高,防潮防水防尘机能佳,耐湿热以及年夜气老化,成本较低,是led灯珠封装首选。硅胶具备透光率高、热不变性好、折射率年夜、吸湿性低、应力小等特色,优于环氧树脂,但成本较高。小功率led灯珠一般选用环氧树脂封装,年夜功率led灯珠内部凡是填充透明度高的柔性硅胶,胶体不会因照射高温或者紫外线呈现老化变黄,也不会因温度骤变而致使器件开路的征象,经由过程提高硅胶折射率,可削减菲涅尔led灯珠轻易坏吗丧失,提超出跨越光效率。

2.5 led灯珠荧光粉涂敷量以及匀称性节制技能

  年夜功率白光led灯珠的发光效率以及光的质量与荧光粉的选择以及工艺历程有关。荧光粉的选择包孕引发波长与芯片波长的匹配、颗粒巨细与匀称度、引发效率等。荧光粉涂覆按照蓝光芯片的发光漫衍举行调解,使混出的白光匀称,不然会呈现蓝黄圈征象,严峻的会影响光源质量,引发效率也会年夜幅降落。荧光粉与胶体的混淆配方及涂胶工艺是包管led灯珠光色在空间漫衍匀称以及一致性的要害。将荧光粉与胶按必然配比混淆后涂到芯片上,在led灯珠芯片上方形成半球状。这类漫衍会使光色的空间漫衍不匀称,有黄圈或者蓝圈。别的,在荧光粉涂敷历程中,因为胶的黏度是动态参数、荧光粉比庞大于胶孕育发生沉淀,使荧光粉的涂敷量节制增长了更多变数,轻易致使白光的光色空间漫衍不匀称。今朝,美国Lumileds公司率先研制使用的荧光粉等厚蒸镀工艺,经由过程蒸镀的要领在芯片上匀称地笼罩一层荧光粉,可改良光色的空间漫衍匀称性。

3、年夜功率led灯珠封装的靠得住性阐发

3.1 静电对于led灯珠芯片酿成的毁伤

刹时的电场或者电流孕育发生的热使led灯珠局部受毁伤,体现为泄电流迅速增长,有时虽能事情,但亮度降低或者白光变色,寿命受损。当电场或者电流击穿led灯珠的PN结时,led灯珠内部彻底粉碎造成逝世灯。在led灯珠封装出产线,所有装备都要求接地,一般接地电阻为4Ω,要求高的场合接地电阻为≤2Ω。led灯珠运用流水线装备以及职员接地不良也会造成led灯珠毁坏。根据led灯珠使用手册尺度划定,led灯珠引线距胶体应不少于3~5妹妹举行弯脚或者焊