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大功率LED封装发展历程及注意事项

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人气:-发表时间:2018-05-21 10:50【

大功率LED封装由于结构和工艺复杂,并直接影响到LED的使用性能和寿命,一直是近年来的研究热点,采用的无铅锡膏品质直接决定了封装效果、特别是大功率白光LED封装。LED封装方法、材料、结构和工艺的选择主要由芯片结构、光电/机械特性、具体应用和成本等因素决定。经过多年的发展,无铅锡膏在LED封装领域起到了桥梁作用、随着支架式(LampLED)、贴片式(SMDLED)、功率型LEDPowerLED)等发展,无铅锡膏的封装效果被业界广泛认可。

随着芯片功率的增大,特别是固态照明技术发展的需求,对LED封装的光学、热学、电学和机械结构等提出了新的、更高的要求。为了有效地提高出光效率,必须采用全新的技术思路来进行封装设计。荧光粉在LED无铅锡膏封装中的作用在于光色复合,形成白光。其特性主要包括粒度、形状、发光效率、转换效率、稳定性(热和化学)等,其中,发光效率和转换效率是关键。研究表明,随着温度上升,荧光粉量子效率降低,出光减少,辐射波长也会发生变化,从而引起白光LED色温、色度的变化,无铅焊锡膏较高的温度还会加速荧光粉的老化。原因在于荧光粉涂层是由环氧或硅胶与荧光粉调配而成,散热性能较差,当受到紫光或紫外光的辐射时,易发生温度猝灭和老化,使发光效率降低。

此外,高温下灌封胶和荧光粉的热稳定性也存在问题。由于常用荧光粉尺寸在17um以上,折射率大于或等于1.85,而硅胶折射率一般在1.5左右。由于两者间折射率的不匹配,以及荧光粉颗粒尺寸远大于光散射极限(30nm),因而在荧光粉颗粒表面存在光散射,降低了出光效率。通过在硅胶中掺入纳米荧光粉,可使折射率提高到1.8以上,降低光散射,提高LED出光效率(10%-20%),并能有效改善光色质量。或者使用相匹配的光扩散粉来改善LED出光效率。

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