什么是LED封装?LED封装技术你了解吗?
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LED封装技术将是下述内容的主要介绍对象,通过这篇文章,小编希望大家可以对它的相关情况以及信息有所认识和了解,详细内容如下。
一、LED封装技术的基本内容
LED的封装,我们的理解就是把零件的 整合到一起 然后让他发光。
半导体封装业占据了国内集成电路产业的主体地位,如何选择电子封装材料的问题显得更加重要。根据资料显示,90%以上的晶体管及70%~80%的集成电路已使用塑料封装材料,而环氧树脂封装塑粉是最常见的塑料封装材料。本文将对环氧树脂封装塑粉的成分、特性、使用材料加以介绍,希望对IC封装工程师们在选择材料、分析封装机理方面有所帮助。
LED封装技术的基本要求是:提高出光效率、高光色性能及器件可靠性。
(1)提高出光效率
LED封装的出光效率一般可达80~90%。
①选用透明度更好的封装材料:透明度≥95%(1mm厚度),折射率大于1.5等。
②选用高激发效率、高显性的荧光粉,颗粒大小适当。
③装片基板(反射杯)要有高反射率,出光率高的光学设计外形。
④选用合适的封装工艺,特别是涂覆工艺。
(2)高光色性能
LED主要的光色技术参数有:高度、眩光、色温、显色性、色容差、光闪烁等。
显色指数CRI≥70(室外)、≥80(室外)、≥90(美术馆等)
色容差≤3 SDCM、≤5 SDCM(全寿命期间)
封装上要采用多基色组合来实现,重点改善LED辐射的光谱量分布SPD,向太阳光的光谱量分布靠近。要重视量子点荧光粉的开发和应用,来实现更好的光色质量。
(3)LED器件可靠性
LED可靠性包含在不同条件下LED器件性能变化及各种失效模式机理(LED封装材料退化、综合应力的影响等),这是主要提到可靠性的表征值—寿命,目前LED器件寿命一般为3~5小时,可达5~10万小时。
①选用合适的封装材料:结合力要大、应力小、匹配好、气密性好、耐温、耐湿(低吸水性)、抗紫外光等。
②封装散热材料:高导热率和高导电率的基板,高导热率、高导电率和高强度的固晶材料,应力要小。
③合适的封装工艺:装片、压焊、封装等结合力强,应力要小,结合要匹配。
二、LED封装技术
LED封装的形式大致可以划分为以下几种:
1、Lamp-LED(垂直LED)
Lamp-LED早期出现的是直插LED,它的封装采用灌封的形式。灌封的过程是先在LED成型模腔内注入液态环氧树脂,然后插入压焊好的LED支架,放入烘箱中让环氧树脂固化后,将LED从模腔中脱离出即成型。由于制造工艺相对简单、成本低,有着较高的市场佔有率。SMD-LED(表面黏着LED)贴片LED是贴于线路板表面的,适合SMT加工,可回流焊,很好地解决了亮度、视角、平整度、可靠性、一致性等问题,采用了更轻的PCB板和反射层材料,改进后去掉了直插LED较重的碳钢材料引脚,使显示反射层需要填充的环氧树脂更少,目的是缩小尺寸,降低重量。这样,表面贴装LED可轻易地将产品重量减轻一半,最终使应用更加完美。
2、Side-LED(侧发光LED)
目前,LED封装的另一个重点便侧面发光封装。如果想使用LED当LCD(液晶显示器)的背光光源,那麼LED的侧面发光需与表面发光相同,才能使LCD背光发光均匀。虽然使用导线架的设计,也可以达到侧面发光的目的,但是散热效果不好。不过,Lumileds公司发明反射镜的设计,将表面发光的LED,利用反射镜原理来发成侧光,成功的将高功率LED应用在大尺寸LCD背光模组上。
3、TOP-LED
顶部发光LED是比较常见的贴片式发光二极体。主要应用于多功能超薄手机和PDA中的背光和状态指示灯。
4、High-Power-LED(高功率LED)
为了获得高功率、高亮度的LED光源,厂商们在LED芯片及封装设计方面向大功率方向发展。目前,能承受数W功率的LED封装已出现。比如Norlux系列大功率LED的封装结构为六角形铝板作底座(使其不导电)的多芯片组合,底座直径31.75mm,发光区位于其中心部位,直径约(0.375×25.4)mm,可容纳40只LED管芯,铝板同时作为热沉。这种封装采用常规管芯高密度组合封装,发光效率高,热阻低,在大电流下有较高的光输出功率,也是一种有发展前景的LED固体光源。可见,功率型LED的热特性直接影响到LED的工作温度、发光效率、发光波长、使用寿命等,因此,对功率型LED芯片的封装设计、制造技术显得更加重要。
5、FlipChip-LED(覆晶LED)
LED覆晶封装结构是在PCB基本上制有复数个穿孔,该基板的一侧的每个穿孔处都设有两个不同区域且互为开路的导电材质,并且该导电材质是平铺于基板的表面上,有复数个未经封装的LED芯片放置于具有导电材质的一侧的每个穿孔处,单一LED芯片的正极与负极接点是利用锡球分别与基板表面上的导电材质连结,且于复数个LED芯片面向穿孔的一侧的表面皆点着有透明材质的封胶,该封胶是呈一半球体的形状位于各个穿孔处。属于倒装焊结构发光二极体。
以上便是小编此次想要和大家共同分享的有关LED封装技术的内容,如果你对本文内容感到满意,不妨持续关注我们网站哟。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!